西门子6ES7235-0KD22-0XA8参数说明

西门子6ES7235-0KD22-0XA8参数说明

一、引言

路桥某灯饰厂生产的弹簧原来均为手动机械，为提高生产效率与加工精度，而需将其改造成自动设备，在北京凯迪恩公司技术人员的支持下成功地完成了调试。

二、系统简介

PLC 的控制点数为：DI 8点、DO 6点，并配置一个文本显示屏作为人机界面，所有需要的生产参数均可以通过文本屏进行设置并能够在PLC中掉电保持。PLC 与文本显示屏之间采用Modbus-RTU 协议进行通讯。

PLC 控制系统配置如下：



系统外围部分有: 两台伺服电机(一台用于卷簧，一台用于卷丝)，一台高频加热电源(淬火加热用)，1台水泵(淬火冷却用)，一只电磁阀(剪切弹簧用)。

三、工艺要求

3.1自动时 开机后，按自动启动 ①→两台伺服电机同时按照设定的速度旋转，高频同时加热→卷簧与卷丝到达预设长度(速度可不同，长度应相同，即在相同的时间内长度一致) →伺服电机旋转与加热停止→电磁阀通电剪簧→时间到冷却，电磁阀断电→①

3.2 手动时 两台伺服电机，1台水泵，一台高频加热电源，一只电磁阀，可单动作。

3.3 启动、停止、自动、手动等按钮有两套，即可以通过文本屏进行操作，又可以通过外部按钮操作，互为备份。

3.4 卷簧与卷丝长度与速度、剪簧时间、产量数值均可以在文本显示器上进行设置并能够在PLC 中掉电保持。

四、总结语

KDN-K3系列PLC此次改造弹簧机使卷簧与卷丝实现了自动化，精度准确，效率提高很多。同时减少了手动生产时的三道工序。

KDN-K3系列PLC采用交流供电，电压范围宽达AC85V～265V，能够适应于供电电压波动较大的地区；CPU本身提供了DC24V电源输出，文本显示屏以及所有的DI信号均用此电源供电，用户再配置DC24V 的电源。

1.简介
背压式汽轮机是以压力蒸汽冲动汽轮机叶轮做功的原动机。它可以代替电动机拖动水泵、油泵、风机等各种转动设备，也可以带动发电机发电。汽轮机做功后的排气，还可以用来满足用户用汽的需要，是一种蒸汽梯级利用的节能设备，有利于企业综合利用能源，提高经济效益。广泛适用于电力、石油、化工、冶金、纺织、印染、造纸等各行业。
小型背压汽轮机主要优点：可以满足用户发电、用汽的需要，而且热能的综合利用效、发电；也可以满足电网突然停电，而工艺过程不允许机动设备停止工作的要求；还可以不通过变速装置满足设备高转速的要求；并且还可以在有防爆要求的场所使用，替代复杂、昂贵的防爆电动机系统，满足场所性的要求。

2.系统控制原理
小型背压汽轮的控制主要是转速控制，通过调节汽门的开度使汽轮机工作在设定转速。微机测速仪作为现场转速测量装置及一次仪表，将速度当前值送入PLC，由PLC实现与设定值比较并进行一系列运算和处理，后由PLC输出一个4~20mA电流信号，送入电动阀门驱动器，从而调节汽门的开度，构成闭环控制系统，完成转速的自动控制。
本文介绍的汽轮机控制系统由法国施耐德Twido可编程控制器、XBTG系列触摸屏，测速仪，电动阀门驱动器等组成。完成对汽轮机的现场控制（手动方式、自动方式）及DCS上位机远程控制。
PLC程序在实现转速闭环控制的同时，具有完善的连锁、报警及保护功能，如出现报警，将通过电磁脱扣系统进行自动停车保护。PLC的应用使汽轮机转速稳定，易于调节，运行。

3.系统控制功能
1.手动工作方式：
在手动方式下，有升速、降速两个按钮，当按下某个按钮时，进行相应的速度调节，使输出控制电流进行增减、送入电动阀门驱动器，控制汽门开度，从而控制汽轮机转速。按一次变化一个M单位电流。（M≤0.3mA，并且可以设定）。
2.自动工作方式：
PLC根据转速输入值与设定值进行比较，然后进行数据的处理、运算，决定输出控制电流的大小，使转速稳定在设定转速为的允许范围之内（转速范围可以设定）。同时要求每秒钟升降速不过设定的范围。
3.DCS联网远程控制方式：
控制系统除本地操作外，可通过扩展的RS485通讯口与DCS或上位机通讯，汽轮机的所有测量参数值和状态以及报警信息可通过通讯传送。还可以接受上位机送入的控制命令，实现远程设定与控制。

