西门子6ES7222-1BD22-0XA0供应现货

西门子6ES7222-1BD22-0XA0供应现货

工业现场传感器有很多输出的是：0-±10V/0-±20mA 双向直流（电压/电流）信号，这些信号要与现场的显示或控制仪器仪表（接收信号：4-20mA或0-5V）做可靠连接，就要求将传感器信号进行隔离、放大和变换。顺源ISO EM系列隔离放大器是一种磁电隔离的混合集成电路，该IC在同一芯片上集成了一个多隔离的DC/DC变换电源和一组磁电耦合的模拟信号隔离放大器，它采用磁电偶合的方案，主要用于对EMC（电磁干扰）无特殊要求的场合。与光电隔离的产品相比，抗EMC（电磁干扰）能力较差，特殊使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施。输入及输出侧宽爬电距离及内部隔离措施使该芯片可达到5000VDC绝缘电压。Sunyuan　ISO EM系列产品使用非常方便，免零点和增益调节，*外接调节电位器等任何元件，即可实现工业现场信号的隔离转换功能。

产品特点：
★　、小体积,SIP 12Pin符合UL94V-0标准阻燃封装
★　精度等级：0.1级、0.2级；全量程范围内极高的线性度（非线性度< 0.1%）
★　*外接电位器等其它元件，免零点和增益调节
★　辅助电源/信号输入/信号输出之间： 3000VDC 三隔离
★　辅助电源可以选用：5VDC，12VDC，15VDC，24VDC，220VAC（导轨式）等单电源供电
★　0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V/0-±100mV/0-±5V/0-±10V等电压信号；
或0-10mA/0-20mA /0-±10mA/0-±20mA/4-20mA等电流信号之间的相互隔离、放大及转换
★　工业级温度范围: -45—+85 ℃
★　在EMC（电磁干扰）比较特殊的使用场合应注意增加电磁干扰抑制电路或采取屏蔽措施
★　产品有PCB板上焊接和标准DIN 35导轨卡槽固定两种安装方式，导轨式安装的可以实现模拟信号一进
二出、二进二出的功能。

近日，科技部颁发项目立项证书，正式将位于鹤壁国家经济技术开发区的河南仕佳光子科技有限公司“宽带光网络用硅基PLC型AWG与VOA集成芯片关键技术研究与开发项目”列入国家863计划。据了解，这是河南一个入选电子信息类国家863计划的项目。

2012年，由河南仕佳光子科技有限公司建设的PLC型光分路器芯片生产线项目实现量产，打破了国外。在这一项目基础上，该公司依托半导体研究所*团队，以宽带光通信网络中的两个核心芯片作为光电子集成芯片技术的研发突破口，寻求高性能光电子集成芯片及其材料关键工艺*技术的解决方案，实现了由分立器件向光子集成芯片的突破。

据介绍，该项目的实施将进一步推动以PLC型光分路器芯片项目为**的光电子产业集展壮大，对鹤壁市打造国内具有影响的电子信息产业基地，推进重大科技成果产业化和产业集聚发展将产生重要影响，

1.故障现象

    据值班电工反映，系统电源指示灯POWER亮，正常操作外部开关、按按钮时，CPU面板上ERROR报警指示灯亮，外部输出切断，当时刚好上午准备下班。下开机时，从CPU内部冒出一股浓烟，此时，PC交流电压为247V左右。

2.故障分析及处理

    当制出现下列**级错误时会引起CPU停机：CPU WAIT’ G (CPU等待)、MEMORY ERR(存储器错误)、NO END INST(无结束语句)、I/O BUS ERR(I/O总线错误)、I/O SET ERR(I/O设置错误)、I/O UNIT ERR(I/O单元错误)、SYS FAIL FALS(系统出错)等。

    用编程器读出出错信息如下：COU WAIT’ G、MEMORY ERR。拆下该CPU，经查看内部线路，发现CPU内部电源部分一集成件SI-9510A已炸开，显然，CPU不能运行。可能原因是当时电源电压**OMRON产品给定电压较高值(240Va.c)7V左右或该集成件本身质量欠佳造成的。更换同型号CPU，ERROR红灯仍亮，系统不能启动，用编程器读出的出错信息依然如故。

