6ES7221-1EF22-0XA0介绍说明

6ES7221-1EF22-0XA0介绍说明

ControlLogix控制系统性能

长丰汽车总装车间的输送线电控系统是一个非常复杂的系统，包括过廊线机运系统、发动机上线自行小车系统、车门机运线、EMS机运线、内饰线机运系统、发动机机运线、滑撬控制线、底盘机运线、淋雨线、终检线等多个控制系统。它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔离开关、急停开关、接近开关、光电开关、传送机、张紧器、提升机、举升台等许多执行机构。在这些设备中都应用了在自动化领域具有良好水平的罗克韦尔的ControlLogix控制系统，并且通过ControlLogix和Netlinx,将这些设备无缝地联系起来。

ControlLogix产品

代表自动化发展新趋势的新一代ControlLogix控制系统，从传统单纯的PLC和DCS控制转为PLC和DCS融合发展的方式，是罗克韦尔自动化顺应这种发展潮流推出的新一代的控制平台，Logix控制器平台是将高速离散控制、过程控制、协调传动控制、运动控制、批次控制和安全控制融于一体的一个控制平台。允许混合使用多个处理器、多种网络和I/O。系统灵活性强、易于集成、模块化设计、开放式结构，特有的升级固件，使得系统在应用中功能强大、。

ControlLogix在长丰总装车间控制中应用的技术，具有下述特点：

1、控制器：每台Logix5555控制器较大寻址量128000点DI/O，4000点AI/O及回路。ControlLogix平台通过背板提供了高速。各控制器能产生(广播)和使用(接收)系统标签，这种技术使得多个控制器共享输入信息和输出状态，非常实用。可选用户内存(3.5Mb)。

2、1756系列智能I/O模块：I/O模块种类繁多，可拆卸端子，具有带电拔插、分变则报()、自诊断、时间标记、模块标识、闪存升级、电子保险、单独隔离等功能。模块广播数据的速率可设定。1756-HSC高速计数模块(4通道)每2ms就能更新数据，效。

3、网络设置：网络分层、分工明确、。上层利用车间以太网网络对机运线控制器进行网络连接和通讯，通信速；设备网DevicelNet，是一种开放式的底层通用网络，基于标准的CAN技术，具有互操作性，成本及维护费用低。虽然网络从物理上看有两层网络，但是在应用过程中，和一层网络一样方便。

4、罗克韦尔软件：是罗克韦尔自动化公司自行开发的产品，具有世界良好的水平。RSLogix5000梯形图编程软件包，有灵活易用的编辑功能、通用的操作画面、诊断和纠错工具。RSView是高度集成、基于组件的人机界面，发挥微软良好技术优势的软件，其开放性与第三方程序有高度兼容性。RSLinx为现场设备连接罗克韦尔自动化产品的通讯软件，界面友好、功能强大，支持不同网络上的设备通讯。

系统结构

在ControlLogix控制系统中配置了1756-ENBT以太网通讯模块，通过工业以太网（环网光纤）将各机运线的多个PLC和现场使用的各种设备（拧紧机、加注机等单机联网设备，均含有以太网接口）连接到一起，实现不同PLC之间的互相通信，完成整个系统的控制、故障报警、信息交换等功能，也能方便在以后增加设备或给新的生产信息系统提供设备的实时数据。双绞线、光纤、粗的或细的同轴电缆为目前应用较广泛的介质,并且任何长度的都有。以太网（Ethernet/IP）拓扑 (或物理配置) 在目前安装以太网(Ethernet/IP)用得较普遍的为星形拓扑。新的技术产品，如高速开关技术能够在单一的冲撞领域可以处理大的数据量。在我方的设计方案中骨干网将采用百兆光纤介质，分支信息点采用百兆双绞线。

A-B支持 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), 一个在以太网（Ethernet/IP）领域被广泛采用的协议，并且置入在 bbbbbbs 95/98/NT/2000/XP操作系统的每一个版本里。A-B通过支持TCP/IP 协议的以太网（Ethernet/IP）处理器或通讯模块，将带监控功能的控制系统和信息管理系统结合起来，使计算机能够访问使用SQL（Structured Query Lange）的开放式数据库。

机运线所有的PLC都带有设备网DeviceNET模块，现场的所有信号通过Devicenet网络实时传输到控制器，控制器的控制信号也是通过Devicenet网络传输到现场设备中。

设备网(DeviceNet)通过一个开放的网络，将底层的设备直接和控制器相连，*通过很多电缆将它们与I/O模块相连,其具有如下特点：

□ 一个设备网(DeviceNet)可以有64个节点，允许用户用一根电缆去连接现场设备并远至ControlLogix，*用很多电缆就可将所有的设备和I/O模块直接连接，减少布线费用，且易安装和维护。

