西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0功能参数

西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0功能参数

   1. 触摸显示模块

    电阻型触摸屏的屏体部分是一块与显示器表匹配的多层复合薄膜，由一层玻璃或**玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电层之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们隔开绝缘。

    当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，这种接通状态被控制器侦测到后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比即可得到触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的较基本原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技。电阻屏根据引出线数多少，分为四线、五线、六线等多线电阻触摸屏。电阻式触摸屏在强化玻璃表面分别涂上两层OTI透明氧化金属导电层，较外面的一层OTI涂层作为导电体，*二层OTI则经过精密的网络附上横竖两个方向的+5V至0V的电压场，两层OTI之间以细小的透明隔离点隔开。当手指接触屏幕时，两层OTI导电层就会出现一个接触点，电脑同时检测电压及电流，计算出触摸的位置，反应速度为 10-20ms。

    五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高，而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。

    电阻型触摸屏是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘和水汽，它可以用任何物体来触摸, 可以用来写字画画，比较适合工业控制领域及办公室内使用。电阻型触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内，划伤只会伤及外导电层，外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的。

    2. 逻辑控制与通讯模块

    逻辑控制模块包含24V直流输入（18-32）电源，SDRAM内存及CF闪存卡、10/100BaseT以太网端口、可用于文件传送，打印及与可编程控制器通讯的232串行端口、可用于连接鼠标，键盘或打印计的USB端口。内部电路板上内嵌了CPU处理芯片，负责显示屏的输入、输出以及通讯数据的处理工作。通讯模块负责特定的网络传输，以提高速率。

三、触摸屏使用及维护要点

    由于技术上的局限性和设备环境不同，屏幕上会由于水滴、灰尘等污染而无法正常使用，所以触摸屏幕也同普通机器一样需要定期保养维护。并且由于触摸屏是多种电器设备高度集成的触控一体机，所以在使用和维护时应注意以下的一些问题：

    1） 在开机之前，用软干布擦拭屏幕；

    2） 水滴或饮料落在屏幕上，会使软件停止反应，这是由于水滴和手指具有相似的特性，需把水滴擦去；

    3） 触摸屏控制器能自动判断灰尘，但积尘太多会降低触摸屏的敏感性，只需用干布把屏幕擦拭干净；

    4） 应用玻璃清洁剂清洗触摸屏上的脏指印和油污；

    5） 严格按规程开、关电源，关闭电源则以相反的顺序进行；

     6） 硬盘上产生大量临时文件，如果经常断点或者不退出bbbbbbs就直接关机，很快就会导致硬盘错误。因此，需要定期运行Scandisk扫描硬盘错误，应用程序中较好能设置密码方式退出应用程序和bbbbbbs再断电；

    7） 纯净的触摸屏程序是不需要鼠标光标的，光标只会使用户注意力不集中；

    8） 应选择足够应用程序使用的较简单的防鼠标模式，因为复杂的模式需要牺牲延时和系统资源；

    9）视环境恶劣情况，定期打开机头清洁触摸屏的反射条纹和内表面。具体的方法是：在机内两侧打开盖板，可以找到松开扣住机头前部锁舌的机关，打开机关即可松开锁舌。抬起机头前部，可以看到触摸屏控制卡，拔下触摸屏电缆，向后退机头可卸下机头和触摸屏。仔细看清楚固定触摸屏的方法后，卸下触摸屏清洗，注意不要使用硬纸或硬布，不要划伤反射条纹。最后，按相反顺序和原结构将机头复原；

    10）触摸屏属于人机界面一体机，发热量比较大，必需采取对触摸屏本体及周边环境进行降温措施。

四、触摸屏技术的实际应用

    触摸屏是通过外部物体接触面板上的按钮开关或参数设置来完成工艺流程的控制，面板上的操作内容可以人为的通过编程软件来进行编辑，同时可以把完成的工艺状态显示在触摸屏上，所以它既是一个输入设备，也是一个输出设备，其操作灵活，功能强大。PLC系统只需通过DP网络即可和触摸屏连接起来，减少了外部信号传输线路，实现了资源的**整合。

1、引言

因变频器和交流电机组成的交流调速系统具有的优良的调速性能，在其应用范围不断扩展的同时，也会使我们在工作中碰到各种原因造成的故障，借助于变频器完善的保护功能，并通过积累经验来进步处理变频器故障的能力，会明显地缩短设备的热停工时间并对在旧系统的改造、新项目的应用中应留意的事项提供有益的参考。下面对数例变频器故障原因的分析仅代表个人意见，供大家参考。

2、变频器故障实例的处理

(1) AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回途经压跳闸

这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，该型变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良，断开预充电回路IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。

