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产品描述

产品规格模块式包装说明全新品牌西门子

西门子模块6ES7212-1AB23-0XB8库存充足


皮带运输机广泛地应用于冶金、化工、机械、煤矿、建材等工业生产中。图3.26为某原材料皮带运输机的示意图。如图所示,原材料从料斗经过两台皮带运输机送出,料斗供料由电磁阀YV控制,皮带运输机1、2分别由交流接触器KM1、KM2控制电机进行拖动。


    图3.26 某原材料皮带运输机的示意图

    (1)控制过程。

    ①初始状态。料斗、皮带1和皮带2全部处于关闭状态。

    ②起动操作。起动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积,要求逆送料方向按一定的时间间隔顺序起动。其操作步骤为:皮带2→延时10s→皮带1→延时10s→料斗。

    ③停止操作。停止时为了使运输机皮带上不留剩余的物料,要求顺物料流动的方向按一定的时间间隔顺序停止。其停止的顺序为:料斗→延时10s→皮带1→延时10s→皮带2。

    ④故障停车。在皮带运输机的运行中,若出现皮带1过载时,应把料斗和皮带1同时关闭,皮带2应在皮带1停止10s后停止。若出现皮带2过载,应立即关闭皮带1、皮带2和料斗。

(2) 110地址分配如表3.5所示。

表3.5 I/O地址分配

    输入       输出   

    起动按钮     X0      料斗控制YV      Y0  

    停止按钮     X1      接触器KM1      Y1  

    热继电器     X3      接触器KM2      Y2  

    热继电器     X4     


    (3)程序设计。如图3.27所示为根据皮带传输机控制要求设计的功能图。功能图的控制功能分析如下:


    图3.27 皮带运输机的PLC功能图

    ①PLC投入运行,M8002产生一个初始化脉冲,将全部的步状态器S0~S25复位,并将初始步S0置位。

    ②起动时,按下起动按钮,X0闭合,且KM1和KM2正常,其热继电器的动断触点X3、X4处于闭合状态,系统的状态转移到S21,Y2得电,KM2首先投入运行,T1同时得电开始延时,10s后,状态转移到S22,Y2、Y1得电(在KM2工作的基础上KM1也投入运行),同时T0得电开始延时,10s后,状态转移到S23,Y2、Y1、Y0全部得电,KM2、KM1、YV都投入运行,完成全部起动过程。

    ③当按下停止按钮时,X1闭合,状态转移到S24,Y0断开,YV停止运行,同时T3开始计时,延时10s后,状态转移到S25,Y1断开,KM1停止运行,同时T2开始计时,延时10s后,状态转移到S0,Y2断电,KM2停止运行,完成全部停止过程,并准备好下次起动。

    运输机在运行中若出现KM2过载时,KM2的热继电器触点X4闭合,状态转移到S0,此时X4动断触点断开,禁止S0转移,所以全部输出断开,KM2、KM1、YV停止运行,直到KM2的热继电器复位时,其动断触点X4闭合,才可以再次起动。

    运行中若出现KM1过载时,触点X3闭合,状态转移到S25,Y0、Y1失电,料斗和皮带1同时被关闭,同时T2开始计时,延时10s后,状态转移到初始状态S0,Y2失电,皮带2停止运行,直到KM1的热继电器复位时,X3常闭触点闭合,皮带又可以再一次起动。

当LCU程序里面的数据上载时CX-Process工具软件不会显示块连接的信息。这种软件只能将块连接数据保存到计算机的内存里而不是在LCU里。将连接数据保存在CS1的闪存里面。通过CX-P软件可以将块连接信息保存到CS1的闪存里面。操作举例:

(1) 用EXPLORE将CX-Process工具软件里面的数据保存在电脑里面的一个暂时文件夹里。例如暂时文件夹:Program File\Omron\CxprocessTool\data\Tmp。

(2) 将保存的文件名改为8个字符长加上3个字符长的扩展名。这个操作必须做因为CX-Programmer的块拷贝功能要在MS-DOS里。例如,Node0101400.mtld要改为NO1101400.tld。注意一定要做这一步去覆盖以前的那个文件名。

(3) 运行CX-Programmer::

a、 在PC的菜单栏选择在线连接; 

b、 双击“内存”在新出现的内存窗口显示内存; 

c、 创建内存卡的文件夹; 

d、 将在第二步中保存的文件放到第四步中的文件夹内,建议使用以太网或者CLK通信。

e、为了使用在CX-Process中拷贝的文件必须做一个反步骤:5,4,3,2,1去覆盖原始的文件。 

 PLC和DCS作为自动控制领域的重要控制设施,越来越广泛的应用在各种生产控制现场中。在制造业这个生产大系统中,它们已经成为了的控制工具。

PLC和DCS作为自动控制领域的重要控制设施,越来越广泛的应用在各种生产控制现场中。在制造业这个生产大系统中,它们已经成为了的控制工具。针对PLC和DCS系统的应用,我们常常有这样的疑惑:PLC与DCS之间有什么区别和联系?使用时到底哪些方面是需要我们特别注意的?现阶段制约其技术发展的瓶颈又是什么?对此,e-works与从事多年PLC和DCS应用研究工作的华南理工大学副教授杨红进行了交流,探寻PLC和DCS的发展之谜。

