6ES7231-7PB22-0XA8代理直销

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无线MODBUS的主要优点就是节约了铺设线路的费用。在以前，为了监视和控制来自于罐区、井口以及各种遥远地点的信号，其费用是及其昂贵的。
幸运的是，无线传送的MODBUS对于控制系统或是主站、从站来说是透明的。例如上面提到的现有工厂里面的老式系统等，这类主机系统甚至都不知道存在着一个无线MODBUS网络，因为它们

根本不需要面对这个无线MODBUS网络。当一个MODBUS主站向从站提出一个要求时，这个讯息包被传送到无线电发射台。通常无线电发射台会在发射之前对讯息包进行重新排队和加密。一旦这个RF（无线电射频）讯息包被从电台接收到，从电台会对它们进行解密并且把它们排序，使其重新代表一个有效的MODBUS讯息包。如果这个讯息包没有被损坏或者发生混乱，它就会被发送到所要求的从站。这个从站将会对主站的要求作出相应的反应，刚才的过程就会再次重复一遍。

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有些时候你必须特别注意一个被叫做“timeout”的MODBUS通讯参数，这一点很重要。Timeout表示：在尝试重新发送讯息之前，MODBUS主站将会等待一个从站作出反应的时间的长短。根据无线电台通讯情况好坏的不同，讯息包的发送可能会被延误，这有可能造成一些不必要的重试和重新发送。采用今天的FHSS（跳频扩频）无线电台，这些参数当中的大多数都可以进行修改以便率的传送MODBUS讯息包。而对电台的选址进行恰当的分析研究通常可以避免许多通讯受阻的现象，其中需要进行的研究包括信号强度分析以及频带噪声分析等。 字串3

一． 概述
随着现代工业的发展，对于产品制造加工所要求的精度越来越高，特别是在电子工业中，所要求生产加工的精度要求很高，在现代日常生活中，许多日用电子产品的更新换代特别快，所用的研制开发、生产周期特别短，而在此环节中，生产环节就显得尤为重要，所以就对生产设备的要求也就越来越高，生产设备要能够适应多种不同产品的生产，特别是新产品的生产适应能力，还要能够保证产品的精度。在TFT生产中，在基板完成电路印刷等一系列的工作以后有一道工序，就是基板的切割，因为在前道生产根据设备和工艺的要求是一块比较大的基板，在一块大的基板上可能有好多块小的基板组成，这根据制造面板本身的用途来定。如手机面板，目前在生产的一块大的基板上有30到104块不等的小的基板组成，这还要根据手机面板的尺寸来定，如图1所示。经过切割以后，变成一片一片小的基板，如图2所示。从图2可以看出，基板由两层玻璃组合而成，在两层之间有印刷电路，而且在切割的时候上下不是在一条线上，而是成一个阶梯状，在TFT面的A处有印刷电路端子，切断过程中**不能碰伤端子。在如图3中所示，A-F中5个尺寸精度要全部达到±0.1mm，并且切断后在基板的边缘不能有毛边，这样就要在切断过程中要很好的控制压力、切入量，根据不同玻璃材质就要设定不同的压力和切入量，另外切断的步骤也是比较重要的，一般都采用的步骤是：①CF面　切②TFT面　剖③TFT面　切④C　F面　剖。在现在划线设备中都是采用的多把（以前都是单作业），一般在5-7把，此系统中采用了5把，在此系统中的切入量和左右运动都采用伺服系统来控制，而且都采用了高速运动，这样能够大大提高工作的效率。
二． 系统组成与工作原理
2.1　　系统的硬件组成