由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人以为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回途经压。

(2) 控制辊道电机的AEG Maxiverter-170/380变频器出现速度反馈值大于速度设定值

经观察发现：

a) 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况；
b) 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，**过115%的极限设定值；
c) 变频器的进线电压已**过上限。

在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因这台变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不**过115%的极限设定值(缺省值)，因进线电压过高，直流回路电压**过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检验时，我们根据电网的情况改变了变压器的档位，使变频器的进线电压在答应的范围内，此后变频器工作正常。

(3) AEG Multiverter22/27-400变频器上电后，操纵面板上的液晶显示屏显示正常，但ready指示灯不亮，变频器不能合闸

查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操纵面板上各按键的操纵在事件记录中则有记录。检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表丈量三相结果为:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。

ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护职员留意变频器尚未停当。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未停当的原因，可能与电路的设计有关。

(4) 调试过程中西门子MIDIMASTER Vector(22kW)变频器启动后即过流跳闸

变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配(电机功率为30kW)。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输进电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识(P088=1)后启动电机时，变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因，将控制模式改为V/F控制，情况依旧。后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器工作正常。

因容量不匹配，变频器依据输进的电机参数进行计算时会产生不正确的结果，在碰到这种情况而暂时无法解决匹配题目时，一定要在自动辨识后检查是否存在分歧适的参数。

(5) 西门子6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母“E”

出现这种情况时，变频器不能工作，按P键及重新停送电均无效，查操纵手册又无相关的先容，在检查外接DC24V电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常。

变频器操纵手册上的故障对策表中先容的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些的代码时应对变频器作全面检查。

(6) 西门子MM420/MM440变频器的AOP面板仅能存储一组参数

变频器选型手册中先容AOP面板中能存储10组参数，但在用AOP面板作*二台变频器参数的备份时，显“存储容量不足”。解决办法如下：

a) 在菜单中选择“语言”项；
b) 在“语言”项中选择一种不使用的语言；
c) 按Fn+Δ键选择删除，经提示后按P键确认。

这样，AOP面板就可存储10组参数。造成这种现象的原因可能是设计时AOP面板中的内存不够。

(7) ABB ACS600变频器在运行时直流回途经压跳闸

该变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试职员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回途经压跳闸后将斩波器和制动电阻投进，结果跳闸更加频繁。变频器操纵手册上对直流回途经压原因的解释通常有2点：

a) 进线电压过高；
b) 减速时间太短。

因该变频器已投进运行2个月，且跳闸时进线电压在答应的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回途经压的熟悉，以为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回途经压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400V、500V、690V)以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投进工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。

硬件改造目的

能力风暴机器人实现了无线通讯之后，省去了连接数据线的过程。但是，在下载程序完毕的时候，还需要手工将能力风暴机器人的运行键按下才会运行程序。为此可以通过对能力风暴机器人主板进行改进达到程序下载完毕就自动运行的目的。
4.3.2
硬件改造途径

实验过程中，能力风暴机器人打开电源、复位的过程，我们可以直接观察到的就是主板上的蜂鸣器“哒”一声响声。蜂鸣器的声音信号显示在示波器上的波形是一串方波脉冲。能力风暴机器人主板的复位键是低电平有效，而运行键是高电平有效，高低电平只需要维持很短的时间就可以对能力风暴机器人主板起作用。蜂鸣器的声音信号是一串方波脉冲，在运行键与蜂鸣器的声音信号之间串接上一个电容器。电容器对于脉冲信号是一个短暂的导通过程，这样就相当于有一个时间很短的电压加载到能力风暴机器人运行键上，蜂鸣器“哒”一声响声之后能力风暴机器人就自动运行了。
图4.6红色部分为对主板改动示意图
经过改动之后，在能力风暴机器人通上电或者复位之后或者程序下载完毕之后，都有蜂鸣器“哒”的一声响声，能力风暴机器人都会运行。所以我们只需要接通电源就可以实现对能力风暴机器人的通讯。下载程序、运行、停止、重新下载程序都不需要再对能力风暴机器人做出任何操作。达到了完全脱离人手工操作，图4.6是对能力风暴机器人主板改动示意图。

*五章   无线通讯的应用
5.1 现场测量的应用

在工业领域，主从式的设备监控管理模式应用越来越来广泛。一台上位机同时监控多台下位机(1∶ N)，相比一台上位机监控一台下位机(1∶ 1)的模式 ，更具有经济性、方便性和时效性.在一对多的通信模式中，由于下位机与上位机、下位机与下位机之间的物理位置相距较远，运行环境复杂、干扰大，使用 RS232串口通讯(较长15 m)

完全不能达到要求，而对于几十上百米的数据，使用无线数传模块就会非常方便。[10]