首先,工欲善其事,必先利其器。对于PLC和DCS之间的区别我们必须有个清晰的界定,别看它们同为控制工具,实际功能却大相径庭。所谓分散控制系统(DCS)是融计算机技术、控制技术、通信技术、CRT技术为一体,它主要是针对生产过程进行监视、控制、操作和管理的一种控制系统。而PLC叫可编程逻辑控制器。DCS和PLC用相似的地方,就是软件组态的基本配置,但是DCS更强大。例如数据库生成,历史数据生成,图形生成,报表生成和控制组态等。PLC控制的对象一般都比较简单,DCS则可以控制企业的全部设备,成为*枢纽。在生产控制的战场上它们一为将才,一为帅才,相互之间不存在谁控制谁。PLC可以给信号DCS,反过来DCS也可以给信号于PLC,两者互相配合,其主从关系主要取决于对设备的要求。

PLC的发展十分迅速,随之也从技术上带来了各种挑战,谈到如何突破现阶段PLC的发展瓶颈时,杨教授提出我们应该放宽眼界,思考如何实现一个国家层面的、通用的、共性的、全面的PLC平台?一个PLC通用平台,无论是作为信息化产品、控制技术产品还是两化融合的骨干产品,都应该被重点关注。平台包括研发/设计、制造、应用三部分,并给出通用PLC平台具体产品目标要求(系统硬件、软件)、功能要求(硬件、软件的通用性技术指标,性能的先进性与可靠性指标)。

回顾DCS的发展之路,各个技术阶段的划分很重要的一点就是依仗微处理器的位数增加,有人甚至提出微处理器更新换代一次,DCS技术就会升一级。对此杨教授认为DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。因此,DCS技术必然随着微处理器的技术不断更新换代以顺应新系统的需要。

针对硝烟四起的PLC和DCS市场,国外强企一直占主导地位,本土产品举步维艰,针对此种现状,杨教授结合上述所说,对国内PLC市场提出下列建议:

**,建设一个国家层面的、通用的、共性的、全面的PLC平台。

第二,从市场细分着手,以软件带动硬件发展。

第三,共性技术的开发及所有权应归国家,推广方式可以借鉴国外经验。

最后,未来的PLC和DCS市场会朝着什么方向发展,杨教授做出这样的预测:长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。在未来的较长时间里,这种格局将继续保持下去。对于DCS系统来说,小型化、多样化、PC化和开放性是未来发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制中,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向着测控管一体化方向发展。

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文介绍了永宏 PLC 在灌装机上的应用,灌装机主要是包装机中的一小类产品,从对物料的包装角度可分为液体灌装机,膏体灌装机,粉剂灌装机,颗粒灌装机;从生产的自动化程度来讲分为半自动灌装机和全自动灌装生产线.;永宏 PLC 通过精准的硬件高数计数功能,配合便捷的浮点数运算,编程极其便利;轻易、便捷的达成了系统的控制要求。永宏 PLC 的便利、稳定、可靠的性能深的客户的信赖。 


一 项目简介 


1.1行业介绍 


灌装机主要是包装机中的一小类产品,从对物料的包装角度可分为液体灌装机,膏体灌装机,粉剂灌装机,颗粒灌装机;从生产的自动化程度来讲分为半自动灌装机和全自动灌装生产线.近来随着食品的QS 认证,食用油的厂家已经开始注重产品质量和包装,所以油类灌装机在灌装机中地位凸现.

 

图 1-1 全自动油类灌装机


1.2 客户需求 


客户希望通过改造设备,提高设备的自动化程度,通过PLC控制去除以前单纯继电器控制的缺点,以保证设备更加持久耐用,并且可通过文本设定灌装容量。由于设备销售市场广阔,客户要求 PLC 有较好的**度和较高的稳定性,提升产品档次并能保证设备的长久正常运行,降低后期维护费用。 


1.3 解决方案 


半自动油类灌装机控制工艺较简单,以顺序控制为主。案例中选用永宏 FBs-MA系列经济型主机作为控制单元。针对不同设备机型,分别选用相对应的主机。人机界面选用永宏FD101文本 进行控制。 


1.4 方案背景 


永宏 MA 系列经济型主机有 10 点至 60 点不等的机型,主机较多配置 8 点 20KHz 高速计数、8 点 20KHz 高速脉冲输出,可拓展 2 个通讯口,通讯速率达 921.6Kbps。PLC 的程序执行速率为 0.33uS,程序容量高达 20K Words,顺序指令 36 个,应用指令 326 个(126 种) 