4.Twido可编程控制器配置：



5.操作界面说明
采用XBTG中文触摸屏，直观、简捷、方便。主要画面有：
主菜单画面，操作画面，运行监控画面，参数设定画面，报警画面，模拟输入画面，密码设定画面，帮助说明画面等。

可实现远程/本地，自动/手动切换。在手动模式下，可调节阀门的开度，即转速，每次的调节量可输入调整。在运行当中，任何报警出现画面将自动切换到报警画面；再次回到此画面时，点击复位键报警显示。


系统运行时，各个检测元件所得信号及部分执行单元的状态显示在此画面。


根据现场工艺需求，设定或修改一级报警限、二级报警限。
一级报警限：当以上各项的检测值过一级报警限定值时，报警铃响，并且触摸屏会自动切换到报警页面，同时显示相应的报警，而此时系统仍然继续运行。系统通过外部人工操作或程序自动调节，重新恢复到正常值后，报警铃自动解除。系统会记录下报警发生时的日期、时间、恢复时间及操作人员确认时间。
二级报警限：当以上各项的检测值过报警限定值时，PLC控制电磁机构脱扣，关闭汽门，迫使汽轮机立即停车，并报警铃响。与此同时，触摸屏会自动切换到报警页面，显示相应的报警，提醒操作人员注意相关的部件，并采取相应的措施。系统会记录下报警发生时的日期、时间、恢复时间及操作人员确认时间。


另外，在系统运行期间，当操作人员发现机器设备有任何异样时可按下急停按钮，以保护人员及机器设备不受损坏。
在这两种情况发生后，只有在操作人员排除故障后，可以手动复位，停止报警并使系统恢复到先前的状态。

6.小结
本系统采用施耐德全套解决方案，具有许多优点:
(1)Twido PLC 可以扩展二路RS485通信口，以实现与DCS或上位机通信，完成远程设定与控制。
(2)使用具有高性价比的XBTG系列触摸屏，实现对设备的操作，参数设定，运行监控，故障报警等功能，使用户加容易操作，维护设备。
(3)Twido PLC本身具有强大的数据处理能力和丰富的模拟量扩展单元。

通过很多终用户现场应用反馈表明，采用Twido可编程控制器、XBTG系列触摸屏的小型汽轮机控制系统是稳定，功能丰富，操作直观简捷，提高了产品档次而廉的控制方案。

目前，工业炉种类繁多。按供热方式可分为：①火焰炉。用燃料燃烧的热量对工件加热，其特点是污染严重，不易控制，热效率较低。②电炉。又可分为电阻炉、感应炉和电弧炉，其特点是炉温均匀且便于实现自动控制。按热工制度可分为：①间断式炉(周期式炉)。炉子间断生产，每一加热周期内炉温是变化的，如室式炉、台车式炉、井式炉等。②连续式炉。炉子连续生产，加热时炉膛内每一区段的温度不变，工件由低温的预热区逐步进入高温的加热区，如连续式加热炉和热处理炉、环形炉、步进式炉、振底式炉等。
工业炉的组成部分主要有：①砌体。用耐火材料、绝热材料和某些建筑材料砌成的炉膛、燃烧室、排烟道等，由耐火层和绝热层组成。②排烟系统。利用烟囱或机械装置将炉膛的烟出炉外，常用的排烟装置有烟囱、引风机或喷射管等。③预热器。利用排出的烟气余热对助燃空气和气体燃料加热，又可分为换热式和蓄热式两类。④燃烧装置。又可分为气体燃料燃烧装置(烧嘴)、液体燃料燃烧装置（油嘴）和固体燃料燃烧装置3类。
在现在使用的工业炉设备在电气控制方面主要使用 PLC+温度控制仪表+上位机（工控机 触摸屏）的控制系统，可是这样的控制在PLC与温度控制仪表的通信上，有一定的干扰性，造成系统的潜在不稳定性，如果不使用温度仪表，现在绝大多数PLC的温度控制模块的温度控制精度达不到设备和使用要求。
所以，我公司根据市场的需要和国外的一些技术与理念，从横河电机引进了横河FA—M3系列中大型PLC，横河通过自身的DCS系统和技术优良的温度仪表的技术基础上开发集成了化较高的温度控制模块，其温度控制精度与温度仪表在同一水平，模块立CPU自主运行，不受主CPU扫描时间影响，1000度以上0.1度高分辨率，±0.1% F.S.输入转换精度，全通道隔离，自动PID整定及控制，方便调试，节省时间与成本，输入，支持热电偶、热电阻、电压、mV电压信号。这些技术参数表明横河FA—M3 x系列 PLC在温度控制方面有很大的优势，它可以在一定程度上代替传统的仪器仪表，并且提高了 PLC的通信速度，提高了系统的整体的稳定性。
我们在主要在工业真空炉行业推广，因为现在在这个行业中，对中大型的 PLC的应用很广，并且对温度的控制精度要求严格，我们的产品正好可以满足客户的要求，而且我们的产品具有大型机的性能，中型机的价格，性价比，只有天津罗升一家代理，保护客户应得权益，特的硬件接口，多重密码保护，尚无破解先例，罗升遍布全国的服务网络实行全国联保服务

