产品规格模块式包装说明全新品牌西门子
西门子6ES331-7PF11-0AB0
一、引言
**以来，我国的纺织机械行业的自动化技术有较明显的提高，纺织设备的大部分机器采用了变频调速技术、可编程控器(PLC)技术，也已有相当一部分的产品采用了工控机、单片机、交流伺服系统、触摸屏人机界面以及现场总线技术，实现了机械产品的机电一体化，为纺织机械的自动化、高速化、连续化铺平了道路。
二、电脑绣花机的原理
首先，用刺绣软 先件制版，生成样版后，将载有刺绣程序及花样的盘片先后分别放入电脑磁盘驱动器中，在程序控制下，电脑将花样坐标值换成与绸框X、Y方向位移量量相当之电信号，送到X、Y单片机系统进行电机升降速处理后，输出三相六拍信号，线电机的功放箱进行功率放大，两个X、Y步进电机，带动绸框完成X、Y间的进给运动；同时变频器驱动变频电机，带动机针作上下运动，从而使刺绣连续地进行下去。
变频电机通过皮带等驱动机头传动机构旋转，机头的特定机构使引线机构和机针带头着面线作出上、下运动，穿刺面料；钩线机构中的旋梭旋转，使面线绕过藏有底线梭壳；挑线机构运动，输送面线，收紧线迹，准备下一个线迹的面线线段。X、Y步进电机通过同步齿形带等机构带动绸框和面料作平面运动。将面料上每个待绣线迹点送往机针刺绣，机针上下运动的速度与绸框移动的方向、移动量以及移动速度的协调配合运动，使面线和底线绞合，在面料上作出双线锁式线迹。当刺绣连续地进行下去，完成花样的电脑刺绣。
三、中源变频器ZY-G800系列在电脑绣花机上的应用
ZY-G800中源变频器应用于电脑绣花机，有良好的运行特性，这是因为矢量控制型变频器本身具有良好的产品性能。
1）高速处理器提供更快的频率响应
ZY-G800变频器采用32位电机驱动**CPU，提供高控制精度、快速频率响应及良好的动态特性。电脑绣花机要求通过LCD设定主轴的转速，经过单片机处理后，由D/A转换模块输出0-10V的模拟量信号到变频器，变频器根据模拟量信号的大小，快速响应到达所设转速，满足刺绣时多变的要求。
2）空间电压矢量控制提供低频时高转矩输出
电机与主轴之间采用1：3的带传动，在基频以下改变频率为恒转矩输出。以往使用V/F控制的变频器，由于考虑到负载的启动转矩大，要设定相应的转矩提升准位，如果转矩提升设置过高，在低频时轻载时会过激磁，引起电流过大，电机发热，严重影响到设备的正常运行。
采用ZY-G800变频器，可以通过参数设置，保证电机在低频时具有良好的转矩输出，满足绣花机在低速时连续走线。
3）良好的刹车能力实现的准停
由于在刺绣过程中，需要移动绸框和面料来完成整幅画面。移动过程中，要求停留在较高位。这一要求就需要用变频器的直流刹车能力来实现。ZY-G800变频器的直流刹车准位从0—300%，给使用者提供了一个很宽的调节范围，使用者可以根据负载惯性的大小调整参数设置，实现动作要求。
ZY-G800变频器参数设定如下：
调速方式F204=3，模拟量调速参数设置F111=75.00Hz、F114=0.3S、F115=0.3SF502=8、F800=8
四、结束语
中ZY-G800变频器与其他电器设备相配合的绣花机控制系统，能够满足刺绣的工艺要求，达到刺绣画面的整洁、美观。同时变频器运行稳定，给广大客户和使用者明显的经济效益。
0 引言
淄矿集团岱庄矿选煤厂是一座设计年处理能力150万吨的现代化矿井型选煤厂，实际能力达到300万吨。主要承担入洗岱庄矿井原煤，入洗煤种为气煤,洗煤产品主要为优质动力煤和炼焦配煤。洗煤工艺为+40mm采用动筛排矸，-40mm采用跳汰－－-浮选联合流程。动筛排矸系统引进德国威达格.洪堡特KHD公司生产的动筛跳汰机，该机性能可靠，分选效果优良，实现了单机自动化。水洗系统洗煤机和浮选机分别选用煤科总院唐山分院研制的自动化程度较高的SKT96型跳汰机和XJQM-14（4）型浮选机。