二 控制系统设计 


2.1 硬件配置 


设备的控制核心采用永宏 FB0MA 主机一台,该主机配置 6 点输入、4 点输出。主机自带一个 RS232 通讯口,除作为编程口之外还可以作为人机或其他设备的从站使用。人机界面采用了 FD101 文本 一台。

 

图 2-1 硬件配置图


2.2 控制工艺流程设计 


此灌装机为半自动设备,每次启动执行完一个循环后,需要人工调整桶位置后重新启动;下面主要详细介绍一下其工艺流程为:按启动按钮后,抽油泵启动、两个流量阀打开、流量计开始记录流过的流量、某一个流量计达到设定值时此流量阀关闭、当另外一个达到设定值时阀关闭抽油泵停止、传送带开始运行;到此完成一个工作循环。 


以下是控制工艺流程图。

 

图 2-2 半自动油类灌装机工艺流程图


2.3 软件设计 


2.3.1 PLC 程序的编写 


从设备的工艺流程上,我们可以看出该设备的控制属典型的顺序流程控制。永宏 PLC 编程指令超过300种以上,并采用较人性化,可读性较强的多输入/多输出指令格式,一个指令即可达到大部分它牌 PLC数个指令才能做到的功能,使程序大为精简,同时运算结果可直接由内部或外部输出取得。在设计、操作、维护上都相当便捷容易。 


如下图 2-3 所示为部分程序流程控制,控制主要是应用了永宏PLC的两路硬件高速计数功能,通过两路流量计分别控制各加注口的开闭,通过专门的硬件高速计数指令以及I/O设置,轻松的实现了准确计量的的目的,并且降低了编程难度,提高了程序的便利性和易读性。

 

图 2-3 永宏 PLC 梯形图


2.3.2 人机界面的编辑 


半自动灌装机文本画面制作。

 

图 2-4 流量当前显示 图 2-5 参数设定画面


三 设备调试 


该设备的控制工艺较清晰,工作仅一个循环过程。设备的调试也是按照顺序控制一步步调试的。首先测试了水泵控制和流量控制阀,后通过面板显示测试了流量计的计量功能;调试基本完成了设备的预期功能。以下图3-1为整体设备调试图,图3-2为主要的控制部件图。

 

图3-1 设备调试图图3-2 椭圆齿轮流量计


四 总结 


4.1 实施效果 


经过现场调试,我们的控制系统完全满足客户对设备的功能要求,而且通过简易人机界面设置、应用参数设定显示等的内容,使设备的自动化、人性化程度更高。该案例的实施,得到了客户对永宏 PLC 产品的认可,永宏产品的稳定、可靠、优越的性能也在此案例中得到了很好的验证。

 

图4-1 半自动油类灌装机


4.2 应用体会 


永宏FBs系列主机性能**、可靠稳定、操作简便的特点在此案例中得到深刻的体会。FBs系列PLC以永宏自行研发的SOC为核心,整合*处理器(CPU)、硬件逻辑处理器(HLS)、高速通讯口、高速计数器/高速计时器,NC定位等为一体,速度更快,稳定性更强。WinProladder编程软件人性化的编辑、监视、除错功能,更容易被使用者所接受,提高了项目开发的效率。



1.2 方案背景 


传统的倍捻机齿轮箱有工作难度大、工作的时候噪声非常大、漏油现象,尤其是变换生产品种的时候要花的时间长和步骤复杂等缺点。当纱线品种不同时,齿轮箱的齿轮尺寸以及定型凸轮的结构,所以齿轮箱的灵活性不够强;而且由于这样的机械架构导致了倍捻速度不能够太快,严重影响了工作效率;最后是其价格也相对较高。而采用我们永宏PLC作为控制核心,在成本和工作效率能够大大提高,而且针对不同的工艺的要求能够简单的进行修改。 


1.3 客户需求 


倍捻机在做生产的时候,有两个重要的质量要求:对纱线进行卷绕时,纱线成型的纹理是不能够重叠的;其次,纱线成筒后,两边不能够出现掉线的问题。在这个的基础上,还要求整个机器的启动配合,主要包括锭速电机、卷绕电机以及移纱杆横动速度的同步。 


1.4 解决方案 


1.4.1 防重叠设计 


纱线出现重叠现象主要是由于卷绕与横动速度配合问题导致,因此在程序中,将横动速度设置为三个,并且增设了软边缩进。此方法不仅可以让重叠概率大大降低,而且软边缩进在一定程度上也能够打乱有规律的布线,从而进一步减小重叠的可能性。 


