产品规格模块式包装说明全新品牌西门子
西门子6ES7222-1BF22-0XA8当天发货
一、引言:
压力机是汽车行业冲压车间的关键设备,主要用于生产汽车白车身各种冲压零部件。压力机与模具配合完成汽车冲压件的拉延、修边的过程中,需要调整滑块高度,适应不同高度的模具,其调整精度和稳定性直接影响汽车冲压件的质量。
二、应用的主要工艺点及要解决的主要问题:
目前,奇瑞公司冲压四车间使用的小吨位压力机的滑块调整显示表是机械式的,精度和稳定性差,操作人员目视机械式显示表不方便,容易读出错误数据,从而造成设备过载,引起设备故障和设备事故。而且压力机上安装有滑块调整上下限位,如果压力机单次运行或寸动,容易将限位开关打坏,上下限位开关起不到保护作用,容易引发安全事故。
三、应用方案简介:
目前 ,我们采用的是接近开关方案。此方案通过接近开关检测压力机机械传动轴旋转的圈数,将信号送到欧姆龙PLC,经过内部程序处理,输出到欧姆龙PLC数字量输出模块,在BCD码显示器上显示滑块高度。
接近开关方案的改造步骤如下:
1、利用压力机设备上现有的接近开关,检测滑块调整机构丝杆旋转的圈数,将到的圈数送入欧姆龙PLC。我们运用欧姆龙PLC的特殊指令INC和DEC,通过BCD递增和递减功能来实现传动轴正转和反转时,圈数的加减。
2、利用游标卡尺测量传动轴旋转一圈时滑块实际移动的距离,得出传动系数。反复测量几次后求平均值,提高传动系数的计算精度。
3、经过程序的运算,将传动圈数乘以传动系数,就可以得出滑块调整高度的当前值,再通过欧姆龙PLC将数值以BCD码的形式,在欧姆龙PLC的输出模块(OC222), 以继电器形式输出。在现场压力机滑块调整需要显示四位数,我们在欧姆龙PLC(型号:CQM1H-CPU21)后面再加一个16点的输出模块(OC222),用四个输出点来显示一位数字,就可以正常显示这四位数。
4、为了提高检测精度,需要在程序里做采取一些措施,防止错误信号的输入影响PLC的正常检测。
5、同时需要在程序里设置上下软限位来控制滑块调整的行程,防止硬件限位不起作用而发生**行程现象。
四、结束语
此方案在奇瑞公司冲压四车间应用成功之后,迅速向冲压二车间推广,同样也取得了成功,不仅解决了滑块高度显示的问题,也节省了改造成本。在奇瑞公司新建的冲压生产线,此方案可以作为标准解决方案应用,从源头解决类似问题。
近年来,在纺织机械中经编机的市场需求上升,双针床的经编机,高速机,双轴向、多轴向的经编机都销售形势良好。针对经编机的系统控制要求,北京和利时自动化驱动技术有限公司推出了经编机梭节横移系统。整套系统采用性价比较高的和利时PLC作为控制器,利用PLC伺服定位功能、丰富的内部数据资源和强大通讯功能,使得控制与驱动紧密结合,使系统控制更好,显现出和利时产品在系统整合上的优势。
经编机主要由编织机构、梳栉横移机构、送经机构、牵拉卷取机构和传动机构组成。经编机控制系统主要包括电子送经系统、电子提花系、梭节横移系统三个部分。电子送经系统主要功能在于控制各种纱线的送经速度及张力,保恒定送经。电子送经系统可以分为单速或双速的EBA和多速的EBC两种,采用可编程控制器、变频器、三相异步电机、伺服电机、编码器等组成闭环控制,来实现主轴恒速运转同时调节经轴转速,进而实现恒定送经。电子提花系统主要用于花型的提取,再配合梭节的横移以实现花型的成型。其主要由一个嵌入式系统来实现提花数据的转换及提花的动作控制,执行动作由3146~4096个电磁阀来实现。由于电磁的动作响应速度较慢,现在慢慢地被动作响应快的压电陶瓷所取代。梭节横移系统主要控制梭节的移动。经编机的梭节一般有56条或40条,目前较多的是56条。每条梭节由一个900W的伺服来控制。由于控制轴数多,故采用分散控制。
和利时公司研发的梭节横移系统由PLC和伺服电机构成,包括控制部分、驱动部分和监控部分。