WAP200B无线数传模块数据抗突发干扰和随机干扰的能力强，无线数传模块的传输误码率很低。并且由于是透明的传输，使用变得更加方便，在有单片机的地方，就有串口的数据通讯，而串口的数据通讯就可以使用无线数传模块来实现。
5.1.1
多个频道，互不干扰

无线数传模块提供多通讯信道，采用不同信道的机器人之间信号相互不会干扰，有效的避免了多个数据同时传输过程中需要对同一频段的数据进行分时传输的缺点。无线电的使用较小的功率就可以实现较远距离传输，所以在同一个空间场内，如果有多个无线电设备，相互之间的干扰是比较大的。所以大部分时间可以通过同频率的无线电资源分时复用，这是国际上很多短波电台的惯用方法。如果希望同时使用一台设备进行多频率的数据通讯，就要求无线通讯能够在线修改发射频率了。
WAP200B无线数传模块可以在线修改64个频道就可以有效的解决不同设备同时使用的相互干扰的问题。PC机的计算能力非常强，相对于使用单片机的设备，无论是计算速度还是数据的存储容量都要大很多。对于PC机大部分都只有一个或者是两个RS232串口，如果需要接收多个信道的数据，光用RS232串口是没有办法实现的，而无线数传模块就可以用一定的时间间隔对无线数传模块的接收频率进行修改，用以接收多台设备的数据。接收数据处理完毕之后，对多台设备的控制仍然可以通过在线修改无线数传模块的工作频率来实现对多台设备的控制。可以解决单片机内存小，处理速度慢的缺点。
近年来，随着现代化生产技术的提高，以及计算机技术、信息技术和通讯技术的相互渗透， 纱线的不匀直接导致布面的不平整，这就说明在纱线生产环节较为重要。纱线不匀是影响其品质的重要指标之一。传统的纱线检测方式都是在实验室离线进行的，通过对纱线的抽样，要求一定的温湿度前提下，相对于纱线的在线反映出离线的滞后性和随机性。RS232串行通讯实现比较容易，常被用于自动控制、数据采集、智能仪表等上位机与外部设备的数据通讯。在棉纺厂的纺纱质量在线检测，使用PLC与RS232串口的通讯，在很多道检测工序里每一道都需要串口的通讯，并且不是每一道工序每时每刻都在工作的，为了节省资源，提率，使用无线数传模块可以实现多道工序分时与同一台主机通讯。[11]
5.1.2
一发多收，一机多频

无线数传模块只要没有数据的发送，对于同频率的无线电波是一直处于接收状态，所以在多台设备同时接收数据时，就可以通过广播的方式实现数据通讯。PC机具有较强的数据分析处理能力，良好的人机界面及大容量数据存储空间 ，可充当上位机 ，用来监控下位机的运行状况。但是，通常 PC机上只有 RS232串口，要使用RS232实现 1∶ N 通信就可以使用无线数传模块进行拓展。[10]
RS232串行通讯是各类工程应用中经常使用的通讯方式之一，但其点对点的通讯方式经常会在使用中带来不便。一般的 RS 232 通讯应用，经常由一个控制方控制一台设备，或采用菊花链方式连接，根据通讯地址的不同，由一个控制方控制多台设备。但在工程应用中却经常会遇到2台或2台以上的 PC机需要控制同一台设备，即由多个控制方控制一台设备的情况，而为受控设备仅具备1 个RS 232串口，这时需要有一台能够实现 RS232串口多方控制的设备。[12]使用无线数传模块就可以很方便的达到实现一台PC机实现多方控制。
5.2 传输安全简便不易中毒

由于WAP200B无线数传模块提供透明的数据接口，能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及数据（所发即所收）。因此我们只需要将我们的发送数据以十进制或是十六进制发送出去，而接收端相应的做出一些处理就可以了。
5.2.1
数据处理简便

在无线数传模块的数据收发过程中，我们只需要设置一些简单的数据通讯协议就可以实现数据通讯。数据通讯是接收和发送设备之间收发0~255之间的任何十进制数据，转换成十六进制就是0x00到0xFF之间的数据。数据处理的时候可以根据预先编辑的程序对传送给PC机的终端数据进行相应的处理，对于需要实现数据控制的就直接通过相应的程序发送给终端接收设备。
例如对能力风暴机器人的无线控制实验中，我们可以定义能力风暴机器人接收到数据1为前进速度20、定义能力风暴机器人接收到数据2为前进速度40等用户自定义的数据含义。*四章已经对能力风暴机器人的具体通讯协议做了介绍，这里就不需要过多说明。
5.2.2
通讯系统简便单不易中毒