岱庄矿选煤厂采用先进的综合自动化系统，按照精简、优化、低投资、率的原则配置整个综合自动化系统。该系统由具有丰富现场经验的平顶山中选自控系统有限公司进行设计施工，在全国选煤处于良好水平。
该系统分为控制系统、工业电视系统、管理信息系统，包含三个网络：控制网络、工业电视网络和管理网络，实现三网合一。控制系统选用施耐得公司的QUANTUM系列PLC，系统主要功能实现动筛车间、洗煤车间、压滤车间、装车站设备的自动控制，由一个主控室、三个副控室组成，并形成控制网络，实现对全厂设备的监控。
1 控制系统介绍
1.1概况
控制系统在主厂房控制室、动筛车间控制室、装车控制室、压滤车间控制室设立CPU站点，在主厂房配电室、动筛车间配电室、浓缩车间配电室、原煤仓下配电室、产品仓上/下配电室设立远程I/O分站，它与CPU站组成RI/O网络，CPU站之间组成MB+网，CPU与上位机组成以太网，现场I/O负责设备的启停和生产信息的，CPU负责逻辑运算和信息的处理，上位机负责设备状态的监控和操作。
1.2控制范围及主要控制环节
1）原煤及地销煤系统：矿井箕斗仓下给煤机至动筛车间、原煤仓上、块精煤仓及地销装车给煤机，参控设备34台，电机42台。
2）浓缩压滤系统：从浓缩机底流泵、压滤车间到煤泥皮带机，受控设备30台。
3）装车系统：原煤仓下给煤机、221皮带、装车仓下给煤机及装车设备，受控设备40台。
4）水洗系统：入洗皮带至产品仓上设备，受控设备50台。
5）事故停车采用事故点设备至煤流源侧急停，事故点到煤流方向设备依次延时停车。
6）原煤系统以动筛跳汰机为中心实现质量控制单元自动；水洗系统以跳汰机为中心实现质量控制单元自动化，浓缩机实现浓度控制单元自动化，各种运输设备实现综合自动化。
7）对主要的料位、液位、闸门位置、翻板位置、浓度、流量、40千瓦以上的电机电流、溜槽堵塞实现实时在线检测，设定常值、超值报警。
1.3灵活的控制方式：/就地/单起
方式下PLC执行用户程序的全部控制功能；就地方式下PLC仅执行数据采集和模拟显示功能；单起方式下，在室可实现单台设备的启停车，并具有联锁、功能；设置就地操作设施，该设施不通过PLC控制。
1.4实现功能
本系统形成后，可以取消各种岗位工，工人由操作工变为巡检工，不参与设备的控制（事故状态除外），可实现如下功能：
1）控制功能，实现设备控制方式和工艺流程选择、启车预告、系统单起/程序启停、系统运行的闭锁、过程参数的实时监测。
2）诊断功能，能快速正确地识别模块配置错误、模拟量超程、线路断线等故障，自动报告总线通讯错误还是网络错误。
3）冗余功能，采用不间断电源双回路供电自动投入。选择冗余通讯模块，实现PLC和CPU的双机热备功能，主辅机同类切换，系统不间断工作。
4）网络通讯功能，利用光纤将全厂PLC分站连成一个网络，各分站所的信息全汇集到主厂房控制室，在上位机上显示，同时，也可将指令通过网络传至PLC分站。
5）各种检测和保护功能，实现对各种料位、水位、闸阀位置、水量、电量、设备运行状态的检测，并用图形软件在屏幕上显示出动态画面；实现对所有设备保护信号的检测。
6）单机自动化与系统的联网功能，通过PLC-/I/O接口实现与单机自动化设备的联机。
7）启停车声光预告和语音报警功能，启停车前可利用广播系统和信号系统预告；系统出现故障，在上位机提示故障并语音报警。
2系统方案
2.1 选型简介