□ 采用生产者／消费者通讯技术,可采用巡检或逢变则报模式传输现场信息，大大减轻控制器工作量。

□ 可通过网络对网上所有设备进行在/离线组态或诊断，大大缩短了系统调试时间。

□ 国际标准的开放网络，网络标准为IEC17B，已有300多家控制产品供应厂商支持开放式设备网(DeviceNet)销售者协会(ODVA), 用户可轻易将第三方产品集成入罗克韦尔控制系统。目前DeviceNet网络已被确立为现场总线中国。

□ 设备网(DeviceNet)作为现场设备网络，可方便地实现罗克韦尔的MCC、SMC、DRIVE等产品与及其它第三方产品的连接。通过网上调试, 可大大缩短工期, 并增强了系统的维护扩展能力。

二、改造控制要求：

分三个阶段完成自动控制，下面以1#空调机组为例详细说明如下：

·机组冷水出口流量不得低于200 m3/h;
·当1台泵输出压力不能满足要求时，系统提示手动开启另一台泵;
·选择1#或2#泵为变频运行泵。
·当需求流量为0～300 m3/h时，1#泵定频运行，保证300 m3/h的总流量输出，旁通调节阀打开并做PID调节，以保输出用户所需的流量;
·当需求流量为300 m3/h～600 m3/h时，1#泵变频运行并做PID调节，同时旁通阀门全关;
·当需求流量为600 m3/h～900 m3/h时，1#泵定频运行，输出300 m3/h 的流量;2#泵工频运行，输出600 m3/h的流量;旁通调节阀打开并做PID调节，保6kg的输出压力;
·当需求流量为900 m3/h～1200 m3/h时，1#泵变频运行，并做PID调节，2#泵工频运行，旁通阀门全关。

变频系统通过控制柜上选择开关，选择任意一台水泵采用变频控制方式，其他水泵还采用原控制模式。被选择作为变频水泵的机组作为整个系统的调节水泵，来自动调节冷冻水。在自动控制模式下，利用PLC采集总管压力信号并根据PID运算发出变频器频率给定信号，自动调节电机（水泵）转速使冷冻水压力变化来实现自动控制。还采集输出流量送到PLC进行PID计算后再输出4～20mA的电流信号控制旁通阀，来实现恒流的效果。

同时PLC将现场参数，进出口压力值、变频器频率、电流、电机转速等上传至控制室内的人机界面进行参数显示。在控制室可通过人机界面对给定压力值、下限流量值、PID参数、变频泵选择和启动远程控制。远程实现各种操作，较大的方便了系统控制。控制方式本方案在保留原工频系统的基础上与原工频系统之间设置连锁以确保系统工作安全。

三、设备的配置

（1）友好的人机界面：由于系统需对每台机组的进口压力、出口压力、出口流量、总压力的上限值和下限值，PID参数进行设置，还要对所有的压力、流量值进行显示，还有报警信息进行记录。采用Eview的MT506人机界面。界面编辑了“主画面”、“控制画面”、“参数设置”、“故障记录”、“压力曲线”、“帮助”六个基本画面。主画面上对采集的压力、流量值、变频器的运行频率、电流进行显示，还显示系统当前状态和故障显示，让用户一目了然。

（2）PLC：

PLC是设备的大脑，选用的是艾默生网络能源有限公司的新产品EC20系列的PLC及模拟输入模块和模拟输出模块，EC20系列PLC是高性能的通用PLC，内存指令容量达到8k；典型基本指令执行速度0.09 ~0.42μS典型应用指令则为5~280μS支持高达50kHz的高速输入和80kHz 的高速输出；具有丰富的中断功能，有8路输入中断，3个定时，6路高速计数，支持工业标准的Modbus 通讯网络；指令有浮点运算、PID、高速I/O、通讯等20类共243条，具有掉电检测和后备电池保持，可扩展多个模块，扩展模块有数字型、模拟型、温度型的模块。EC20 的编程采用界面友好的窗口软件，支持多种编程方式：梯形图、指令列表、顺序功能图，方便地监控和调试，可在线修改程序。

（3）PLC的配置

主模块选用EC20-2012BRA，20点输入12点继电器类型输出。模拟输入模块采用8通道的EC20-8AD，模拟输出采用4通道的EC20-4DA。

（4）输入输出设备配置

输入设备有“手动/自动”选择开关，选择变频泵“1#/2#”、系统“启动”“停止”，还采集了工频、变频接触器信号进行互锁和状态显示。

输出设备有1#泵变频运行、2#泵变频运行、故障和复位继电器。

（5）模拟输入输出设备配置

利用EC20-8AD采集了总管压力、旁通阀位置反馈、1#机组出口压力、2#机组出口压力、1#泵出口流量、2#泵出口流量；用EC20-4DA输出电流信号给定EV2000-4T2000P频率，另一路输出4~20mA的电流信号到旁通阀。

