产品规格模块式包装说明全新品牌西门子
西门子6ES7312-5BF04-0AB0型号介绍
JBA系列变频器在梳棉机上应用实例
我国是世界上较大的纺织国家、拥有10万多家纺织、服装企业。变频器在纺织机械领域中有着巨大的应用空间。纺织机械种类繁多，有纺纱机械、织造机械、针织机械、化纤机械、染整机械等等，一般小功率、低频变频器普遍应用在开清棉机，梳棉机，条卷机，精梳机，并条机以用粗纱机，细纱机和洛简机等，对于织造机械则有浆纱机，整经机等。而变频器在各类机械中的作用且不尽相同，而具有、节能、环保的纺织机械是我国从纺织大国迈向纺织强国所必须拥有的技术。现以A186E型梳理机为例，主要工序是开清棉联合机,后道工序是并条机,主要用于加工棉纤维和化学纤维。将前道工序送来的棉（化纤）卷或由棉箱供给的棉（化纤）层进行开松分梳除杂。使所有呈卷曲、块状的棉团成为基本伸直的单纤维状态，并在此过程中，除掉清花工序遗留下来的破籽、杂质和短绒，然后集束成一定规格的棉条，储存于条筒内，供并条工序使用。因为是老机器，在技术方面存在一定的缺陷，电磁离合器由于故障较高，不时出火警，给生产效率和产品质量造成一定的损失，现为了使道夫升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，采用交流变速调速，从而实现道夫升速斜率的任意调节，道夫工艺转速的任意可变功能。这项技术的内容包含了先进的信息处理和控制技术，即以计算机为核心，有PLC、工控机、单片机、人机界面、现场总线等组成的控制系统；先进的驱动技术，有变频调速、交流伺服、步进电机等。
1、改造方案
根据梳理机运行实践及当前控制领域的水平与发展，确定A186E型梳理机改造的指导思想是：机电分离，集中控制，实时监控。其目的在于将电气控制系统与机械系统结构上相分离，以利于机电系统的维护和修理，将分离式硬件逻辑控制系统改为模块化集中控制，以提高梳理机控制水平，增强系统的可靠性；运用智能化技术对梳理机运行进行实时监控，给操作工以指导。A186E电气改造的关键是去掉锡林电机、道夫电机的原有继电器控制系统，采用PLC控制变频器方案。新型控制系统以松下FP0 PLC为控制核心，以两台JBA系列变频器为主要控制单元，控制梳棉机锡林和道夫的运转。
使用了PLC和JBA系列变频器的A186E型梳理机控制系统，实现机电一体化，完成相对复杂的控制。并可节约能耗、实现无级调速、延长机器使用寿命、改善生产工艺，提高产品质量，降低生产成本。
2、变频器控制系统
变频系统采用JBA系列交流变频器，电机运行时主要有三种速度，分别为：手动速度，低速及标准速度。手动速度用于试车，低速是启动过渡时的电机运行速度，标准速度是电机正常运行速度，通过改变相应参数值，就可以改变电机的运行速度。
改造前后生产指标
改造后梳棉机工作稳定可靠，而且能按梳棉机的工艺要求方便地控制梳棉机。可以根据所纺纤维种类和对产品质量要求确定梳棉机的电气参数，包括锡林和道夫的启动时间以及它们的转速等。通过纺不同纤维的试验并综合测试发现，梳棉机的平均产量可达21kg/h，提高了近35%。断头率下降40%，减少回花30%，针布轧伤率平均下降50%，生条一级合格率提高10.5%，生条重量不匀率下降0.8%-2.4%，并可促进安全生产，降低劳动强度。
基于GT01触摸屏的PLC控制变频器的控制系统方案在A186E梳理机上的应用，提高了单机的机电一体化水平，更为重要的是为提高棉纺全流程运行的稳定性、可靠性奠定了基础，保证了全流程连续、同步、平稳运行，使输出毛条长片段、起长片段、甚至短片段的均匀度都能稳定在一定范围内，从而保证了成纱质量的稳定性。该机所采用的控制系统，完全可以应用于其它国产传统纺织设备的改造当中。改造后的梳棉机生产稳定，整体性能大有提高。改造费用不足6000元，却可较大幅度提高A186型梳棉机的技术性能，延长使用寿命，对我国现有5万多台A186系列梳棉机的技术改造具有一定的推广价值。
现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。
一、概述
某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。整个供水系统的高低落差达150米，由于供水系统的组成及地形结构的特殊性，过去人工监控，给生产管理、供水调度带来诸多不便。
实施了微机监控后，它能实时监测供水系统的主要工艺参数（如压力、流量、水位、电压、电流等），控制深井泵、增压泵的开停，监视泵机的运行状态，同时提供生产管理所需的报表、曲线、数据查询等功能。它的运行对供水系统的安全生产、科学调度有着重要的意义。