根据自动化控制系统要求及现场配电室布置情况，进行了选型配置。Quantum系统是具有数字量处理能力的**计算机系统。具有模板化、可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制，包括Quantum系列CPU、I/O模板、I/O接口、通讯模板、电源和底板，各种性能符合现场控制要求，与市场同类产品相比性价比教高，因此选用Quantum系列PLC。
Quantum系列PLC具有如下显著特点：
1） 性能高—以可预测的和可确定的方式1秒种传递2000个寄存器；
2） 适应环境能力强，工作环境为：温度0-60℃，湿度0-95%不冷凝；
3） 诊断程序和LED正常/故障可视指示器使用户很快找到网络故障，使日常维护更加容易；
4） 允许带电热插拔模块
5） PEER COP允许被组态的控制器使用简单的填表的方法与其它控制器交换数据；
6） 附加的数字协处理器可满足更多的控制要求，提供更多的可能性；
7） 可选的冗余电源、电缆为重要场合提供安全**；
8） 远程站可采用单缆或双缆通讯，双缆可增加RIO网络通讯的可靠性，通讯介质为同轴电缆，较多可支持31个分站，距离达4500米，通讯速率1.544M；
9） 特有的段调度技术使得I/O更新和程序扫描同步进行，从而实现安全、可预测的控制；
10） 具有Modbus plus网络能力，允许建立以Quantum PLC为对等节点的令牌传递型工业网。上位机与PLC通讯采用MODBUS PLUS工业对等网，通讯速率1M，距离每段457米，加三个中继器，可达1800m；
11） Quantum符合UL、CSA等国际认，给用户提供高质量的产品；
12） 编程语言采用基于bbbbbbS环境下的CONCEPT软件，使控制软件的编制变得简单、。
2.2 系统配置
根据系统控制要求和参控设备分布及数量，合理的进行主机选型，在主厂房设立主控室，选用140CPU43412模块作为主CPU，负责全厂设备的监控，在动筛车间、压滤车间、装车站三处设立分控室，选用140CPU11303，一共设立四个带CPU的站点，分别负责各系统设备的监控，三个分控室可以独立处理本站点各种监控信号并传输到主控室，四个带CPU的站点之间采用光纤连接，通过140NOM25200光纤模板组成MB+控制网络，在主控室选用140NOE21100 Quantum以太网模板组成以太网介入全厂计算机网络，实现远程监控。在主厂房配电室、动筛车间配电室、浓缩车间配电室、原煤仓下配电室、产品仓上/下配电室设立远程I/O分站，各远程分站通过140CRA93100RIO分站模板与CPU站140CRP93100RIO接口模板组成RI/O网络。
在控制网络中存在两种形式：Modbus plus网和RI/O网。
Modbus plus是一个本地通讯网络，允许计算机、可编程控制器和其他数据源以对等方式进行通讯，速度可达1M/秒，通讯介质是双绞线，一个Modbus plus网络可以分为一个或多个“段”，每“段”较多支持32台对等通讯装置，450米通讯距离。若使用RR85中继器把两个“段”连接起来，网络可以支持64个Modbus plus节点。每“段”增加一个RR85中继器可扩展450米通讯距离，一个网络较多可使用3个RR85，较长距离为1800米。Modbus plus网络上的节点均为对等逻辑关系，通过获得令牌来传递网络信息，一个节点拥有令牌就可以与所选的目标进行信息传送，或与网络上所有节点交换信息。
RI/O网络为高速局域网络，采用市场上能购买到的同轴电缆和CATV介质技术，RIO网络保高速数据传送，大部分数据在RIO处理器和RIO适配器之间进行传送，对I/O的一个分站小于1ms。
2.3 I/O配置