1 引言

丝网印刷与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。丝网印刷基本原理是：利用丝网印版图文部分网孔透油墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨，用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端移动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中挤压到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印迹固着在一定范围之内，印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触，接触线随刮板移动而移动，由于丝网印版与承印物之间保持一定的间隙，使得印刷时的丝网印版通过自身的张力而产生对刮板的反作用力，这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用，使丝网印版与承印物只呈移动式线接触，而丝网印版其它部分与承印物为脱离状态。使油墨与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个版面后抬起，同时丝网印版也抬起，并将油墨轻刮回初始位置。至此为一个印刷行程。丝网印刷设备简由五大要素构成，即丝网印版、刮印刮板、油墨、印刷台以及承印物。丝网印刷适应性强。丝网印刷不但可以在平面上印刷，也可以在曲面、球面及凹凸面的承印物上进行印刷。另一方面，丝网印刷不但可在硬物上印刷，还可以在软物上印刷，不受承印物的质地限制。除此之外，丝网印刷除了直接印刷外，还可以根据需要采用间接印刷方法印刷，即先用丝网印刷在明胶或硅胶版上，再转印到承印物上。丝网印刷墨层厚实，立体感强，质感丰富，是其它印刷方法不能相比的。。丝网印刷的墨层厚度一般可达30微米左右，远远**过其它印刷工艺，专门印制电路板用的厚丝网印刷，墨层厚度可至1000微米。用发泡油墨印制盲文点宇，发泡后墨层厚度可达300微米。丝网印刷不仅可以单色印刷，还可以进行套色和加网彩色印刷。丝网印刷的耐光性强比其它种类的印刷产品的耐光性强，更适合于在室外作广告、标牌之用。一般印刷方法所印刷的面积尺寸较大**过全张尺寸就受到机械设备的限制，而丝网印刷可以进行大面积印刷，当今丝网印刷产品较大幅度可达3米×4米，甚至更大2 自动化工艺控制系统设计

机器状态分为AUTO（连动）状态和MANU（手动）状态。表1（设备DI/DO表）给出了系统基本运行与控制状态定义。

2.1 AUTO工艺运行方式设计

（1）AUTO/CONTINUE模式。真空吸附分为AUTO（自动）模式和CONTINUE（连续）模式。真空吸附在CONTINUE模式下，不论机器在何种状态下，持续的吸附印刷物。真空吸附在ATUO模式下，会随着印刷的周期，往复地吸附和非吸附动作。AUTO时的四种印刷模式：1-SINGLE，2-DOUBLE，3-2PRINT，4-INTERVAL。

（2）SINGLE印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在SINGLE，踏一下脚踏板，机器自动印刷一回后停止。

（3）DOUBLE印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在DOUBLE，踏一下脚踏板，机器会自动连续印刷2回后停止。

（4）2PRINT印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在2PRINT，踏一下脚踏板，侧臂无须上升，机器会自动地印刷2回后停止。

（5）INTERVAL印刷模式：当电源开启后，机器状态设定在AUTO，真空吸附设定在AUTO，印刷模式设定在INTERVAL，踏一下脚踏板，机器便在连动状态下启动。每印刷完一回维持由‘INTERVAL--连动定时调节器’所设定时间的停顿后，继续周期运行。

2.2 MANU工艺运行方式设计

机器在MANU时，可以对如下按钮进行个别动作操作：回墨 回墨上升，刮下降 按钮操作；刮 回墨下降，刮上升 按钮操作；丝网（SCREEN UP）上升 按钮操作；丝网（SCREEN DOWN）下降 按钮操作；刮/回墨（S/Q FORWARD）前进 按钮操作； 刮/回墨（S/Q BACKWARD）后进 按钮操作。

2.3 辅助工艺运行方式设计

其他自动化功能包括：

吸附马达开关。按一下按钮，指示灯亮，马达启动；再按一下，指示灯熄灭，马达停止。
脚踏板：自动状态下，做循环操作的启动按钮，机器运转时，踩一下脚踏板，机器返回初始位置。EMERGENCY ：机器紧急停止按钮。
PRINTING：印刷速度调节器，即丝网升降的速度。(范围：100~800mm/sec)。
INTERVAL+：连动定时调节器（设定范围：0~7秒）。
COATING+：油墨涂布正向速度调节器（范围：100~800mm/sec）。
COATING：油墨涂布反向速度调节器（范围：100~800mm/sec）
COUNTER：计数器，对印刷的数量进行计数。

3 基于DELTA机电产品的系统架构设计

3.1 硬件架构

硬件架构体系结构参见图2。台达机电产品选型包括：

伺服驱动器：ASD-A0421LA ；伺服电机：ASMT04L250AK ；PLC：DVP24ES00R2 ；DI/DO扩展：DVP08XP11R。