图3是本系统整个控制系统的原理图，本系统采用Q06H　CPU为控制单元，QD75D4和QD75D2为伺服系统的定位单元，还采用了两个QJ74C24通讯模块单元，其中一个与人机界面（A970GOT）连接，另外一个和画像处理系统连接，画像系统主要用于Mark点（也就是标记点）的识别，然后产生一个偏差的补正值。另外与QJ74C24相连接的PC1机是系统机械参数、工作参数设定以及切断程序编制的**机。PC1与PLC之间的通讯使用的是专门的通讯程序软件。本系统的工作方式是采用偏差补正的方式。对于一个新的品种，首先要进行Mark点的识别，登录，MARK点的形状可以随意，但一般采用的是’十’字为Mark点标记，如图4所示，就是画像处理系统对Mark点的认识过程，认识后产生一个偏差补正量，根据偏差量计算出基准位置。
2.2　　软件设计
本系统采用的是A970GOT人机界面，在本系统中人机界面起了非常重要的角色，是其他任何器件都代替不了的。人机界面总共有218个画面组成，主要分两大部分：一是正常的操作人员操作的主画面，二是设备维修、调试人员进入的特殊功能画面，此画面只有工程师级身份人员才能进入，它的参数直接影响设备的正常工作，图6为特殊功能画面的结构图，其中主要是参数设定方面，这里主要介绍轴的位置参数设定，在本系统中较主要的部分就是伺服系统，它是保证系统精度的核心，伺服系统的参数、数据设定是非常复杂的，图6为伺服系统参数设定的基本框架结构图，基本参数主要是单位设定、1脉冲的相当移动量、脉冲输出模式、转动方向、速度限制值、加减速时间、马达选择。详细设定除了对上面叙述中一些进行了详细设定以外，还对其他的功能进行了设定，如M代码的取码模式、速度模式、JOG运转、手动脉冲的选择、圆弧误差补正等等。原点复位参数设定主要是复归的方式、方向、原点地址、速度。用数据就是我们所要求系统如何去工作、工作的步骤、数据等内容。伺服系统的工作主要是对内部寄存器的地址进行操作，主要分为参数区、监视区、制御数据区、数据区、PLC的CPU内存区、块传送区几个部分。在图5系统图中对各个位置的设定（QD75）主要是对基本数据的设定，包括定位识别子、M代码、指令速度、地址/移动量、突停减速时间、圆弧地址，其中每轴共设定了30点位置，这样可以有效的适应系统切割复杂程度不同的基板。在人机界面的软件设计中，把与伺服系统相关的数据参数直接编写在画面中，可以有效的对系统进行调整，改变，在系统中不仅仅上面的这些数据，另外与有关的参数设定还有很多，在这里就不一一列举，本系统是一个非常复杂的系统。
2．3　　　系统的工作原理
系统在机械参数设定好后，首先根据基板的划线数据进行编程，确定划线的数据、MARK点的数据、使用的数量、每把划每条线的压力、划线的次数等，　以上参数有专门的软件进行编辑。编辑完成后再通过PC1输入PLC　的CPU，在完成数据的编辑后，软件回自动生成切割的模拟画面，确定基板划线的每一步由哪几把去做，在完成这一系列的工作后，就要放入基板试作划线，根据系统设定，在放入基板后按下启动按钮，基板平台会自动把基板送到影像处理系统的CCD的下面，在监视器上面看到的就如图4所示，在MARK识别中与系统设定会有一个的偏差，根据这个偏差系统进行补正，现介绍一下补正过程，如图7，　以**把为例，1原点与CCD原点的X向距离D1在系统中设定为一定值，1与1原点的距离D2为在编制程序是产生，也为一定值，CCD原点与现在CCD之间的距离D3，在编制程序时有一个MARK的坐标值，D3即为基板的X向MARK坐标，D4为MARK点与1划基板**道线X向距离，在理想状态下为一定值。即可以得出D1+D2=D3+D4，其中D1、D2为固定值，设D5为CCD识别MARK点的动态坐标，偏差补正为△d，可以得出D5=D3±△d，如在理想状态，CCD识别MARK点的X向坐标刚好为D3，即D5=D3，而每块基板在放置的时候位置**会不一样，所以都会有一个偏差△d，根据△d每次在CCD识别MARK点后向1移动的距离为D4±△d，这就是偏差补正的过程，其他的原理也是这样，在偏转划线时也是根据CCD**次MARK识别的坐标了确定的。在划完了TFT面后，在　CF面对TFT面进行剖断，然后在CF面划线，再在TFT面对CF进行剖断，这样就完成了对基板的划线。