    为了防止意外和查看问题方便，我们将备用的存贮器换上，因其RAM中无用户程序。此时，能引发CPU等待的错误主要有两个方面：特殊I/O单元等待及扩展I/O单元等待。首先，我们查看了扩展单元的各部分，其电源供给正常，发现连接电缆插头松动，插好，试机，PC CPU依然停机，但无存贮器错误显示。由于系统未进行I/O地址登记，为查找原因方便，将扩展机架“离线”操作，直接检查主板特殊单元。存贮器中RAM为空白，只要拆下坏的模板后，CPU就应运行，其RUN指示灯亮(编程器置RUN或MONIT状态)。当拆下主板上OD215模板后，RUN亮，将备用的OD215进行状态设置，替换后也亮。此时，再将原来的存贮器换上，结果编程器上蜂鸣器马上声响，又出现MEMORY ERR出错信息，可见存贮器也被烧坏。只能用备用的存贮器，重新输入原始用户程序，分段检查、试车，最后全部重新试车，系统正常，交付使用。

    直此，笔者认为引起这次停机故障的可能原因是特殊I/O单元OD215损坏，又由于偶然因素如电压偏高，使CPU烧坏及存贮器损坏。

3.体会

    (1)制系统设计时，其电源的稳压设计必须引起重视，以满足当地电压波动范围适合PC规范要求，为此，我们正着手改进原电源线路

    (2)程序需备份。设计者一般均有程序备份，用户手中也必须有正确的程序清单。

    (3)平时应当注意何处可以购买到备件，以便及时修复机器

 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加**。

交通信号控制系统

1 十字路通灯控制实际情况

  南北主干道 直行绿 27S直行绿闪3S左转绿 10S 左转绿闪 3S 黄2S 红 45S

  东西人行道 红 45S绿 27S 绿闪3S 红 60S

  东西主干道 红 45S 直行绿 27S 直行绿闪3S左转绿 10S 左转绿闪 3S 黄2S

   南北人行道 绿27S 绿闪3S红 60S

     循环控制方式

 交通灯变化顺序表（单循环周期90秒）

1．1南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯27S，直行绿灯闪亮3S，左行绿灯10S，左转绿闪3S，黄灯2S和红灯45S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯，直行绿灯闪，左转绿灯，左转绿灯闪亮和黄灯。

1．2 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮，当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮，当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。

 2 结合十字路通灯的路况模拟控制实验

    在PLC交通灯模拟模块中，主干道东西南北每面都有3个控制灯，分别为：

    ●  禁止通行灯          （亮时为红色）

    ●  准备禁止通行灯      （亮时为黄色）

    ●  直通灯              （亮时为绿色） 

    另外行人道东西南北每面都有2个控制灯,分别为：

    ●  禁止通行灯           （亮时为红色）

    ●  直通灯               （亮时为绿色）

   结合十字路通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下：

当交通灯系统启动开关接通时，

2．1南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 10S，绿灯闪亮2S（亮0.1 灭0.1）,黄灯2S和红灯14S。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，绿灯闪亮，黄灯，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，绿灯闪，黄灯。

2．2南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。

2．3 除此之外另设两个功能，使用10个脉冲开关。实现让盲人可以方便通过十字路口和手动控制车流量。其中8个安装在人行道的两边当东西方向行走的盲人要过马路的时候，按下脉冲开关东西向行人道绿灯亮起，南北向主干道红灯闪亮，延迟10秒恢复原来的控制系统。南北向脉冲开关对应东西向功能相同，另外两个脉冲开可以控制车流量，当东西向主干道等待车量较多的时候，按下东西向控制脉冲开关，东西向主干道延长绿灯点亮时间到15秒。东西向行人道绿灯也要对应延长。南北向脉冲开关对应东西向功能相同。

3、可编程控制器程序设计

1 可编程控制器选择

本次交通灯设计用的是来自OMRON的CPM1A-30CDR-A可编程控制器

产品规格：CPM1A   CPU单元CPM1A 在编程环境等方面，它不仅具备了以往的小型PLC所具有的功能，尽可能使安装空间较小化，并实现了具有10点-100点输入输出点数的弹性构成。而且还可 连接可编程控制终端，创造了尚无前例的灵活运用。它不仅可以替代继电器控制柜，就是作为小型控制器或在传感器应用中，亦能适应生产现场不同的需求

