西门子模块6ES7321-1EL00-0AA0型号规格

西门子模块6ES7321-1EL00-0AA0型号规格

起重机的鼠笼式电机启动时冲击电流大，设备冲击严重，噪声大，影响设备的使用寿命及定位精度。采用变频控制后可以解决以上的问题。
在该起重系统加入了三菱PLC控制,使系统更加稳定.同时还提高了设备的档次。本系统有一个操作台和两个柜体组成。其中的两个柜体由三菱PLC和两台三菱FR-A740变频器组成控制系统。由三菱可编程控制器控制三菱变频器实现电机软起动，多段速运行，以及制动等功能。使用了三菱可编程控制器，不但简化了控制电路，而且通过三菱PLC实现了逻辑控制和时间参数的精确调整，同时也增加了系统的可靠，减少了故障率。
操作人员可通过操作台，把控制命令输入到三菱PLC 然后，用三菱PLC根据控制条件对三菱变频器进行控制，并在PLC中加入了限位，变频器上加了制动装置，实现准确定位，对刹车的控制，防止了溜钩的出现。
起重机采用三菱变频控制后使整机性能有较大的提高.如起升行走平滑,稳定,被吊物件定位准确.根据需要上下.前后,左右,操作都可以无级变速,适应各种实用场合,加上三菱变频器自身保护功能齐全,如过流,过载，过压等都能及时报警及停止，减少了起重机故障，提高了安全性能。同时三菱变频器具有限流作用，可以减少启动时对电网冲击，有利于车间内其它设备正常运行。
有如下优点：
1 速范围宽，可实现有精确控制定位要求的作业；
2、软启动、软停止的功能降低了机械传动冲击，可明显改善钢结构的承载性能，延长了起重机的使用寿命；
3、高集成度组件及高可靠性低压电器，有效解决原电气系统接线复杂问题，不仅降低了系统故障机率，而且易维护；
4、电动机在低速时，能200%力矩输出，即使制动器松动或失灵时，也不会出现重物下滑，确保系统；
5、具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉”功能；
6、系统所用三菱变频器，具有自动节能操作模式，能较大提高系统的功率因数和整机工作效率，节能效果**，平均节电率可达20%以上；
7、采用变频调速系统后，可完全杜绝操作人员违章操作.1 引言

    对于16A及以下小容量直动式交流接触器，由于无专门的磁吹灭弧装置，故其抗熔焊性能显得尤为重要。在研制小容量直动式交流接触器用新型AgNi基触头材料的过程中，为了考核所研制的新型触头材料的抗熔焊性能，将PLC应用于直动式交流接触器的电寿命试验中，结合所研制触头材料的特殊性，充分考虑了可能出现的失效形式，巧妙利用PLC的定时控制、计数控制及监控功能，取得了良好的试验效果。

    2 控制要求及试验方案设计

    试验要求对4台装有新型触头材料的3TB交流接触器进行AC-4类电寿命试验，该接触器的额定电流为16A，额定电压为660V，试验操作频率为300次/h，通电时间为60ms，考虑到试验设备的安全，要求实现短路保护和熔焊保护。试验主电路如图1所示。

    通常情况下，接触器触头发生熔焊时，其辅助常开触点闭合，通过PLC对其闭合时间的在线监

    测，可判断触头是否已发生熔焊。但考虑到所研制的触头材料的特殊性，有可能在触头开断过程中，由于触头材料的润湿性不够，液态银在触头表面铺展不足而形成微观尖峰，使得发生熔焊时触头间距离不够紧密，从而使接触器的辅助常开触点不能闭合，而辅助常闭触点也未能闭合。这一事实表明，靠监测辅助常开触点的闭合时间来判断是否发生熔焊是不可靠的，应该监测其辅助常闭触点的状态，即只要常闭触点分断时间**过一定数值，就认为熔焊发生。显然，以此为判据要比靠监测常开触点的状态为判据准确可靠。

    本试验采用日本三菱公司的F1-20MR型PLC，它配有F1-20P型简易编程器。由于试验要求用PLC控制待试接触器线圈的通电时间，故在PLC的输出端外接交流接触器以增强驱动能力。

    X401～X404──四台待测接触器的辅助常闭触点，作为发生熔焊

    的判据X407──计数器复位脉冲Y431～Y434──四台待测

    接触器的线圈回路开关，控制接触器的闭合与开断Y437──发

    生熔焊后的输出信号，控制主电路通断COM──公共端

    4.1时序图

    4.2梯形图

    (1)主控部分这部分实现对四台样品通电时间的顺序控制以及在必要时输出熔焊信号。主控部分梯形图如图5所示，图中T550和T650～T657实现如图4所示的有关时间段，M300～M302用来实现计时信号的保持和，Y431～Y434分别用来控制四台样品的通断，M305和Y437实现熔焊信号的输出。