控制部分的主控制器要进行横移信号采集与处理,协调各分控制器的同步工作。系统采用和利时公司G5系列PLC,由一个CPU模块15-2BT02、两个16点开关量输入模块21-1BH00、三个16点开关量输出模块22-1BH00和一个16点继电器输出模块21-1HF00组成。系统分控制器共有28个,每组分控制器控制两轴梭节伺服。分控制器采用和利时公司G3系列高速运动控制CPU模块LM3106A,CPU模块上集成14点输入和10点晶体管输出,具有一个RS232串行通讯接口,具有两路100KHz高速脉冲输出功能。分控制器通过RS232/RS485转换器以485通讯方式连接到上位计算机上,进行监控。
系统共有56条梭节,由和利时公司56套900W的森创交流伺服进行控制,伺服根据织花转换程序事先转换好的存储在分控制器中的花型数据进行动作。
上位监控由一台研华触摸式平板电脑TPC-1261配以软件来完成;同时电脑上还运行织花花型转换程序,进行花型数据的转换与下载。软件采用和利时公司组态软件,完成对整个系统的运行状态监控,包括对伺服的运行状态,PLC、伺服的通讯状态,花型运行的梭节号等等运行状态的监控;完成系统的参数设置:机械参数主要是主轴参数,运动参数主要是给PLC定位控制用的脉冲频率、滤波时间、加减速时间等等;另外完成工艺装针、故障处理、盘头控制、用户管理、帮助等功能
为了克服传统监测系统的不足,构建一种基于PLC和无线传感器网络的光电监测系统。在分析光电监测系统的构成及工作原理的基础上,探讨了基于遥测技术的无线光电传感器网络实现方式,研究了ABB PLC软硬件实现及FameView的开发的可行性。采用ABB公司生产的AC500PLC作为主要控制器件,通过Modbus协议按依次轮询无线传感器节点来采集数据,对其进行相应处理,并将较终结果传递给上位机。上位机将获得的数据通过FameVJew组态软件生成监控画面,实时监测现场的运行情况。监测灵活、,数据采集效率较高,具备良好的扩展性。这种新型光电监测系统在企业生产、战场环境等许多用领域中具有重要作用。
[关键词]:ABB PLC Modbus协议 光电监测 FameView软件 无线传感器网络
引言
随着光电技术的飞速发展和现场监测自动化程度要求的提高,监测系统在用许多领域具有广泛的应用。光电监测具有图像直观、实时、非接触等优点。光电传感器品种、结构、形式灵活多样,体积小,作为监测部件已被大量用于监测系统中。
在传统的现场监测中,往往需要将多个独立工作的传感器所产生的数据进行汇总处理,其通信方式主要采用固定的点对点之间的有线通信,这样导致基于多路数据采集的监测系统所要求的安装时间较长,数据采集效率较低,而且铺设或架空线缆又受到现场设施的制约,施工复杂而且成本高。另外,这种有线系统的可扩展性还受到电缆铺设等条件的制约。为了降,提高监测效率,有必要构建一种新的、灵活的光电监测系统以解决传统监测系统所带来的问题。
1光电监测系统构成及工作原理
1.1光电监测系统构成
光电监测系统的主要功能是通过各种光电传感器对现场各类数据进行采集,实时显现监测现场的运行工况,并进行实时监测与诊断,及时发现异常情况并报警。系统采用典型的两级监测方式:生产管理级和现场监测级,也可推广到战场、环境、试验场等情况的监测。系统的总体构成如图1所示。
上位机以普通的计算机作为主要的人机界面(HMI),为现场管理级,完成对下位机的监控、生产操作管理等,主要面向操作人员;下位机由ABBAC500系列PLC构成,为基础监测级,面向生产现场,通过对各种光电传感器节点的轮询,完成生产现场的数据采集及过程控制等。
1.1.1生产管理级
面向生产操作人员,在HMI的监控画面上显示生产现场的各种工况参数,并通过HMI可以完成对历史数据和曲线的查询,从而协助生产操作员进行决策。当生产中出现异常时,在HMI上显示报警信息。
1.1.2现场监测级
面向生产过程,由可编程控制器以及现场无线光电传感器节点构成,为基础监测级。完成生产现场数据的采集和处理,对生产过程进行监测与控制。
1.2监测系统工作原理
ABB PLC通过无线收/发设备向各个光电传感器节点发送请求帧,各个节点首先分析帧的地址号是否与其相符,若相等则进一步分析帧的内容,并生成响应帧向主站发送,否则拒绝响应主站的请求。ABB PLC对无线设备接收到的帧进行校验,然后将其中采集来的数据存放到*的数据存储区。上位机通过FameView组态软件和PLC进行通讯,从而读取PLC所采集来的数据。FameView组态软件对来的数据进行处理,存储并较终生成HMI监控画面。
