西门子6ES7231-0HC22-0XA8功能参数

西门子6ES7231-0HC22-0XA8功能参数

位置和加热控制以及辅助控制的核心设备是PLC，软件是RH PLC使用的软件，控制程序是用STEP 7编程语言编写的，使用梯形图、功能框图、语句表语言。程序编写使用了模块化编写方式。

3.1 PLC对操作方式的实现

（1）事故操作方式（气动马达）：在事故状态下，将气动马达耦合手柄打到气动马达位置，用N2升降顶。电动操作和气动马达操作，通过一个耦合器进行切换，有一个行程开关检测顶处于气动或电动状态。（2）就地操作方式（现场操作箱）：在现场操作箱上选择“就地”，按“上升”按钮（自复位按钮），以给定速度上升，当运行到紧急上**，自动停止；按“下降”按钮（自复位按钮），以给定速度下降，当运行到紧急下**，自动停止。操作完毕，将选择开关置于“远控”（现场操作台）方式。当现场操作箱选择“就地”操作时，现场操作台、PLC和LEVEL 2均不能对顶进行操作。（3）本地手动操作方式（现场操作台）：在现场操作台上将钥匙开关置于“本地”（LOCAL）上升过程：首先将膨胀密封圈松开，当离预定位置较远时，按“高速上升”按钮（自复位按钮），高速上升，当快接近预定位置时，改按“低速上升”按钮，低速上升，到预定位置松开按钮，停止运行。锁紧膨胀密封圈。上升过程中，当到达上极**，自动停止运行。下降过程：首先将膨胀密封圈松开，当离预定位置较远时，按“高速下降”按钮（自复位按钮），高速下降，当快接近预定位置时，改按“低速下降”按钮，低速下降，到预定位置松开按钮，停止运行。锁紧膨胀密封圈。下降过程中，当到达下极**，自动停止运行。在现场操作台上设有1个BCD码数字显示表，显示顶的位（距真空室底部的距离），设有“本地/远程”、“高速上升”、“低速上升”、“高速下降”、“低速下降”及位置极限等指示灯。操作完毕，应将现场操作台上的钥匙开关置于“远程”（REMOTE）方式。操作台设有PLC的远程I/O站，使用PROFIBUS-DP网络与主站相连，传输速率是12M/S。使用PROFIBUS-DP协议。（4）远程操作方式（OSM操作站操作）：只有当实际位≤停放位（Parking bbbbbbbb）时，可以进行远程操作操作员直接在操作站上输入位设定值，在PLC中将实际位与设定位进行比较，控制顶的升降；当位差值>100mm时，顶高速运行（上升/下降），当位差值＜100mm时，顶低速运行（上升/下降）；当位差值＜10mm时，顶停止运行，保证位置控制精度在＋/－10mm。远程操作时操作站通过工业以太网与PLC相连，传输速率是100M/s。使用TCP/IP协议。

3.2 顶位置控制

顶位置控制是按位置偏差控制的闭环控制，在顶自动方式运行下，操作人员根据真空室的温度情况对顶要到达的加热位在操作站上进行位值的预设定，数据由以太网传送到CP模板，CP模板将数据传送到CPU的存储区，STEP7软件编制的应用程序执行相应的控制程序，通过编码器反馈的值进行顶位的偏差控制。顶的位通过**编码器进行测量，编码器产生的脉冲信号由FM451计数模板读入，CPU通过功能块将FM451计数模板的信号读出到程序中，将计数值转换成对应的高度值，与预设的高度值相减得到偏差值，根据偏差值来控制顶的快慢速及停止。在程序中使用数值运算、比较运算就可得到控制信号，由信号模板输出到变频器去控制电机，从而实现对顶的升降控制。顶在下极限对位进行初始校正。顶的行程为0～6米；OMS和现场现场操作台上显示的位是：顶头距离真空室底部的距离。100mm以上是快速，10～100mm之间是慢速，10mm以下PLC发出停止指令

1.1数据采集单元

数据采集单元直接安装固定在工程机械各主要部位上，完成传感器标定和校准，工况参数采集、信号的特征提取。数据采集单元主要由传感器、信号调理、AD转换组成。开发一个控制系统的首要任务就是选择适当的工况参数，所谓适当，就是所测取的信号能够迅速而准确地反映出系统工作状态的变化，能反映工程机械运行状态的特征信息多种多样。选择适当的测量参数非常重要。本系统是以棒材连扎线为控制对象，选取制动板、分离板、冷床电机的转速、动作时间，连扎线轨道速度、温度和扎件直径等参数为检测信号，通过对这些参数的自动监测和分析，进行连扎线的监测控制和故障诊断。

1.2 中心处理单元

较初考虑采用传统的PLC＋工控机方式，由PLC处理信号的采集、逻辑处理、输出控制，由工控机进行算法的实现和人机对话，此方案主要面临两大问题：稳定性，通常PC的通用操作系统不能提供用于控制足够的稳定性;可靠性，由于PC带有旋转的磁性硬盘和非工业性牢固的部件，如电源，这使得它更容易出现故障。考虑到现场的环境比较恶劣、操作台空间有限，故选取PAC方式作为开发环境。PAC 全称Programmable Automation Controller，自提出这个概念以来，作为近年来自动化产业较为重要的发展趋势之一，PAC受到了自动化业界及终端用户的广泛关注。可编程自动化控制器（PAC）作为新一代的工业控制器，结合了PC的处理器、RAM和软件的优势，以及PLC固有的可靠性、坚固性和分布特性。作为一种多功能的控制平台，用户可以根据系统的需要，组合和搭配相关的技术和产品以实现功能的侧重，因为基于同一发展平台进行开发，所以采PAC系统保证了控制系统各功能模块具有统一性，而不仅是一个完全无关的部件拼凑成的集合体。

本系统中心处理单元采用了BECKHOFF公司CX1000型PAC。BECKHOFF公司的CX1000 控制系统是为中等规模的控制任务而设计的。它集工业PC和硬件PLC之精华，是一种可以安装在C型导轨上的模块化控制系统，并可以根据用户的需要将各种系统组件接插在一起，完成各种复杂的控制任务。该产品系列是为那些需要有工业PC的特性和计算能力，但由于工程预算方面的原因又不打算购买全套工业PC的客户而设计的。CX1000系列系统模块通过标准的PC104 总线（16位）连接。其基本单元包括CPU模块和电源模块，系统可以选用bbbbbbs 操作系统或者嵌入式 bbbbbbs XP操作系统。在此单一系统中，可提供理想的可视化和实时连续控制。

2 系统的软件结构

软件系统的操作平台选择微软的bbbbbbs CE操作系统，开发工具为bbbbbded VC++4.0。软件采用模块化设计，主要包括监测数据库、监测控制模块、故障诊断模块。软件系统的整体结构见图。监测数据库主要用来存放个信号采集单元的工况数据参数，通过数据库管理截面可实现对检测数据的选择、导入和导出等功能。监测控制模块根据监测数据判断生产状况，对扎线各部分发出适合的控制指令。故障诊断模块根据检测数据和用户人工输入进行故障诊断，给出诊断结论和操作、维修措施等。系