    (2)熔焊保护部分这部分通过对四台样品辅助常闭触点X401～X404的在线监测，将产生的熔焊信号分别输出到M311～M314，将这四个信号相或后输出到M304，为了在样品发生熔焊并将其剔除出试验后，重新投入运行，将该信号转换后输出到M305，将其作为较终的熔焊信号。这部分的梯形图如图6所示，图中的T451～T454对触头闭合时间计时，定时时间设为200ms,留有充分的裕度。

M321～M324起中间继电器的作用。

    (3)计数部分这部分对样品的电寿命进行计数，为了避免重复，仅对*一台样品的接通信号Y431进行计数，采用两个自清零计数器C460和C461构成计数值达40000的计数器，X407为计数器复位脉冲。计数部分的梯形图。

    5 结束语

    在试验过程中，其中一台样品在试验次数达到约3000次时发生熔焊，PLC立即动作，发出信号断开主电路，有效保护了试验设备；另一台样品在试验次数达到8917次时，发生相间短路，电流继电器准确动作，输出短路信号断开主电路。另有一台样品在试验次数达到5475次时发生熔焊，主电路迅速断开，观察该样品的触头，发现正如试验初预计的那样，触头虽熔焊，但辅助常开触点及常闭触电均未闭合，这表明本试验的设计是比较完备的。

  1、引言：塑胶设备作为加工行业量较大的设备之一，因其对温控、伺服、液压等方面的要求较高，长期以来，国内的厂商都只能生产中低端的设备。

    作为国内技术力量较强的PLC研发和生产厂商——德维森科技有限公司从03年开始就为各设备厂商提供塑胶机械的PLC和完整的自控解决方案，大力提升塑胶厂商自控的档次和技术水准。下面我们以吸塑机讲述V80的应用。

    2、吹塑机技术：

    吹瓶机的示意图如下：

    这是一台注塑吹塑成型机，相对于其它的挤出吹塑成型机在精度和光洁度各方面都要好很多。

    该系统分为型坯注塑和吹塑成型两部分，大多采用液压和气动，后一部分可以采用伺服阀，**壁厚的均匀。系统上装有两套电子尺进行反馈和控制。

    在该产品中比较复杂的是在于型坯壁厚是不是均匀可控，因参数和程序量比较大目前相当多的厂商选用中型PLC进行控制，使成本居高不下。

    3、德维森的吹塑成型机解决方案：

    德维森公司针对提到的各种问题，提出了一个更为优胜的方案：一方面德维森公司的小型PLCV80有48K步的程序空间和48K的变量空间，使大程序的运行成为可能，另一方面V80的智能扩展模块本身带有CPU芯片，较大的分担了CPU模块的工作，使系统的运行更加快捷和稳定。

    的是CPU模块M40DT-DC，它带有两个通信口，一个口可以在线编程，或者接监控电脑或者触摸屏，另一个RS485口可以用于与变频器或者其它仪表的通信。

    *二个模块是E8AD2，是电压输入模块，采集电子尺送过来的电压信号，用于液压和伺服的定位闭环控制。

    后面带有E5THM是热电偶模块，但该模块不但带5路热电偶信号，同时还带5路PWM信号输出，更重要的是E5THM模块内本身带有CPU芯片，并内带PID算法，也就是说E5THM模块本身就是一个5路的温控仪表，CPU模块在上电设置好参数后，E5THM模块就可以自行控制固态继电器的通断，从而控制温度的稳定。

    最后面的E4DA2输出的电压信号经变送器变为±10V的信号供伺服控制用，用户也可以选用本体CPU模块上带的50K高速脉冲输出来驱动伺服电机，这样在精度上可以更有**。

    该方案的特点于下：

    1、功能强，精度高

    带温控功能的热电偶模块：

    不光V80的CPU模块带有PID算法，同时扩展的E5THM模块也带有PID算法，同时E5THM带有5路热电偶输入和5路晶体管输出，可以在一个模块内完成所有的温度控制工作。从而**温控的精度和响应速度更高，可以轻松满足±1℃的要求。

    另外E5THM模块支持B、E、J、K、R、S、T7种热电偶信号，满足各种不同设备的要求。

    功能强大的CPU模块：

    M40DT模块是24路数字量输入和16路晶体管输出的CPU模块，本身带有两个通信口，一个RS232和一个RS485，内部带MODBUS主从通信协议和FREE通信协议，可以与各种HMI或者各种组态软件通信，目前德维森为各吹塑成型机厂商提供的通信协议库文件也使各厂商自行开发上位机软件提供了相当多的便利。M40DT内带FLASH存储器，可以将各种参数存储在本地，同时还带有掉电保持的RAM芯片，可以保使用的可靠性和便利。