二、系统组成
微机监控系统采用主从结构、分布式无线实时监控方式（简称SA），如图1 所示。
系统主要由监控中心、无线通信系统、现场监控终端、传感器及仪表四部分组成。
监控中心：由微机、无线数传机、全向天线、模拟屏及UPS组成，主要完成各现场终端数据的实时采集、监测、控制、数据存储、打印报表、数据查询等功能。
无线通信系统：监控中心与各泵站终端之间采用无线方式通讯。监控中心为主动站，其它终端副站为被动从站，该系统采用无线电管理给定的数据频率，以一点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。
现场监控终端：核心为PLC，是一个智能设备，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警、控制等功能，并通过无线信道与监控中心微机进行数据通信。根据监控中心的命令分别完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。
传感器及仪表：是PLC监测现场信号的“眼睛”，现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换，才能输出标准信号，被PLC终端所接受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。
现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。
三、现场PLC终端
现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证，选用西门子S7-200系列PLC作现场终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等特点，非常适合小规模的现场监控。
1、PLC硬件设计
现场某一终端需测控开关输入信号12路，开关输出信号14路，模拟量输入信号9路。因此，我们选用S7-214基本单元，一块继电器输出扩展单元（EM222），三块模拟输入扩展单元（EM231）。这样系统共有开关输入14路，开关量输出18路，模拟量输入信号9路，满足现场要求。
2、通讯接口
S7-214PLC基本单元提供一个RS-485接口，为了与无线信道的数传机（电源、Modem、进口电台三者合一）相连，我们专门设计了RS-485接口的**Modem，并采用光电隔离技术，使二者在电气上完全独立，避免相互干扰，由于数传机发射时需要RTS信号，而RS-485接口又不提供RTS信号，解决这个问题有两法。其一，由无线Modem根据PLC的发射信息产生RTS信号，这就要求该Modem必须智能化，同时PLC在发送信息之前需先与Modem通信，让其输出RTS信号，并回送RTS已产生信息，然后PLC再发送现场信息。其二，采用PLC的某一I/O输出点，产生RTS信号，由PLC在发送信息前现接通该点，控制数传机发射，延时一段时间后（电台建立载波时间），再发送信息。后一种方法简单、实用，较好的解决了无线通信的接口问题。
3、抗干扰设计
为提高系统的可靠性，现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及部分变送器装于一个控制柜内，各部分相对独立，便于维护。PLC开关量输入、输出与现场之间家继电器隔离，模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离，电源采用隔离变压器供电，以减小电源“噪声”，同时系统设置良好的接地。
四、PLC软件设计
PLC终端软件采用梯形图语言编写，为提高终端的抗干扰能力，软件设计中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用模块化、功能化结构，便于维护、扩展。终端软件主要由下列模块组成
3 技术性能
PLC控制变频调速实现全自动恒压供水是调节供水的一项新技术，已经在供水行业中得到了广泛的应用，茂名市河东水厂全自动恒压供水系统，运行六年来，技术性能稳定，效果较好，其中：
1）设备的利用率均衡，茂名市河东水厂供水泵房，在运行过程中定速泵的启动是通过计算机检测运行时间进行启动，这样就避免了设备利用不均衡的现象。
2）保护功能完善，当水泵、控制系统、变频器发生故障时，在上位机都会发出声光报警信号，并记录、打印。
3）当个别定速泵发生故障不能起动时，系统也不会停止供水，在系统发出报警的同时，会按时间选择起动另一台定速泵，保供水。