控制网络是控制主机与现场各远程控制分站构成的网络系统。各远程控制站接受现场指令、保护信号、运行信号、过程数据，并完成输出控制，将所采集的各种输入状态传送给控制主机处理，同时执行主机发出的指令，完成输出控制。远程I/O由各种与现场信号相适配的I/O模块组成，经远程I/O适配器完成与主机之间的通讯。
2.4 分站设置
1）1#站设置在主控室（主厂房），通过控制网络与各远程分站、工控机、网桥和其他主机相连，完成跳汰系统和浮选系统集中控制。
2）2#站设置在动筛车间，完成对原煤系统集中控制。
3）3#站设置在装车站，完成对装车系统的集中控制。
4）4#站设置在产品仓上，完成对产品仓上设备的控制和数据采集。
5）5#站设置在原煤仓下，完成对原煤仓下设备的控制和数据采集。
6）6#站设置在浓缩车间，完成对浓缩车间设备的控制和数据采集。
7）7#站设置在压滤车间，完成对压滤系统的集中控制。
建立网络：
1．根据现场实际需要，沿坑道每隔200米距离（与井下电源接口位置一致），工作面距离则可降低为50米在坑道适当位置（例如顶部）设置一个Zigbee网络模块（可采用电池驱动或使用其他电源），同时在其他需要和网络连接的地方，也安置相应的Zigbee网络模块；为了避免井下环境对无线信号的干扰，所有无线网络模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式，而且，每个模块都有接收信号强弱指示功能（RSSI）
2．所安置的网络模块将自动组成一个Zigbee通信网络，在布置网络模块的位置时，注意应使每个模块至少可与两个以上的模块进行通信，即避免“单线通信联系”，以保Zigbee 网络通信的可靠性。这个通信网络实际就是一个网络，每一个网络节点就是一个定位点，只不过比起使用RFID来定位的方法，我们的网络节点还可通过读取移动目标的信号强度，来确定移动目标的位置信息。另外，Zigbee网络节点体积要小得多，而且网络节点之间的通信，不一定要使用额外的光纤或通信电缆来进行连接。
移动目标的无线身份卡模块：
1．每一个需要定位的移动目标（例如矿工），都需要随身携带一个无线身份卡模块，或固定在安全帽上的一个纽扣电池驱动的全封闭的模块约（50 x 40 x 8 mm）大小，每个模块的发射功率小于1/1000瓦. 建议使用我们的简化了功能的SC8836A，或的SC8836A模块。
2．为了增加电池使用寿命，无线身份模块每隔5 -- 30 秒发射一个身份码信号。为了避免井下环境对无线信号的干扰，所有无线身份卡模块使用的都是抗干扰的直序扩频通信方式；同时，在紧急情况时，还可以通过卡上的按钮，随时发出紧急求救信息。
3．该无线身份模块还可与瓦斯探测等传感器相连，这样，不仅可以根据需要，机动灵活的在不同位置（特别是采掘面）采集各种安全生产所需的信息（例如瓦斯浓度，风压风速等），同时自动地将点的位置信息和相关信息传给监控中心。这种瓦斯采集点可以安放在采掘面的某个固定位置，并随采掘面的移动而移动，也可让瓦斯安检人员随设携带，十分方便。当瓦斯浓度超标时，该无线模块可以立即通过Zigbee网络,将浓度信息，位置信息和报警信号传往监控中心，必要时，将同时启动其它联动的应急设备；
4．调整无线身份卡模块的发射功率，使其至少能够与一个定位节点模块通信。
移动目标位置的确定：
1．当只有一个定位节点收到某个移动身份卡的信号时，这个定位点的位置就是这个移动目标的位置；
2．当有两个定位节点同时收到某个移动身份卡的信号时，这两个定位点之间的中间位置，就是该移动目标的位置；
3．当利用信号强度改进定位精度时，某个定位节点接收到的某个移动身份卡的信号强弱，还可用来决定该移动目标距离这个定位节点远近，信号越强，则离开这个定位节点越近，信号强度与到该定位点距离的函数关系，可以通过预先的简单实际测量获得。当有两个定位节点同时接收到某一个移动目标的信号时，我们就可以确定，移动目标必定位于这两个定位节点之间的某处，其具体的位置，可以利用这两个定位点所接收到的该移动目标信号强度的具体值，通过简单计算和现场实测校正来得到。