1.3 Modbus协议
Modbus协议是一个公开的、被广泛应用的串行通信协议,较初由Modicon()公司为本公司的可编程控制器和工业自动化系统而制定。此协议符合OSI标准协议集中数据链路层规定的高级数据链路控制协议,但做了简化处理。由于其功能比较完善而且使用简单,数据易于处理,协议开放,因而在各种设备中被广泛采用。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管他们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其他设备的过程,如果回应来自其他设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。
一、 引言
真装机是广泛应用于包装,原先的设备大多为传统继电器控制,故障率较高、稳定性差、功能简单。台安SG2系列小型PLC具有可靠性高、性价比高等特点,本文结合客户的需求,给出了一套完整的控制系统,使之集成了多种功能于一身,并取得良好经济效益。
二、 真装机原理
真装机具有四种功能档位:封口、手动真空、自动真空和充气。四种功能由旋转开关进行切换,切换时要求能够立即终止正在进行的功能,内部寄存器和输出需要必须复位,再开始新的功能过程。设备设置一个脚踏开关由触发过程输入控制。
工艺过程描述如下: 1、封口过程 2、手动真空过程 3、自动真空过程 4、充气过程。充气包括2个选择:充气1和充气2,由档位开关选择。
充气过程1:真空->充气(定时器1控制充气时间)->封口。
充气过程2:真空->充气(定时器1控制充气时间)->真空->充气(定时器2控制充气时间)->封口。
三、 SG2应用在真装机上
SG2是一款高性能、低价格的小型可编程控制器。具有简易人机功能,定时器可键盘输入功能,且不占用I/O点,可以方便地将3个时间值设置到PLC中,取代了易损坏高成本的时间继电器,通过SG2-20HR-D控制的外围设备有真空泵、充气泵、加热电丝和位置检测开关等。
输入输出点:
程序要点:真装机控制程序设计的要点在于档位切换脉冲的实现和过程切换时当前过程输出需要复位。档位切换脉冲的实现由输入状态的改变产生一个上升延脉冲完成。过程切换的关键是要复位中间寄存器和输出变量,(SET)指令必须在切换脉冲产生时执行(RST)指令,寄存器复位为0。
四、结束语
真装机电气控制系统由SG2小型可编程控制器构成,与原先电气控制系统比较,具有明显的优势,可通过简易人机代替了多个时间继电器,节省了PLC的IO点和避免了时间继电器容易损坏的问题,提高了设备的可靠性,产生了良好的经济效益
随着国民经济的快速增长,旅游业、会展业的蓬勃发展以及大型国际交流的日益频繁,尤其是2008年北京夏季会的临近,北京首都国际机场现有的吞吐能力与客的增长已经出现了严重不匹配现象。为了解决以上矛盾,现已在原**场东侧规划了3号航站楼(T3)和*三条跑道,并已于2004年3月破土动工,预计2008年建成投入使用,迎接北京会的召开。3号航站楼的建设在**阶段由一个航站楼主楼T3A和一个卫星楼T3B组成,并在远期预留了增建T3A和T3B中间的卫星航站楼T3C。
为实现既有T1/T2航站楼和新建T3航站楼之间旅客的快捷运输,在航站楼T3A、T3B、T3C、T1/T2之间建设一条捷运地铁APM(AutomaticPeopleMoverSystem)系统,作为运送旅客的主要交通设施。该系统采用美国庞巴迪(运输)公司较先进的全自动无人驾驶技术,地铁列车的出库、运行、到站、开门等所有操作均由程序控制,自动完成。由于没有工作人员,旅客在此过程中的情况,站内的服务人员就无法迅速得知,一旦遇到紧急事件,对旅客的生命财产威胁很大。因此,运用现有的视频技术、无线网络技术、自动化控制技术等多种技术形式,为捷运系统提供一套从旅客踏上捷运地铁开始就全程有值班人员监护的综合管理系统十分有必要。北京捷康特光电科技有限公司中标该项目以后,通过与多家设备生产厂家的紧密合作,较终提供了一套完善的解决方案,现已在紧张有序的实施。由于该系统十分庞大,其中涉及了许多问题,但相应的很多解决方案在传统的监控系统中没有实际应用过。因此在这里选出其中的车载视频图像在高速传送的地铁上实现AP自动切换传送和模拟、数字结合监控系统与PLC系统整合两种重要实现技术的解决方案,介绍给读者。
