6ES7222-1BF22-0XA8产品
引言
数字电子信息技术的飞速发展对全世界的制造业日益起着的推动作用，使得制造业的各种设备的设计越来越电子化，数字化，网络化，ECCT产品是艾默生CT推出的一款专门应用于纺织行业的具有CAN总线协议的PLC控制器，它不仅满足了纺织的基本I/O工艺需求，是把CAN总线协议地融合进去，使用户很轻易地把系统的各种设备通过CAN协议进行连接，本文介绍了CAN总线功能在艾默生CT PLC上的应用。
CAN总线基础知识简介
CAN总线（CONTROLLER AREA NETWORK，控制器局部网络）由德国BOSCH公司提出来的，CAN总线是目前工业界广泛应用的总线。其特点简要归纳如下：
1）CAN控制器工作于多主站方式，网络中的各节点都可根据总线访问权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、性较差。
2）CAN协议废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，其优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，加入或减少设备都不影响系统的工作。同时可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的性和系统的灵活性。
3）CAN总线通过CAN控制器接口芯片的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这样就保不会出现类似在RS-485网络中系统有错误时会导致出现多节点同时向总线发送数据而导致总线呈现短路从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
4）CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低了用户系统开发的难度，缩短了开发周期，这些是仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。
5）与其它现场总线比较而言，CAN总线通信速率可达1MBPS，传输速率为5KBPS时，采用双绞线，传输距离可达10KM，并且性高；CAN总线是具有通信速、容易实现、且等诸多特点的一种已形成标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
CAN总线与RS485方式的区别：
CAN总线系统结构：CAN总线每个节点需要带有CAN协议控制芯片及适当的接口电路，节点之间通过双绞屏蔽线进行总线式连接，尾节点需要接120R的匹配电阻，通信速率可达1MBPS，传输速率越低，传输距离越远。系统结构如下：CAN协议的报文格式：CAN协议支持两种报文格式CAN2.0A和CAN2.0B；CAN2.0A为标准格式，CAN2.0B为扩展格式；格式分别如下：
CAN2.0A协议报文结构图如下：CAN2.0B协议报文结构图如下：标准格式和扩展格式的不同是标识符(ID)长度不同,标准格式为11位(ID10-ID0),扩展格式为29位(ID10-ID0,EID17-EID0)。
在标准格式和扩展格式中,报文的起始位称为帧起始(SOF),帧起始标志数据帧或远程帧的起始，由一个单的“显性”位（0）组成。由控制芯片自动完成，不需要用户在程序中体现。
然后是由11位标识符（ID10-ID0）（扩展格式为29位(ID10-ID0,EID17-EID0)）和远程发送请求位 (RTR)组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧,在请求帧中没有数据字节。
控制场包括标识符扩展位(IDE),指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位 (RBO),为将来扩展使用。它的后四个位用来指明数据场中数据的长度(大小就是由DLC3-DLC0组成的2进制数据)。数据场范围为0～8个字节（DATA FIELD）,其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC)。
应答场(ACK)包括应答位和应答分隔符。发送站发送的这两位均为隐性电平(逻辑1),这时正确接收报文的接收站发送主控电平(逻辑0)覆盖它。用这种方法,发送站可以保网络中至少有一个站能正确接收到报文。
报文的尾部由帧结束标出。在相邻的两条报文间有一很短的间隔位,如果这时没有站进行总线存取,总线将处于空闲状态。
艾默生CT PLC集成CAN总线功能介绍
ECCT的CAN通信功能支持CAN2.0A协议和CAN2.0B协议，通信波特率设置范围为5-100KBPS，可以通过艾默生CT PLC编程软件CONTROLSTAR FOR ECCT进行设置。具体使用步骤如下：