值得注意的是，在环境较为复杂的地方，特别是定位区域并非线状的地方，例如某些作业面，我们需要通过增加定位节点数量的方法来提高定位精度。
1引言
生产饮料筒、油漆筒(桶)、机油筒(桶)等薄板类金属容器的**道工序就是把厚为0.2～0.5mm、宽为320～1200mm的卷板按所生产容器的不同剪成不同长度的板料，然后送到下面的工序，如套色印花、焊接、胀型、封口(底)等较终成型。由于后面的工序，特别是套色印花工序对长度偏差的要求甚高，为±0.25mm/1000mm(对角线偏差为±0.4mm/1000mm)，单位时间的剪切数量较高,一般不少于50/min，普通的剪切设备达不到上述要求。有经济实力的大型企业从国外进口生产线，这种生产线从板料的开卷、校平、定尺剪切到较终成型，由工控计算机作上位机，控制多台PLC，既由计算机根据动作需要向PLC写入或读出数据，达到控制整条生产线的目的。这种生产线结构复杂，价格昂贵。对于中小企业，我们研制了一种仅需1台PLC控制的、结构简单、造价低廉、剪切精度和剪切产量达到和超过上述要求的高精度定尺剪切系统。
剪切系统的结构示意如图1所示。由图1可见，系统的机械部分由夹送机构和剪切机构两部分组成:夹送机
构由交流伺服电机驱动旋转，上下夹送辊的加紧力调至刚好压紧板料，使板料在两辊中按设定的速度无滑动滚动;剪切机构与一般剪床同，只是剪切的驱动力来自高压气体。
系统的电气控制部分采用日本光洋的SU系列可编程序控制器;包括SU-5M(CPU模块)，U-01SP单轴伺服定位控制摸块;U-05N16点DC12/24V输入模块;U-01T8点AC220V继电器输出模块等;人机界面为CL-02DS液晶汉字显示设定单元。伺服系统采用日本安川的交流伺服电机SGMGH-20ADA61和SGDM-20AD数字交流伺服驱动器。
3 定尺剪切控制
3.1 控制原理
在手动状态(板料安装)时，夹送辊可作正反2个方向转动。在自动工作情况下，夹送辊的转动方向如图1所示。若确定单位脉冲的移动量和编码器每转一圈的脉冲数，当夹送辊的直径一定时，夹送辊每转一定的角度或圈数，板料的移动长度也就确定了。当PLC检测到伺服电机反馈的脉冲数达到所设定的目标值(既长度)时，PLC发出信号，交流伺服电机停止转动，同时，方向控制阀的电磁铁通电，气缸执行剪切动作。剪切机构的每一次剪切使接近开关获得1个脉冲，此脉冲即可计算剪切数量，又能作为下1个循环的开始信号。
3.2 参数设置
(1) 一般参数的设置
a) 主轴转速(自动运转时，下同)的确定:确定主轴的转速要兼顾2个方面，一是生产能力，二是转动惯性。转速不是越越好，太快，转动惯性大，达不到精确停止的要求，剪切长度精度不高;当然，慢了，达不到生产力的要求。
b) 脉冲当量的确定:在本例中，之所以能进行高精度定尺剪切，实际上就是精确的控制夹送辊每个脉冲转动的角度(脉冲当量)。当夹送辊直径一定时，它转过一定的角度，就对应转过一定的弧长，既为板料移动的长度。从理论上说，脉冲当量越小，剪切长度精度越高，但对控制系统的要求也越高，不经济。一般情况下，脉冲当量比加工精度高一个数量级即可。
c) 脉冲编码器反馈的每转脉冲数(分周比)的确定:脉冲当量确定以后，这个参数就好确定了。设计时，夹送辊的直径已定，则其周长也已确定。只要用主动辊的周长除以脉冲当量，即为脉冲编码器反馈的每转脉冲数。该数应为整数，当得数为小数时，与脉冲当量一同作一些调整即可。应注意的是确定的脉冲编码器反馈的每转脉冲数必须在所选的脉冲编码器较大的每转脉冲数范围之内。