任何一项物理实验如果加上计算机，那么实验的效率将会有很大的提高，在对每一个设备的通讯过程中，通过计算机的相应程序，可以节省很多人力劳动。计算机更是实现智能控制的主要设备之一，有了计算机控制，无线数传模块的在线功能将会更加完善。
随着计算机系统的应用和微机的发展 ，各系统之间通信功能越来越显的重要。这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换。因此 ，通信既包括计算机与外部设备之间 ，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，适合于对信号进行编码。对于那些与计算机相距不远的人机交换设备和串行存储的外部设备 ，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各 CPU之间的通信一般都是串行方式，所以串行接口是微机应用系统常用的接口。而且随着网络病毒广泛流传，简单的串口通讯方式，**了不同系统之间既能够互联互通，又能够相互隔离不易受网络病毒的侵害。[13]
5.3 串口无线的应用前景

无线的应用前景很广泛，在PC机与PC机之间、PC机与多台辅助设备之间、多个单片机之间都可以实现数据通讯。并且由于的透明化，数据处理方便，特别适合于PC机对单片机、PLC等设备的数据通讯。
随着科技的发展，我们对于计算机、计算机数据通讯的依赖程度越来越大，所以途径的改进可以较大的改变我们设备的性能。在一些排爆机器人的控制当中，使用较为广泛的就是无线数据通讯。其他领域，特别是有数据通讯的场所，无线是较方便较快捷的。
无线数据通讯是我们未来的主要发展趋势，随着科技的发展，无线通讯的优势将会越来越明显。现代电子技术、计算机软硬件技术的飞速发展，促进了移动机器人在导航、视觉控制和遥控操作等关键技术领域的进步。无线通信在人们不方便随时到达现场的条件下得到了越来越广泛的应用，移动机器人在与外部的通信方式选择上，由于其具有广阔的运动空间，无线通信成为移动机器人所必须具备的通信方式。在这种背景下，有关移动机器人无线控制的课题便应运而生。[14]
5.4 串口无线的功能拓展

WAP200B无线数据通讯模块的扩展性非常好。在计算机上，通过下发相应的十六进制指令修改WAP200B无线数据通讯模块的串口通讯协议。利用这一点，对多个外接设备的串口通讯设备，在计算机上，对有不同串口通讯协议的设备不需要连接数据线，也不需要使用数据线，直接在计算机上给WAP200B无线数据通讯模块下发参数协议修改指令即可。无线数传模块接收到参数修改指令后，修改相应参数就可以对不同通讯协议的设备进行数据通讯。
5.4.1
在LED大屏幕显示系统的应用

无线数传模块的主要特点是拥有64个频道，而我们可以将这64个频道综合利用，共同组成一个通讯系统。串口RS232的数据通讯应用非常广泛。在火车站的大厅里，我们安闲的候车的时候，在我们正前方，红色的LED大屏幕不断显示着火车的到站与发车时间。每一个火车站都会有很多的候车大厅，这些候车大厅上方都会有红色的LED大屏幕，在修建火车站的时候，为这些红色的LED大屏幕所布的线肯定是一个庞大的系统工程，如果线路老化、通讯不畅想要更换线路，不仅持续时间长而且工作量比较大。如果加上无线数传模块，每一个售票大厅、候车大厅使用一个频道，那么只要在总机上将数据发送出去，那么就根本不需要布线了。而且当哪一个大厅出现故障时，不需要对布线进行修改，不影响其他大厅的显示。115200 bps的速率完全可以满足LED大屏幕实时显示的需要。
如果是一条数据线，需要与外界多个设备进行通讯，那么数据线的插拔是经常的事情，而且距离太长，每一个设备都布线的话，费用可想而知，不仅需要规划布线的问题，一旦一条线路出现故障，查出哪里损坏是比较困难的。而总线损坏的话，全部瘫痪。WAP200B无线数传模块的64个频道，可以在每一个设备上安装一个，通过相应的编程来控制，而要实现对多个设备的控制，只要改变主机的工作频道既可以了。WAP200B无线数传模块是通过在线软件工作频道，适合于一对一的通讯，也适合于广播通讯系统。
5.4.2
摄像头控制系统的应用

根据需要我们学校每一个教室都安装了摄像头，摄像头的控制过程如果通过有线，在安装完毕时间不长的情况下，摄像头的控制是比较方便的，但是摄像头的使用至少是五年或者是十年。经过在这么长的时间，线路老化，故障频频而导致检修困难。如果使用无线数据通讯实现对摄像头的控制，只要出现故障，更换相应与摄像头连接的无线通讯模块就可以了，给维修带来了很大的方便。而且由于没有室内布线的过程，安装快捷方便、室内更加简洁美观。

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