1.4.2 防掉线设计 


纱线的掉线问题主要原因有三种:机械振动;脉冲输出错误;工艺参数设置不够良好。在脉冲输出错误方面,采用的是子程序计算完全后再进行使用,并且尽量在满足运行要求的条件下简化伺服流程,降低出错的概率。 


1.4.3 启停同步设计 


两台电机均采用的是变频器控制,考虑到机械惯性等外在因素后,对锭速变频器设置一对加减速时间,然后通过内部的一个函数计算,得出卷绕变频器的一对加减速时间,使得两台电机启停能够同步。而横动的同步,则是通过通讯读取卷绕变频器的时候频率通过一些计算,转换为伺服横动的速度,然后使用伺服命令动态修改速度的功能,以实现伺服横动的同步要求。 


1.5 实施结果 


采用FBs- PLC作为控制核心,配合变频器、伺服电机、触摸屏实现倍捻机的功能,不仅在工艺设置的可调节性占有优势,而且整个机器的启停阶段也可以做到良好的配合,以确保捻度的保持性。由于机械的构造干扰比较大,将屏蔽及接地设计好,对于机械的良好运行也比较有保证。 


二 控制系统设计 


2.1硬件配置 


设备的控核心为永宏FB4MC主机,FBs-CB5通讯扩展板1块,以及11KW及7.5KW变频器各一台,伺服电机一台。该主机配有8点输入和6点输出,自带一个RS232通讯口,通过加FBs-CB5通讯模板实现PLC与双台变频器的通讯。配永宏HU070S-00触摸屏一台,该人机采用65536色真彩TFT液晶,具有800×480的分辨率,主机自带两个通讯口。

 

图2-1 硬件配置图


2.2控制工艺流程设计 


步骤一:机器上电后伺服自动复位寻找中心位置,进入机械运行的准备状态。 


步骤二:使用触摸屏与PLC做通讯,并直接在触摸屏上对工程参数进行设置,主要是机械方面的参数;其次是根据工艺要求对工艺参数进行设置。 


步骤三: 参数设置完全后,便可进行启动。三个部分动作同步运行起来,伺服横动根据成型长度做往返运行,分别根据停摆速度、上摆速度、软边速度运行一定的次数组成一个大的循环。 


步骤四:当按下停止按钮,三个部分同步停止。此时,伺服停止位置是不确定的,当再次启动时,程序能够实现衔接上次停止的状态继续运行。 

PLC自20世纪70年代后期进入中国后,已然经过了三十多年的长足发展。不知正在阅读文章的各位,是否还记得您参与设计的**款PLC电路?现如今,PLC及DCS仍然在工控领域发挥着重大作用,并且正在朝着模块更小、速度更快、通道密度更高的方向发展。 


以PLC机架插槽的典型I/O卡为例,目前常见的8通道模块尺寸一般为90mm×70mm×23.5mm,但在市场需求驱动下,名片大小的产品已经问世。通道密度或数量的增加不仅能提升模块功能,而且可以增加产品价格竞争力,自然大受欢迎。但是,如何降低模块尺寸?如何在满足上述需求的同时解决由此产生的自热问题?如何进行低功耗设计?这些,也都是PLC系统设计时面对的实际问题。 


ADI过程控制系列之《工业现场环路供电仪器仪表的四大关键设计环节》一文,已就现场仪器仪表/变送器的设计需求和挑战进行了深入分析,作为该篇文章的姊妹篇,本文将着重关注PLC/DCS系统中的模拟输入输出部分的发展趋势。这里会将输入和输出模块区分开来,就其不同的系统要求进行分别探讨,并着重介绍ADI能够支持这些要求的较新优势产品和解决方案。 


多通道全集成模拟输出解决方案 


模拟输出讲究的是集成、能效和性能。首先,模块尺寸要小。目前,设计人员早已通过在产品设计中选用0402封装电阻电容以及LFCSP封装IC,达到减少电路板尺寸的目的。与此同时,每个模块的功耗也由曾经的5W-10W,发展到了如今的3W-5W,未来势必降至更低。在这方面,一些设计人员通过牺牲设计规格来满足功耗预算,此法虽然能达到降低功耗的目的,但势必也会导致产品竞争力下降,因此并不推荐。 


其次,通道密度要增加,由原来的4通道、8通道增加至现在的12甚至16通道。众所周知,空间不变而通道密度增加,会显著提升模块的环境温度,在某些情况下,高达100摄氏度的系统环境温度并不**,而这本身却会对较高IC结温造成挑战。而且,通道密度的增加还意味着元件数量以及功耗的增加,这也从另一方面要求设计人员在选择元件时,要尺寸更小、静态电流更低而且效率更高。 


第三,速度,即建立时间要提高,从而实现工厂自动化。目前,模拟输出通道建立的时间已经降低至20μs,但依然在向更率发展。 


第四,工艺安全要求也要提高,系统要引入安全完整性等级(SIL)来提高诊断性以及稳定性。



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