三． 技术性能和特点
1. 系统采用了与人机界结合，使得系统的布线简单、简洁。
2. 采用了QD75系列的伺服系统定位单元，系统的度精能够达到0.01um。
3. 伺服系统的输出系统具有集电极开路输出和差分输出两种工作方式，在应用时可以根据需要进行选择。
4. 系统的定位范围比较宽，单位可以用um、英寸、度设定。控制系统也比较多样化，能够实现PTP控制、跟踪控制、速度控制、速度-位置控制、位置-速度控制，根据系统的需要可以选择不同的控制系统，另外，还具有圆弧插补功能。
5. 系统响应的时间比较短，因而减少了不同步产生的机会。
6. 系统采用了影像处理系统，这样就提高了系统的精度，对于一些要求不高的场合，系统在工作时影像系统可以选择不使用，但这样可以减少时间，增加工作的效率。
7. 本系统采用了多工作方式　，这样大大的提高了工作的效率，但同时增加了系统在设计时的复杂性，
8. 另外，QD75系列的伺服定位单元具有预读起始功能，这样可以减少定位起始的时间，可以保证多种应用的定位。对于QD75系列的定位单元还专门设计了设置/软件——QP（GX-Configurator）这样便于定位参数的设定，数据的生成和监控。
四． 结束语

本系统是一个比较复杂的系统，在定位方面要求比较高，它的主要工作部件就是伺服系统，对于伺服系统与PLC的编程是比较复杂的，而系统完成后，对于操作人员来说操作是非常简单的

2 工作原理
2.1 常规控制的弊端和智能控制的必要性
作为锅炉控制设备和控制系统，其首要保证的是安全性，其安全因素包括锅炉的蒸汽压力，锅炉内的液位，以及燃烧系统的引风和送风的控制。上柴锅炉的蒸汽主要用于生产、供热、后勤服务等。尤其在生产上，厂内的蒸汽压缩机以及一些数控机床对蒸汽的压力要求比较的高，蒸汽压力的过高会增加对机器设备损伤，蒸汽压力的过低又不能正常启动设备，都对生产和生产设备造成很大的负面影响。而一些后勤服务主要是对蒸汽流量的要求，蒸汽流量不够将会使后勤服务的质量跟不上。所以基于上柴锅炉的特性，同时要保证蒸汽流量和蒸汽压力，而在锅炉系统中，蒸汽压力和蒸汽流量之间是相互联系的，当蒸汽流量发生变化时，势必蒸汽压力会产生变化。常规控制中，系统只是将各个回路作为单回路来控制，各个回路之间是相对独立的，不能同时保证蒸汽压力和蒸汽流量的稳定，这样不仅会损伤厂内重要生产设备，还不能够很好的保供热和后勤服务，这对企业带来了较大的经济损失。在全国锅炉行业中，对锅炉的较基本、较重要的要求是安全性。常规控制中，只是列出一些重要参数的报警显示，并没有在系统软件方面对报警点做相应的处理，这给锅炉的安全性带来了安全方面的隐患。所以，对锅炉的智能改造是很有必要的。