其主要设计技术指标为：隧道设计车速为80公里/小时;设计交通量为1999年6612辆/日，到2020年将达到46371辆/ 日。整个隧道的机电工程具有设备要求复杂、控制要求 高、运行环境恶劣、维护困难、系统可靠性要求高等特点。在大溪岭—湖雾岭隧道监控系统中，采用了西门子基于PROFIBUS-DP的全集成自动化技术。SIEMENS  S7系列 PLC  S7-300、S7-400完成现场采集，通过冗余的双环光 缆PROFIBUS现场总线与*管理控制系统的冗余通讯、数 据服务器相连接，并使用西门子Step7软件进行所有PLC 的集中管理、组态和维护，实现了整个隧道机电系统的控 制、协调和管理。控制系统划分为三个技术层次，即现场控制层(包括中央控制器)、数据库服务层、*管理层，三个层次建立在西门子全集成自动化概念的基础上，实现了控 制的高度集成化和自动化。

各子系统功能包括：

·交通检测与诱导控制子系统 由可变限速标志、可变情报板、四色信号灯、车道指示器、车辆检测器等组成，由10台西门子S7-300 PLC构成 的区域控制器来实现控制和管理功能。

·通风检测与控制子系统

由风机、CO检测器、VI(能见度)器、TW(风速) 器和S7-300 PLC构成，S7-300根据各器输出的测 量信号控制风机的运行。

·照明检测与控制子系统

由光度检测器、照明控制器、照明控制屏、照明控制操 作站、照明控制计算机和S7-300 PLC构成，S7-300根据光照情况控制照明灯和应急灯的通断。

·中央控制子系统

由于大部分现场控制功能已经由分布在现场的S7-300 PLC 完成，中央控制系统主要完成其他系统(如火灾、消防、电 话、电力系统)的接口功能和部分连锁功能，因此，采用西门子高性能的S7-400 PLC，以提高集中控制系统的可靠性和灵活性。

 为了满足工业逻辑控制的要求，同时结合计算机控制的特点，PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。从**条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回**条指令开始新的一轮扫描。

就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC工作的全过程可用图所示的运行框图来表示。整个过程可分为以下几个部分：

    **部分是上电处理。上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化，停电保持范围设定及其他初始化处理等。        

    第二部分是自诊断处理。每扫描一次，执行—次自诊断检查，确定自身的动作是否正常。如电池电压、程序存储器、和通讯等是否异常或出错，如检查出异常时，面板上的及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，被强制为方式，所有的扫描便停止。

    第三部分是通讯服务。PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。首先检查有无通讯，如有则调用相应进程，完成与其他设备的通讯处理，并对通讯数据作相应处理；然后钟、特殊寄存器更新处理等工作。

第四部分是程序扫描过程。PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后，如果工作选择开关在位置，则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理，即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中，然后执行用户程序，最后把输出处理刷新到输出锁存器中。

在上述几个部分中，通讯服务和程序扫描过程是工作的主要部分，其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性，为了确保控制能正确实时地进行，在每个扫描周期中，通讯任务的作业时间必须被控制在一定范围内。运行正常时，程序扫描周期的长短与的运算速度、与点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用PLC执行l 

    KB指令所需时间来说明其扫描速度，一般为零点几ms到上百ms。值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几μs到上百μs不等，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号，则需要特殊的软、硬件措施来处理。

1引言  

    二十一世纪以来，随着生物工程技术的迅猛发展，困扰人们多年的环保水处理这一日益严重的问题迎来了解决契机。大量资料表明，我国目前及今后相当长一段时间内的环境问题主要是水环境问题，水环境问题又主要是**废水的污染问题。因此，**废水的治理是环保工作中极其重要的一面。在现今，各个国家普遍采用生物法处理城市工业生活污水、各种浓度**废水。污水废水生物处理技术以其消耗少、效、、工艺操作管理方便可靠和**次污染等显著优点而备受人们的青睐。

2 sbr 法原理介绍

2.1 sbr 法工艺优点

废水生物处理方法很多，其中活性污泥法的基本原理是：利用微生物去除污染物中的**物，在去除过程中，首先需要微生物将**物转化成co2和h2o以及微生物菌体，完后将微生物保存下来，在适当时间通过排除剩余污泥，从系统中除去新增的微生物。序批式活性污泥法（又称sbr法）是传统活性污泥法的一种改进与变形。其主体构筑物是sbr反应池。污水在这个反应池中完成反应（曝气）、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序。这种污水处理工艺简易、快速且低耗，具有效、工艺简单、脱氢除磷效果好，防止污泥膨胀能力强、耐冲击负荷以及处理能力强等优点，适合水质水量变化大的中小城镇的生活污水处理，以及容易生物降解的工业废水处理。