选用中达电通ES系列PLC，用通讯方式来改变松下VF0C系列变频器的设定频率，PLC端使用485口，无协议方式来模拟VF0C变频器的通讯协议。

一、通讯协议
VF0C系列变频器留有485通讯口，并提供内部通讯协议如下：
写：% [局号] #WD [功能号] [起始地址] [结束地址] [数据] [BCC] \CR
读：% [局号] #RD [功能号] [起始地址] [结束地址] [BCC] \CR
如果写正确，返回：%01$WD BCC\CR
如果读正确，返回：%01$RD [数据] BCC\CR
分别规定了字节数，在以下表格以写数据为例做详细说明：

 
在松下VF0C系列变频器中，局号默认为01，通讯格式为9600、N、8、1，通讯方式是ASCII方式，数据为十六进制，存储模式为8位模式。设定频率的地址是DT237，而读设定频率的地址为DT133，而且在DT237和DT133的数据都是以0.01Hz为单位的。下面以写频率为例，来做详细说明。

二、实例说明
设要写入的频率是43.5Hz，那么需要写入的数值应为10FE（4350），变频器的存储模式为8位模式，应从低位开始写入，那么应该先写FE后写10。校验码是把从起始码到数据码所有的字节进行异或所得。
XOR：%01#WDD0023700237FE10=52（HEX）
那么得出以下所有通讯格式码：
%01#WDD0023700237FE1052\CR
通讯方式是ASCII方式，数据是十六进制格式，那么做以下转换，得出格式码：
把这些格式码按正确的次序发出，就可以把数据43.5HZ写入到变频器设定频率DT237中。

三、梯形图
在PLC中，无协议通讯也是从低位开始发送数据的，可选用8位模式和16位模式传送，不同就在于发送数据寄存器中的8位数据还是16位数据，在这里以16位模式做说明。梯形图如下：
把格式码数据253031235744443030323337303032333745463130520D按照从低位到高位的顺序依次存入到D0~D11中去，占用12个连续的数据寄存器，就是说有24个字节的数据。
设定通讯参数9600，N，8，1，ASCII方式，16位模式。
当M0接通一次，就可以发送一次数据，写一次频率。


四、程序优化
如果再加上读频率的程序，就可以做成小闭环，完成读写频率的程序优化。
因为在写频率的数据发送成功后，可做延时3秒后读频率，在读成功以后，把读回的频率数据和要写入的频率数据做比较，如果相等，则通讯程序停止，如果不相等，再执行写频率——>读频率——>比较。