系统描述
整个捷运系统的轨道线路全长约4公里,在T3A和T3BH之间的中间部分为嵌入式隧道,进、出站部分为高架线路,线路全长约2公里;从T3BH站前分岔处至综合维修中心和T1/T2站为地下隧道,隧道全长约2公里。轨道设计为两轨、双向,同一方向编组车辆较多由4节车厢组成,较多时在轨道上面可以运行8节列车。
每节车厢中设置两个摄像机,用于对内部所有乘客的监护,监控图像在车厢内用车载硬盘录像机实时进行录像,同时采用博世的双路实时视频编码器VIPX2进行压缩,处理成每路都具有D1分辨率的高清晰图像,然后通过思科的无线系统实时传输到地铁列车外面,由分布在轨道两旁的众多AP接收点接收后,通过光纤网络传送到控制中心,经过视频解码处理后,接入矩阵主机进行视频切换控制。
无线漫游切换
高速移动状态下的无线传输是整个系统的一个难点,为了实现图像的流畅传输,业主对AP之间的切换时间有明确的要求,“跨AP的切换时间小于200ms,同时具备完善的安全认证措施”。这个项目未开始以前我们就选择了多个厂商的无线网路产品进行高速移动状态下的切换测试,较终由思科系统(中国)网络技术有限公司提供的AIR-BR1310G系列AP产品经过思科工程师的几次调试,完全满足实际的使用要求,因此成为我们在这个项目中的无线传输产品,下面为该产品在无线漫游切换方面的解决方案。
车载设备的漫游切换,是本项目的技术关键所在。无线局域网本身具备与生俱来的移动特性,上面承载的众多应用中,很多都是对时延敏感的,当客户端漫游事件发生时,会导致系统产生额外的处理开销/延时。运用思科提供的快速安全漫游技术,可以在不牺牲安全性的前提下,简化漫游处理过程,从而满足上层应用对延时方面的严格要求。
通常的无线局域网漫游过程,需要三个方面的处理开销:
•漫游主体决定切换-寻找合适的新AP-重新关联;
•如果实施了802.1x/EAP,重认证和将会话密钥送给新AP(如果只采用静态WEP,则没有这个处理过程的开销);
•有线网络对漫游主体的转发地址更新过程(如果是二层漫游,则更新地址转发表;如果是三层漫游,则更新IP地址转发表――本方案采用的是二层漫游的机制)。
**部分的处理,在本项目的技术实现完全集中在车载设备WGB上(WGB是WorkgroupBridge的英文缩写,当思科AIR-BR1310G工作在WGB模式时,它可以关联到其它的思科AP,并对WGB以太网接口上所连接的一组电脑提供无线网桥连接。它可以将不具备无线网卡的设备通过无线网络进行上联,并且在漫游过程中充当有线连接的一组电脑(较多255台设备)的漫游代理,从而提供令人满意的漫游切换性能。)。WGB引入“移动站”功能选项后,漫游切换时间大大缩短,当WGB发现与正在通讯AP的传输信号质量变差(RSSI值降低),过多的无线电射频干扰,或者高误码率的时候,WGB就会在不影响当前通讯的同时开始扫描查找新的AP;一旦发现新的AP信号质量好于正在通讯的设备,马上切换。
*二部分的处理,可以通过CCKM(CiscoCentralizedKeyManagement)技术,优化处理过程。CCKM是一组处理过程,用来在客户端(支持CCKM的WGB或网卡均适用)漫游过程时替代完整的认过程,而又不降低系统安全级别。在本项目中,CCKM流程是在WDS,经过认证的合法轨旁AP,以及WGB之间实现的。在CCKM过程中,无线域服务(WDS)可以充当一个集中身份验实体,支持快速的客户端重新,而不需要在客户端每次漫游时都进行一次全面的RADIUS重新认证。由有线端**1310实现的WDS,控制的所有接入点和WGB都会通过扮演802.1X身份验证点角色的WDS,针对CiscoSecureACS(AAA服务器)进行802.1X身份验证。因为所有客户端和接入点都通过WDS进行身份验证,WDS能够在控制域中的所有轨旁AP之间建立共享密钥缓存数据库(保存在WDS内存中)。这个缓存数据库有助于实现快速安全漫游。因此,在车载设备漫游过程中,WGB重认证的请求被“漫游后关联的轨旁AP”转发给WDS,由WDS在缓存数据库中查找并将结果发送给“漫游后关联的轨旁AP”,从而在较短的时间完成重认证过程。