4）控制系统可靠，在上位机采用两种控制方式：一种是PLC控制，即按编程控制，二种是VDU控制，就是在计算机上进行手动调节。
5）有完善的管网保护系统，PLC通过模拟量输入信号的方法出实际压力值，然后根据所设定压力上/下限值进行管网超压/欠压的故障判断，并完成相应的系统故障报警。而且，当主管线爆裂，泵机出口压力突然降低至3bar时，系统会停止供水。这就有利于实现对管网系统的良好保护，进一步提高供水系统设备使用寿命。
6）系统的缺点是，系统选择一台变频泵，定速泵的流量、扬程相同，在压力设置不当时，会产生控制盲区。即：系统供水压力达不到设定压力，起动一台定速泵又压力偏高，从而造成定速泵频繁起动。
4 小结
1）PLC自动控制供水设备是在继电器控制供水设备的基础上，利用PLC取代通用继电器、定时器控制的较新技术，可编程控制器的特点是功能强、操作灵活、使用方便、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、能耗低，适合在工业环境下应用。
2）目前变频调速器已成为恒压供水设备的主体，它不仅可以完全取代传统的高位水箱、水塔等供水方式，而且也水质的二次污染，更具有节省能源、自动化程度高、供水操作方便、提高经济效益等优点。
3）变频器在供水上的应用，能够减少管网压力的波动，使管网压力趋于平稳，PLC参与控制，使全自动恒压供水系统更加智能化，更加完善，可靠性高，稳定性好，响应快，从而降低员工的劳动强度。茂名市自来水公司河东水厂全自动恒压供水系统的应用，不仅产生巨大的经济效益，也促进了企业的技术进步。
本文介绍了西门子LOGO！通用逻辑控制模块在自动门控制中的应用，分析了自动门的工作过程并给出了LOGO！的功能块图，在实际中取得了良好的效果。
一 概述
在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。PLC控制自动门由于具有故障率低、可*性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用.
二 自动门控制的基本要求
1 有人接近时，门应自动打开。
2 门打开后，应保持开状态，直到门的通道上已无任何人为止。
3 如门的通道上已无任何人，门必须在很短时间内自动关闭。
三 自动门控制的增强功能
为了改进控制功能和增强用户的友好性，可对自动门控制增加以下功能。
1、连接附加控制开关：开门—自动—关门。
2、连接峰鸣器以提示什么时候门将要关闭。
3、可根据时间或方向将门打开。例如只在商店营业时间开门，在商店不营业时，只有从内往外走时，门才能打开。
四 PLC选型及程序设计
我们选用德国西门子公司生产的LOGO！230RC通用逻辑控制模块。该控制模块功能齐全，使用方便灵活，性能可*，可谓物美**。
根据提到的自动门工作过程，可以很方便地完成LOGO！接线及编程。
1 LOGO！接线图
K1 开门主接触器
K2 关门主接触器
S1 （常闭触点） 关门限位开关
S2 （常闭触点） 开门限位开关
S3 控制开关（开门—自动—关门）
B1 （常开触点） 门外的红外线动作检测器
B2 （常开触点） 门内的红外线动作检测器
2 LOGO！的功能块图
3 动作检测器
在营业时间，如果有人从外向内（或从内向外）通过大门，则动作检测器B1（或B2）闭合，电机将门打开。在商店关门时间，动作检测器B2能通过电机继续开门1小时，以便使顾客有时间离开商店；而动作检测器B1不再控制电机开门，这样外面的人就不能再进入商店了。
4 开门控制
开门控制视控制开关S3的接通位置分为两种情况。当S3拨向开门位置时（15闭合），Q1输出控制电机，使门打开并一直处于开状态。当S3拨向自动位置时（15、16均断开），若动作检测器（B1或B2）检测到已有人接近门且门尚未完全打开（限位开关S2没有断开），则Q1输出控制电机开门。
5 关门控制
关门控制视控制开关S3的接通位置分为两种情况。当S3拨向关门位置时（16闭合），Q2输出控制电机，使门关闭并一直处于关状态。当S3拨向自动位置时（15、16均断开），若动作检测器（B1或B2）检测到已无人接近门且门尚未完全关闭（限位开关S1没有断开），则Q2输出控制电机关门。
6 蜂鸣器控制
当门将要关闭时，Q3输出，蜂鸣器响一秒钟以提示行人。
五 结束语
采用LOGO！控制自动门，可以充分发挥PLC高可靠性和抗干扰性特点，外部接线简单、灵活，维修方便，是一种行之有效的好方法。
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