d) 伺服驱动器工作模式:速度控制模式。
(2) 智能模块的参数选择
U-01SP智能模块的参数共有21个，主要参数有:
a) 设定的主轴转速时智能模块发出的脉冲频率FBF:U-01SP智能模块与数字式交流伺服驱动器配合使用，可以在交流伺服电机额定的转速内任意设定，这个设定值就是FBF:
FBF(kHz)=主轴转速(RPS)×脉冲编码器反馈的每转脉冲数(PPR)
该参数必须在智能模块的较大FBF范围之内。
b) 主轴手动速度的确定:根据手动安装板料的需要，一般设定为主轴转速的10%~20%。
c) 加、减速时间，即主轴从0转速到额定转速(或反之)所需要的时间:主要根据剪切的板长确定，剪切的板长较短时，该时间可短些，反之，可长些。对于本例，可选500~1000ms。
d) 紧急停止时间，在自动运转时，从额定转速到停止转动的时间:当系统发生意
外时，控制系统需急停，以减少对系统和机器的损伤。该时间可少些，一般选500ms以内。
其余参数可用该模块出厂时的原设定值或根据需要设定。
3.3 程序设计
这里使用的SU-5M型PLC与大多数型号的中型PLC在程序设计上并无大的差异，由于采用了高级语言编程，更接近计算机的流程图设计思路。特别需要指出的是U-01SP单轴伺服定位控制模块采用类似数控CNC系统的G语言，编程方便、功能强大。
举例:G00 X(位置值) F(速度值);代表一个典型的阶梯形定位指令。
单轴伺服定位控制模块U-01SP的控制信号通过模块所占I/O定义号对应，程序设计思路如图2所示。
(1) PLC上电后，首先进行初始化处理:把为系统建立的参数表从CPU写入智能模块U-01SP、检查系统有无错误、数据有无错误、语法有无错误，检查结果判断为正常时，系统进入伺服准备状态，这其中包括进入到动作方式(手动、自动)选择、数据监控状态(伺服数据读出)、伺服异常(数据出错、系统出错、语法出错)处理完毕状态。
(2) 在手动状态下，按下主轴正、反转按钮，主轴
可驱动板料前进、后退;按下手动剪切按钮，剪去板头。此状态一般在新安装板料时使用，手动剪切不计数。
(3) 在自动状态下，料批(剪切长度、
剪切张数)在人机对话装置CL-02DS液晶设定显示单元上设定完毕后(实际上料批可在PLC上电后任意动作方式下设定)，CL-02DS将料批数(十进制数)转换成BCD数，存入到CPU的*寄存器中，程序根据已确定的脉冲当量进行计算，转换成脉冲数，再将脉冲数变换成BIN数，存入到U-01SP内的*目标寄存器而成为目标值。然后，人机对话装置CL-02DS进控状态。按下自动剪切按钮，主轴开始转动，每次转动的周长就是目标值的脉冲数与脉冲当量的乘积。到了目标值后主轴停止，气缸执行剪切动作，剪回位的同时，计量剪切 张数，然后重复上次操作。直至达到剪切张数的目标值后停止。
由于圆周率的存在和转动惯性，主轴每次转过的实际周长与应该转过的周长还会有一点差异，虽然很小，在1mm以内，但对于±0.25mm的长度精度还有影响，这样，在程序中按需要设定几个尺寸段进行一定数量的脉冲补偿(分段补偿)，较终完全达到了剪切长度精度要求。
4 结束语
适当改变脉冲当量、夹送辊直径和脉冲编码器反馈的每转脉冲数，剪切精度可提高一个数量级;剪切动作换成液压缸执行，能剪厚板，可用于机械、汽车等其它行业。该系统已在济南、深圳等地投入使用，经过近一年的运行，剪切长度精度、剪切速度完全达到设计要求和用户要求，系统运行情况良好。该产品了我省空白，现已通过技术鉴定，正批量生产。
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