*三部分的地址更新过程,主要由三个主要动作完成,采用了思科*有的IAPP(Inter-AccessPointProtocol)技术,主动将漫游事件的后果通知上游设备,而不是被动等待数据流触发的学习更新和AP的关联信息的**时,从而大大缩短了地址更新的时间。
步骤1由漫游的WGB通过IAPPAssociateReport,向“漫游后关联的轨旁AP”发送当前WGB以太网端口连接的所有有线网客户端地址;
步骤2“漫游后关联的轨旁AP”发送源地址是漫游客户端地址的空层组播包。这个步骤将使上游的有线交换机及时更新地址表的对应项目,从而将数据流转发到“漫游后关联的轨旁AP”,而不是“漫游前关联的轨旁AP”。
步骤3“漫游后关联的轨旁AP”发送一个源地址是自己地址的层组播包,告知“漫游前关联的轨旁AP”:漫游设备已经连接到新的AP。这样“漫游前关联的轨旁AP”收到通知后,从它自己的关联设备表中删除已经离开自己覆盖区域的客户端地址。
经过了上述的漫游处理优化,系统总体漫游时间大大缩短,完全可以控制在<200ms的范内。
系统自动管理控制
在这个系统中,列车的运行由程序自动化控制,整个列车的运行信息(如哪一列列车出站、行驶到哪里,进哪个站台,哪个车门打开等),都可以通过一台PLC接口控制服务器给出。控制中心的电视墙上应该显示哪些图像,除了可以按操作人员的使用习惯来操作外,更多的时候是通过程序自动地把需要显示的图像切换在屏幕上。如A列车带着3节车厢进了T3A站,这时在控制中心的屏幕墙上就会自动切换出这3节车厢内部的全部图像,及每个车门对应站台上的所有摄像机。当然,显示什么,怎么显示可以由操作人员人为设定。
根据以上的需求,我们设计了一套可以不断读写PLC服务器信息,并自动完成视频编与矩阵间协调切换的整体控制程序。系统的实现主要得益于我们选择的博世安防产品的多样可定制性。无论是博世的视频矩阵切换主机LTC8600,还是数字视频管理系统VCSVIDOS,都可以通过编程进行操作。
博世LTC8600系列Aliegiant视频切换/控制器系统将切换和计算机技术结合一体,为保安系统的用户提供强大的功能和*具的特点。这些系统具备全矩阵切换能力,经过编程可以手控,或通过独立的自动切换顺序让任意一台摄像机显示在任何一台监视器上。LTC8600系列采用模块结构,可实现多种配置,较多可包括128个摄像机输入,16路监视器输出,16个键盘,512个报警输入,1个计算机接口和1个记录打印机接口。
本产品可以通过编程设置60个显示顺序,顺序中的任何一个都可使用组同步切换功能。在这种切换中可以选出任何数量的系统监视器编成1个切换组。采用LTC8659/00主控软件包或LTC8850/00博世图形用户界面伺服器,顺序可以按一天中的某个时间和一周中的某些日被或取消。
系统的操作和编程均用一个符合人体工程学的全功能键盘完成。在键盘上,可以为操作人员设置不同的**级,并可以限制某些操作人员对某些功能的使用。
而VCSVIDOS可以完全定制,允许用户完全按照自己所需要的方式运行安防系统。它能迎合客户的工作习惯,这与市场上销售的要求客户学习新规则的其他系统完全不同。VCSVIDOS可以与所有现有的外围设备(例如:球型摄像机和模拟监视器)集成。拥有强大的巡视功能、自动录制任务以及综合的存档功能。
现在该系统正在紧张的施工过程中,我们相信,在不久的将来,整个系统正式运行以后,必将为首都国际机场的运营提供安全的技术**。
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