某机械设备公司开发的热封切袋机是一种普遍使用的包装机械，该产品自动化程度高，连续生产时间长，对控制系统稳定性有很高要求。在开发过程中，北京凯迪恩的工程师配合厂家技术人员对工艺和机械设备进行了深入研究，终成功开发了以KDN-K3系列PLC（CPU306）和触摸屏为的控制系统，经连续生产测试，满足设计指标。
一、系统输入
由于采用触摸屏作为人机介面，因此物理输入点较少。
1、一个光电开关，用于检测定长制袋标志, 接I0.3作为上升沿触发中断控长。
2、设有急停开关，保护系统。
二、系统输出
1、控制五个汽缸的电磁阀。
Q0.4 批号汽缸电磁阀
Q0.5 切袋汽缸电磁阀
Q0.6 封口汽缸电磁阀
Q0.7 冲孔汽缸电磁阀
Q1.0 贴纸汽缸电磁阀
Q1.1 报警
2、控制两台步进电机
Q0.0 拉膜电机脉冲
Q0.2 拉膜电机方向
Q0.1 拉纸电机脉冲
Q0.3 拉纸电机方向
三、工艺流程及要求
步骤A：
1、调整薄膜位置与光电开关灵敏度。
2、按下触摸屏上的启动按钮后，拉膜电机与拉纸电机同时正转前进，拉纸长度到达时，拉纸电机停止。由于薄膜上有很多印制文字所以拉膜电机在拉膜长度快结束时，光电开关才可检测定长制袋标志，这时若光电开关发出信号拉膜电机停止。
3、拉膜电机与拉纸电机均停止后，五个汽缸电磁阀同时通电，按不同的定时时间断电。
4、5个定时均结束，即5个气缸电磁阀均断电，气缸抬起延时结束，拉膜电机与拉纸电机再次同时正转前进，启动新循环。
步骤B：
1、触摸屏上设有“透明/有色”开关，用于选择有无光电检测。
2、触摸屏上设有“手动/自动”开关，手动时五只汽缸电磁阀可单动作。拉膜电机与拉纸电机均可正反转点动。
3、制袋数量到达预警值时报警，到达设定值时报警结束，清计数值重新计数。同时显示制袋计数总产量。
4、在触摸屏上按自动转手动时或按停止时，应立即停止运转。
5、可设定拉膜与拉纸长度（毫米）与速度（毫米/秒）。
拉膜与拉纸的胶辊直径、电机每转脉冲数变化时，PLC内部应能自动换算。五个汽缸电磁阀定时时间设定。
四、系统总结
1、由于系统中涉及步进电机、触摸屏通讯、感性电磁阀等设备，所以柜内布线时应注意各种线缆的走线，以避免干扰。
2、应正确选择步进电机与驱动器。
3、应注意机械部分的协调性及光电开关灵敏度。

1、原系统简介
（1） 取料机有四种工作方式，退避工作方式、机侧工作方式、手动工作方式、自动工作方式。其中只有手动和自动工作方式是在机上PLC控制下运行。
（2） 手动工作方式为司机在司机室内通过控制手柄操纵取料机进行取料作业。
（3） 自动工作方式为司机在司机室内设定取料作业所需参数，PLC内自动作业程序接到取料作业所需参数后，按设定程序完成取料作业。

2、工艺过程
斗轮皮带机、大臂旋转和俯仰、行走、洒水、集中润滑系统组成。

3、当前装置
当前PLC系统采用的是西门子90年代产品S5-150U，大约I/O点为400点以内。
该设备已经陈旧、技术也落后于时代，备品备件供货困难，拟对其进行改造。

4、改造内容
（1） PLC控制系统换为西门子功能强大的SIMATIC S7-400系列的可编程控制器。它具有模块化及无风扇的设计，坚固，容易扩展和广泛的通讯能力，完成S7-400的硬件组态。
（2） S7-400系列程序含有大量标准功能块，我们依据工艺重新编制PLC程序。
（3） 将旋转装置换为编码器。
（4） 人机界面是采用西门子新产品MP370并编程。
（5） 原端子排新为万可端子。
（6） 原大车行走监控系统由增量型编码器和智能型I/O组成，现换为增量型编码器和FM450计数模块所组成。

5、改造原则
保证实现取料机原功能及招标书中新增功能。
在改造过程中，不影响取料机的正常作业。
此项目使用了西门子S7-400的PLC，此工程要求在不连续停机的状态下，将原有的线路接线端子进行换，将S5切换到S7－400。工程难点为利用每天有限的0.5－3个小时的时间，进行端子换和程序调试，要求能随时切换到S5作业，并且原有图纸缺少端子图。技术难点为FM450-1、CP441-2和DATA-LINC SRM6100的通讯。
根据现场实际状况，我利用一周时间根据电气原理图、现场情况，重新画出端子接线图，做出新S7-400的硬件配置，如下图：

根据工艺流程，编制程序：

根据项目状况，编制施工方案，同甲方协商一致后，正式施工。
，做好新端子排，利用有限的时间将线路从旧端子排移到新端子排（保证硬件连接的无误同时），将S7-400 PLC的前连接器做好。
其次，设计一套切换装置，以便能随时进行S5到S7-400的切换。
后进行程序的调试，在调试过程中，技术难点出现在编码器上，现场共有行走和旋转两个编码器，行走编码器调试过程比较顺利。旋转编码器调试时，出现数据负漂、角度相差10º的现象，后在启动门上加上启、停指令解决此问题。
根据技术协议，选用Siemens MP370，在M370上进行设备运行状态显示，进行故障引发点的状态显示，以方便现场维修人员的维修工作。