    M40DT高速的运算速度和完备的数学运算能力更使其在需要大更通信和模拟量处理的环境从容应对。

    2、可靠性高，抗干扰能力强

    整个系统的宽温和宽电源供电设计使其可以在任何恶劣的环境中游刃有余，另外V80全系列产品都通过了CE认证，也为用户产品的出口打下了良好的基础。

    3、性价比高

    一方面因为热电偶模块的整合，使整个系统的点数需求减至较少，另一方面德维森作为国内厂商，在人力成本和品牌成本方面有进口产品**的优势，所以该方案相对于使用其它PLC或者工控机加板卡的方案，性价比更高。

    4、结论：

    该吹塑成型机方案在多家吹塑成型机厂商的应用过程中，得到了较高的**，作为国内的工业控制厂商，德维森一直以“客户自己的PLC”作为自己的服务理念，立足于国内装备制造业，为广大设备生产厂商提供更为贴近的服务

多数垂直产业，包括汽车、建筑、化工和石化、电能、食品和饮料、金属、油气和制药，都在以光速向前发展。对各种商品的日益增加的需求正在推动着这些产业的发展，而加工和离散产业的前景也保持乐观。由于PLC保持着作为离散产业主要的自动化方案的地位，以及其在加工产业应用的发展，在这些领域的正在强势推动印度的PLC市场。

印度制造商们寻找自动化设备来帮助其实现商业目标，例如通过实时绩效管理来增加资产回报，改进整体设备效率以及实现制造的倾向性和灵活性。这些制造商在实现这些目标的过程中也认识到了PLC的重要性，并加大了对PLC的需求。

由于无数供应商都盯紧了这一个需求驱动的市场，竞争更为激烈了，迫使供应商们不得不对市场挑战作出响应。Himanshu Shah说：“印度的供应商正在采取经过周详计划的策略，例如扩充其地方代理商网络，地方设厂，目标瞄准OEM以及集中精力在发展中的产业等等，来开拓商机。”

中国PLC市场

据有关报道，中国的PLC市场将在2006年达到39亿元人民币，增长率也将**过15%。和印度相比，中国市场的潜力毫不逊色，很大程度上中国仍是工控产品较大的市场。国内发起的大中型企业技术改造为PLC产品提供了巨大的市场，加之石油化工，电力，纺织，建筑行业的发展，更是为PLC市场提供了**的的商机。可以看到，中国和印度，都将成为工控厂商交战较激烈的战场。不同的是，中国国的PLC市场在高速增长过后已在2005年进入了较为稳定的增长阶段，因此保持市场的规范、健康发展成为了我们需要解决的问题。

国产品牌出路何在？

中国的PLC市场，95%以上都被国外品牌占据，国内厂商的市场份额几乎可以被忽略。欧美产品长期占据大中型PLC市场，日系品牌在小型PLC市场上当仁不让，国产品牌何处立足？

可喜的是，和利时、德维森等一批国产品牌渐渐找自己的位置。克服资金、研发压力，**住用户对产品不信任的压力，凭借对国内厂商的了解和对市场的把握，国产品牌在近几年内获得了一定的成长。

但国内企业和国外**品牌的重大差距还是不可忽略。其中之一就是研发实力不够。虽然诸如资金投入、生产和质量管理等因素也占有非常大的比重，但对产品的质量起着决定性作用的是研发投入、研发成果产品化、生产工艺等。而技术则贯穿着每一个环节。PLC核心技术的开发、产品的后续开发、生产工艺的技术水平是生产好产品的前提。如何在技术上进一步增强自己的实力，将是国产品牌取得市场竞争优势的关键。

1 引言 

在塑料、印染以及造纸纺织等业生产中，往往具有很多个同步传动单机，每个机组都有各自独立的拖动系统。与此同时，又要求各单元间被加工物(布匹、纸张等)的运行线速度能够步调一致，即实现同步运动。造纸设备虽然种类繁多，传动结构也各异，但从系统组成来看都是由压榨、烘干、压光、卷取等几个部分组成，各部分都有电机驱动。造纸工艺要求:设备传动时应**纸在各部分传送时具有恒定的速度及恒定的张紧度。目前造纸设备实现这个要求的较佳控制方案是变频调速，而对变频器的控制主要有两类:一类是PLC控制，另一类是IPC机或工控机控制[1][2]。本文采用PLC控制来实现造纸机的同步传动。 