2.2 sbr 法污水处理过程分析

sbr法由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放几个系统组成。初次沉淀池用于去除污水中原生悬浮物，当悬浮物少时可不设置。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液，通过曝气阀通入空气，这样使混合液得到充足的搅拌而呈悬浮状态，然后进入沉淀池。混合液中的悬浮物质在沉淀池里沉淀下来和水分离，净化水流出沉淀池。同时，沉淀池里的污泥大部分回流，成为回流污泥。

    2.3 sbr 法污水处理流程

    传统污水处理过程是按照时间和顺序进行控制的。

    从充水开始到排水结束为一个周期，即12小时。在一个周期内，曝气、停气使沉淀池充氧、缺氧状态交互进行。以分解污水中含碳化合物（代表物为化学需氧量cod），以及含氮化合物的硝化和反硝化，达到脱除碳、氮、的目的。</p><p style="text-align:left;">3 PLC模糊控制器的优化设计</p><p style="text-align:left;">3.1 应用背景

实际上，工业污水中**物的浓度随时间而变化，若呆板地按照固定的时间来控制sbr污水处理系统的运行，既浪费能源又易发生污泥膨胀，而且若时间设置不当还将影响处理效果。

近年来，由于模糊控制学科的迅速发展，已有大量将模糊逻辑控制技术应用于工业自动化、机器人控制以及智能仪表和家用电器领域的实例。模糊控制器是一种基于模糊控制规则的控制器，而这种模糊规则就是人们对实际受控制过程的归纳以及经验的总结。</

目前，许多污水处理工厂在实际应用中还不能实时检测各种污水指标，只是采用时间程序控制，所以影响了控制效果以及污水处理能力。然而由于市场上化学需氧量cod浓度在线仪的出现，我们可以将cod浓度作为重要的工艺参数，组成基于plc的sbr污水处理模糊控制系统。

3.2 plc模糊控制器的优点

由于sbr法污水处理系统本身是一个复杂的动态系统，其数学模型难以精确确定。化学需氧量cod是一个重要的参数，其在线检测有一定的滞后。基于plc的模糊控制方案不需要确定控制对象精确的数学模型，而是根据控制规则决定控制量的大小，这种方法可以使这个反应过程的cod处于合适的范围。这样，系统就可以通过在线检测cod的浓度值来调节曝气量，以保出水质量，节省运行费用。

4 plc模糊控制器的设计

模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理和解模糊三部分。e和ex分别为e和ex模糊化后的模糊量，u为模糊控制量，u为u解模糊化后的精确量。<br />  曝气装置模糊控制器的输入量为曝气池中cod达标值与测量值的误差e及误差变化率ex，输出量为曝气机曝气增量u，其框图如图1所示。控制器定时采样cod值和cod值变化率，并与达标值比较，以此得出cod值误差e及误差变化率ex，并以此作为PLC控制器的输入变量，这样模糊控制器的输出就可控制曝气机阀门的开度了。

    4.1 输入模糊化

    在模糊控制器设计中，设e的词集为［nb，nm，ns，zo，ps，pm，pb］，论域为［-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6］；ex和u的词集为［nb，ns，zo，ps，pb］，论域为［-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6］；e（k）=cod（k）-cod0，cod（k）=e（k）-e（k-1），其中cod0表示达标值。