如采用智能控制系统，效果则会完全不一样。在智能控制系统中，采用模糊控制技术，将锅炉系统的各个回路都联系在一起，只要其中一个参数发生了变化，其他的参数会提前作出相应的变化。在锅炉的系统中，首先发生变化的是蒸汽流量的变化，而蒸汽流量的变化会使蒸汽压力发生变化，蒸汽压力的变化同时会对汽包液位、炉膛负压产生一定的影响。当系统检测到蒸汽流量发生变化时，会在**时间内作出一系列的参数的调整，以保证蒸汽流量变化后蒸汽压力、炉膛负压及其他参数的稳定。而在智能控制系统中，对安全方面也作出了比较全面的技术处理，对一些非重要参数做声光报警并记录，而对一些重要参数，如蒸汽压力的过高、汽包液位的过高、汽包液位的过低、炉膛负压的过高等，系统会依据参数的类型，作出相应的处理，当涉及到安全方面，如蒸汽压力过高、汽包液位过高、汽包液位过低，系统会停炉并伴有声光报警，当系统的安全参数解除时，系统会自动的切除停炉设定，并自动切到智能控制。智能控制系统会合理的控制燃烧回路，为燃料配置合理的空气量，以保证燃料的充分燃烧，提高锅炉的热效率和环保。目前，经有关专业部门的鉴定，锅炉的灰渣含碳量均低于14％，含氧量在8％左右，具有相当的水平。
2.2 系统架构
根据上述分析的智能控制技术，控制系统必须有稳定的控制器和相应稳定性和精度高的控制模块，由于锅炉系统的安全性要求高，不准许发生任何意外情况，而这就对现场各信号的采集精度及模块的稳定性有相当的要求。采用普通的信号采集模块显然时不行的，而国外**模块的价格也相当昂贵，而泓格的I－8000系列的模块具有国外同类**模块的功能，而且价格比较的适中，同时他的体积比较小，便于现场的安装，满足设计要求。为此，我们选用了相应功能的模块来完成采集和控制任务。在模拟量采集方面，我们选用了I－87018模块，它是8路差动输入模块，可高精度的采集现场过来的电压或电流信号；在热电欧信号方面，我们采用了I－87013模块，它可同时采集4路毫伏信号；在控制输出方面，我们采用4路电压或电流输出的I－87024，实时的将控制信号传送给执行机构；在数字量采入方面，我们采用I－87053，它具有16路的开关量采集点；在数字量控制方面，我们采用了16路I－87057，它可实现相应的控制开关的控制。
基于锅炉控制系统的安全因素，为便于“集中管理，分布控制”，本智能控制系统采用了控制和管理分开的方式，这样即使管理机发生故障或因人为操作等原因造成管理机不能正常工作，但这不影响控制机的工作。在智能控制系统中，我们的管理机和控制机是相互联系又相互独立的。控制机主要是控制锅炉的正常运行，控制机没有人机接口界面；管理机主要是实时的记录锅炉系统内的各个参数、报警记录等，并完成报表和经济量的记录。本智能控制系统现场两台锅炉的管理机可以通过以太网分别操作不同的控制机，现场的操作人员只是通过管理机进行一些相应的操作，并实时的了解锅炉的运行状态。在图一所示的架构图上，I－7520与I－8000模块采用的是RS－485通信、I－7520与工控机之间采用了RS－232通信，而控制计算机之间是通过以太网相连并通信，从而实现了分级控制、分级管理，充分考虑了锅炉的安全性，是一种比较优良的智能控制系统。
2.3 锅炉智能控制系统调节过程
在锅炉燃烧过程中，各项技术指标都要求限定在一定的范围内。为了确保燃烧过程的稳定、可靠和经济运行，我公司采用先进的智能控制技术，由泓格I－8000系列模块中的I－87013、I－87017、I－87053等自动检测各路温度压力等信号，经信号处理，隔离放大，A/D转换后输入计算机运算、判断、分析、处理后，发出各控制信号。经RS－485转换后，再由泓格I－8000系列模块中的I－87024、I－87057等输出，控制鼓、引风机和炉排转速，改变鼓、引风量和给煤量，使炉膛负压、汽包水位及蒸汽压力控制在预定的范围内，保证锅炉燃烧在较佳工况和较节能条件下运行。
2.4 智能控制系统功能
本智能控制系统能自动地完成对给水 、给煤、送风、引风等进出锅炉的物料量的自动控制，使锅炉的汽包水位、蒸汽压力、蒸汽温度、风煤配比系数，烟气含量、炉膛负压等运行参数维持在规定的较佳数值附近，以保证锅炉的安全运行、平稳操作达到降低煤耗，节约电能提高供汽质量的目的。