2 造纸机同步传动系统 

2.1 造纸生产线控制要求分析 

图1为造纸生产线操作台的面板图。由于该系统由多个单元组成，各单元要求保持同步，从而构成同步传动控制系统。对同步控制的要求: 
 
图1 操作台布置图
(1) 统调:各单元要能够同时升速和降速。统调是根据主指令单元(通常是一单元)对转速的要求来进行调节的。 
(2) 局部微调:当操作人员发现某单元的速度不同步时，可以进行微调(人工干预)。微调时，该单元以后的各单元的转速必须同时升速或降速，而不必逐个的进行。 
(3) 单独微调:在检修和调试阶段，或者遇到特殊情况，又必须能够对每个单元进行单独的微调。 

设该生产线由四个单元组成，各个单元的运行情况可以由各自的线速表直观的显示出来。 

2.2 同步运行 

(1) 当进行统调操作时，将单/统调开关切换到统的位置，通过统调按钮的增/减对四个单元进行同步控制; 
(2) 当发现某单元的速度不同步时，可以进行同步微调，例如:当2单元需要调节时，则2~4单元则同时升速或降速; 
(3) 当由于某种原因，某个个别单元速度跟不上时，这时需要进行绷紧。对于造纸系统来说，需要按下绷紧按钮，使其速度短暂提升一小段时间，达到绷紧效果。 

为了便于操作人员直观的了解系统运行情况，各个操作均有相应的指示灯显示。 

2.3 造纸机同步传动控制原理 

(1) 变频器的启停 

如图2所示，以＃1单元的变频器控制图为例，SA13为变频器的启动开关，当SA13接通时，运行指示灯LA11亮，停止指示灯LA12灭，此时变频器处于运行状态;当按下变频器停止按钮SA12时，线圈KA13失电，变频器停止运行。 
 
图2 #1 变频器控制图
(2) 统/单调控制 

统/单调开关SA11置于统调位置，此时，线圈KA12接通，生产系统处于统调状态，通过同步器，可以使＃1~＃4同时进行升速和降速调整。当拨到单调位置时，线圈KA12失电，同时线圈KA11通电，进入同步微调状态。这时可以调整该变频器及其以下的单元。 

(3) 绷紧 

当常开开关SA14闭合，此时线圈KA14通电，此时变频器会从外部得到一个瞬间稍高电压，控制该单元转速提升到正常水平;断开SA14，恢复的统调状态。 

图3为由4个控制单元组成的生产系统接线图。 
 
图3 由4个控制单元组成的控制系统
2.4 造纸机同步传动系统的PLC控制 

采用欧姆龙公司的可编程序控制器CPM1A-40CDR-D对该造纸机同步系统进行改造[3][4]，选择两个数字信号输入端X1和X2，通过功能预置，作为升速和降速之用，同时，把绷紧功能整合到各单元的单独微调;改造后的控制系统图如图4所示。 
 
图4 采用PLC进行控制的同步系统
(1) 控制原理 

变频器VFD-1至变频器VFD-4的FWD端在得到输入信号时，启动;失去信号时，停止; 

变频器VFD-1的X1端子在统调升速和单调升速时得到信号，X2端子在统调降速和单调降速时得到信号; 

变频器VFD-2的X1端子在统调升速、2~4单元的同步微调升速和单调升速时得到信号，X2端子在统调降速、2~4单元的同步微调降速和单调降速时得到信号; 

变频器VFD-3的X1端子在统调升速、2~4单元的同步微调升速、3~4单元同步微调降速和单调升速时得到信号，X2端子在统调降速、2~4单元的同步微调降速、3~4单元同步微调降速和单调降速时得到信号; 

变频器VFD-4的X1端子在统调升速、2~4单元的同步微调升速、3~4单元同步微调降速和单调升速时得到信号，X2端子在统调降速、2~4单元的同步微调降速、3~4单元同步微调降速和单调降速时得到信号。 

(2) I/O分配 

该型号PLC的输入端的I/O地址为:00000-00915;输出端的I/O为:01000-01915。 

I/O分配表附表所示。 
附表 I/O分配表 

(3) 梯形图控制程序 

造纸机同步系统的PLC控制梯形图如图5所示。 
 
图5 造纸机同步系统的PLC控制梯形图
3 结束语 

根据以上的设计，我们采用了欧姆龙公司的可编程序控制器CPM1A-40CDR-D、台达VED-B变频器和SCD同步器进行了造纸机同步系统的试验。在运行中效果良好，充分显示出其功能较强、构造简单、便于维护和检修、可靠性高等待点，达到了预期目的，具有广阔的应用空间。