先将e，ex和u模糊化，再根据cod值的控制经验可得变量e，ex和u的模糊量化表。由于篇幅所限，变量e，ex和u的赋值表予以省略。

4.2 模糊控制规则

通过总结污水处理过程中cod手动控制经验，得出模糊控制规则。

根据控制规则表，可得到35条模糊控制规则。举例如下：

● 当cod误差和误差变化均为负大时，cod值小于达标值cod0，应减少曝气量，所以u取nb，曝气机全关；即控制规则为if

● 当cod误差是负大，误差变化为正大时，曝气机开度不变；即控制规则为if e=nb and ex=pb then u=zo

4.3 输出反模糊化

根据模糊控制规则表取定的每一条模糊条件语句，就可以计算出相应的模糊控制量u，然后依据较大隶属度法得出实际控制量u，经d/a转换后去控制曝气量。

    5模糊控制算法的plc实现

    本文采用西门子公司的S7-200型plc作为控制器。污水处理过程模糊控制器的plc实现方法如下：

    ● 先将模糊化过程的量化因子ke、kex和ku存入plc的保持寄存器中；

    ●再利用a/d模块将输入量采集到plc的dm数据区，经限幅量化处理后，根据它们所对应的输入模糊论域中的相应元素，查模糊控制量表求出模糊输出量u，再乘以输出量化因子即可得实际输出量u，由d/a模块输出对阀门开度进行控制。</p><p style="text-align:left;">  在程序设计上，模糊控制表的查询是模糊控制算法实现的关键。为简化程序设计，将输入模糊论域的元素由［-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6］转化为［0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12］，将模糊控制表中u的控制结果按从上到下、从左到右的顺序依次存入dm0100只dm0268中，控制量的基址为100，偏移地址为ex*13+e。

dm0002和dm0003分别为e和ex在模糊论域中所对应的元素。语句mov dm0031dm1000是间接寻址指令，它将dm0031的内容作为被传递单元的地址，再将这个地址*单元的内容（即控制量u），传递给中间单元dm1000，通过解模糊运算得u，最后由模拟输出通道传送给d/a转换器，来控制曝气阀开度大小。

    6结束语

    现代工业过程控制中被控对象的多变性、非线性、大滞后性等使得模糊控制的应用得到快速发展，模糊控制器是基于模糊规则的控制器，它的出现为复杂工业过程的控制提供了一种智能化的新方法。本文将模糊控制与plc相结合，实现了污水处理过程cod的模糊控制。应用表明，这种控制方法不仅提高了污水处理系统的可靠性，还节约了能源，是一种较为理想的控制方案。

在远程计算机端，卓岚科技提供了3种方式方便用户和联网产品通信：
1．卓岚设备管理DLL+VB等程序。提供的DLL设备管理函数库，可以被用户程序所调用，用户只需使用提供的open、close、send、recv
   函数，即可实现通信。
2．串口程序+虚拟串口驱动。例如三菱PLC需要通过MELSOFT开发环境和PLC通信，某些Modbus设备则通过三维力控软件和设备通信，它们
   都是现成的串口程序。使用卓岚虚拟串口驱动，可以在网络化升级后，仍然使用这些串口程序。
3．Socket网络程序：对于高级用户，可以选择通过TCP/IP直接和联网产品通信。

2.域名（DNS）系统

域名系统的支持是远程控制的关键技术。目前网络接入以ADSL接入网络占绝大多数，但是若远程计算机通过ADSL联网，每次的IP是不同，必须解决设备如何知道远程计算机IP的问题，解决的方法是动态域名系统。
在卓岚远程控制技术中，远程计算机通过动态域名服务在每次联网时都可以获得**一的域名，例如yourname.。卓岚联网产品支持域名，可以用域名*通信的的目的地址，例如将其设置为yourname.。
这样，无论远程计算机在何时何地通过ADSL接入网络，卓岚联网产品都可以在**时间和其建立TCP连接。

3.网络地址映射（NAT）技术

NAT技术是解决两个内网之间计算机如何互联的技术。对于初次接触TCP/IP的用户，可能对于内网IP（例如192.168.0.200）、IP（例如114.123.223.12）、计算机如何访问内网计算机比较迷惑。计算机连接内网计算机时，不能简单地向该计算机的内网IP发起连接。这里关系到网络地址映射NAT技术。NAT技术可以在ADSL路由器上做一个NAT映射，将用户的内网IP映射为IP和端口。
在卓岚的设备远程控制应用案例中，提供了如何使用网络地址映射（NAT）技术实现网络连接的操作步骤，由于篇幅所限这里不详述。

4.创新的断网恢复机制

TCP连接的不正常中断在设备远程监控中比在局域网中更加常见，因为在Internet环境下，中间的任何一台路由器出现问题都可以导致连接中断。
断网在远程监控中产生如下问题：如客户端务端建立TCP连接后，服务端由于掉电等原因重新启动，那么客户端将不再能够务端建立连接。原因很简单，因为客户端认为连接已经建立，这导致了服务端无法向客户端发送数据。
心跳包技术是目前常见的断网恢复机制，但是该方案并没有写入TCP/IP规范，原始是心跳包技术存在很多争议的负影响，例如增加了网络负担等。
卓岚的设备管理DLL库和虚拟串口驱动内部集成了创新的断网恢复机制，采用优于心跳包的技术，可以在服务端、客户端、中间路由器任何一方断网情况下，迅速恢复连接。