1、 风机、引风机及炉排电机均实现软启动；
2、 变频调速系统能够自动控制锅炉的燃烧工况，在负载变化时结合*智能与计算机的控制，保证锅炉的较佳运行工况；
3、  变频调速系统保在负载调节过程中，炉膛负压恒定不变，而给煤量与供氧量随负荷的变化自动控制在较佳值。
4、  能够自动根据用户热量需求的变化，调节供热量，实现精确供热，从而实现综合节能。
2.5 效益分析
本智能控制系统应用后，实现了锅炉全自动控制，自动运行率达到95％以上，基本实现了无人操作；运用传统的三冲量加智能控制技术，锅炉的汽包水位稳态偏差在正负15mm以内；在外界负荷变化的情况下，锅炉的蒸汽压力稳态偏差在正负50KPa以内；炉膛压力的稳态偏差小于正负10Pa；由于本智能控制系统实现了合理燃烧，灰渣含碳量小于14.5％（负荷率80％～100％）。本智能控制系统投运以后保证了锅炉的安全运行、平稳操作达到降低煤耗，提高供汽质量，深受上柴厂生产**中心的喜爱。下图为生产过程中的历史曲线。 所选模块特性
3.1 I－8000的I/O扩展模块单元I－87K9
 ◆支持串行I/O模块 ◆RS－485较大115.2K bps
◆兼容16C550，16字节FIFO ◆直接驱动256个I－7000模块
◆ 较大距离4000英尺（1.2Km） ◆隔离电压：2500VDC
3.2 模拟输入模块I－87017
◆8路模拟差分输入 ◆输入阻抗：20M欧
◆采样率：10Hz ◆C.M.R.：86dB
◆过压保护：－35～＋35V ◆隔离：3000Vrms
3.3 RTD输入模块 I－87013
◆4路RTD（热电阻）差分输入 ◆输入类型：2/3/4线RTD
◆精度：＋/－0.1% ◆采样速率：10Hz
◆C.M.R.：150dB@50/60Hz ◆隔离：3000Vrms
3.4 模拟输出模块 I－87024
本智能控制系统中，除了控制一些变频调速以外，还要控制一些非变频调速的电机，泓格提供的I－87024是4路隔离模拟量输出模块，它不仅能提供＋/－10V、0～10V、＋/－5V、0～5V的电压输出，还能够提供0～20mA/4～20mA的电流输出，这样智能控制系统不仅可以用I－87024的模拟输出信号，给变频器提供0～10V的控制信号，还可以用I－87024给一些非变频的控制对象提供4～20mA的控制信号。由于I－87024控制精度是满量程的＋/－0.1%，还具有14位的分辨率，采用了光电隔离方式，从而提高了智能控制系统的特性，保护了智能控制系统。
4 应用体会
泓格公司提供的I－8000系列模块在安全性要求较高的锅炉系统中能够稳定的运行，且故障率较低，说明其品质是可靠的。较重要的是泓格产品具有双重“”以及运行可靠的总线隔离系统，较大的提高了系统的可靠性以及运行的稳定性。泓格公司给开发者提供了较为便利的开发环境，为其产品提供了完善的设备接口驱动（如I－8000库函数以及OPC服务器等），并提供了大量的例程，便于程序开发人员的参考，所有这些均有利于降低开发者的开发时间，提高开发的效率。智能控制系统投入运行，不仅自动地完成对给水 、给煤、送风、引风等进出锅炉的物料量的自动控制，使锅炉的汽包水位、蒸汽压力、蒸汽温度、风煤配比系数，烟气含量、炉膛负压等运行参数维持在规定的较佳数值附近，保证锅炉的安全运行、平稳操作达到降低煤耗，节约电能提高供汽质量，并且提高了用户对锅炉设备的管理水平，取得了良好的经济效益。

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