1)基本设置:在工程管理器里双击“系统块”，在弹出的窗口选择“CAN口设置”，在“CAN口参数设置”里选择“自由协议”，然后单击后面的“自由口设置”按扭。在弹出的窗口选择协议类型“2.0A”或“2.0B”，然后再下拉选择“波特率”后单击“确定”，把系统块下载到PLC里。水电厂自动化系统由 I/O设备 (传感器和执行器 )、控制硬件、控制软件、人机接口及与信息系统的连接等组成。而水电厂的自动化是从80年代初单个功能装置研制开始的，计算机监控系统的发展过程以及典型的应用如表1：
表1 计算机监控系统发展过程表
年代 | 典型的系统结构 | 几个应用实例 |
80年代初 | 功能分布的多微机监控系统 | 葛洲坝二江一期，富春江一期 |
80年代末 | 以设备单元分布的星型分层监控系统 | 丹江口一期，龙羊峡一期 |
90年代中 | 基于开放系统的分布式监控系统 | 葛洲坝二江，富春江，白山 |
21世纪初 | 基于对象技术的分布式监控系统 | 红枫梯级，青溪，丹江口 |
n 功能分布式的星型分层监控系统
以单功能微机装置集成系统，每个微机装置具有特定的功能，但每个微机装置都具有不同功能，如有的微机装置专门采集开关量，有的微机装置专采集模拟量，有的微机装置专门进行控制操作。该系统在分布的方式上进行了一些有益的试验，但从模式上看还不能算是很成熟的系统。
n 以设备单元分布的星型分层监控系统
为了检修维护的方便，以发电机组为单元，将数据采集与控制集成到一台微机或PLC装置中，构成了现地控制单元LCU。LCU无法直接接入以太网，而且计算机非常昂贵，不能使每台LCU都配备CPU（微机）接入以太网，只能将微机作为前置机。这时的系统采用专门的计算机，在应用网络上已跨出了一大步，但相应的标准还不完善，尚不能形成理想的开放系统环境。
n 基于开放系统的分布式监控系统
随着计算机技术、网络技术的发展，计算机应用软件越来越复杂，越来越庞大，软件开发的投入也越来越大，如何使这些的资源不仅在这一家公司制造的计算机上运行，而且也能在另一家公司制造的计算机上运行，这就形成了一系列的开放系统标准：TCP/IP、POSIX、SQL、ODBC、JDBC、OPC等。基于开放系统的分布式计算机监控系统具有通用性和移植性，监控系统的软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上。开放系统为水电厂计算机监控系统的发展提供了强大的历史舞台。国内南瑞公司的SSJ-3000型和水科院的H9000型等计算机监控系统就是这个时期的典型的基于开放系统的监控系统。
n 基于对象技术的分布式监控系统
计算机硬件技术以摩尔定律发展，这给软件开发提供了广阔的平台。软件技术发展到现在除了遵循开放系统标准以外，还应遵循面向对象技术的标准，如：Sun公司的Java RMI、OGM组织的CORBA或Microsoft公司的COM/DCOM。水电厂计算机监控系统由于面向对象的复杂性和多样性，基于面向对象的技术应用将水电厂运行设备如发电机组、主变、开关等抽象为对象。从系统设计、编程语言选择到用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术，这样工作的结果将给用户带来使用和维护上的大方便。南瑞公司近推出的NARIACCess Plus(NC-2000)计算机监控系统软件就是一个基于对象技术的分布式监控系统。它不仅应用于水电厂，而且也非常方便地应用于水电厂梯级调度系统。
水电厂“无人值班”（少人值守）的技术条件
无人值班相对于有人值班而言就是要求自动化系统来完成值班人员日常的工作，包括定时巡视运行设备，记录各设备有关参数和相关事件，按操作票形式进行设备的正常操作，发生事故或故障时，进行反事故处理，采取有效措施，防止事故扩大等工作。实现比有人值班、、的运行方式。虽然自动化系统具有一定的反事故处理能力，在局部范围内起到防止事故扩大的特点，但是事故或故障的出现原因是非常复杂的，少数可以通过一定的处理恢复，但大多数是无法恢复，并需要检修维护人员及时前往现场认真分析处理的。因此水电厂“无人值班”（少人值守）具备以几个条件：
n 具有计算机监控系统
计算机监控系统是实现“无人值班”（少人值守）的一个非常重要的系统。它具有采用水电厂的机组、辅机、油系统、主变、开关站、公用设备、厂用电系统以及各种闸门等的电气量、开入量、温度量、压力、液位、流量等输入信号，完成各种生产流程，如开停机、分合开关、运行设备倒换等顺序控制，机组有功功率和无功功率的调节，自动发电控制AGC、自动电压控制AVC，以及其他设备的操作控制。同时监控系统还具有丰富的人机界面，防误操作的措施和一定的反事故处理能力。
n 具有远程控制、调节功能
现地已经无人了，监控系统不仅具有现地的各种监视、操作、控制功能，而且具有能与远方控制系统通信能力，上送有关信息，接收远方控制系统的命令实现远程控制和调节。
n 具有ON-CALL功能
现场设备的运行难免会出问题，一旦出现事故或故障时，就需要维护人员立即奔赴现场，了解事故或故障现象，分析事故或故障原因，及时排除事故或故障。如何使维护人员甚至水电厂能及时得到详细的事故或故障信息，这就是无人值班水电厂计算机监控系统具备的功能：ON－CALL功能，可以通过电话、呼机或手机发布呼叫信息或手机短信息。
水电厂自动化系统的技术措施
水电厂自动化系统具备完备的硬件结构，开放的软件平台和强大的应用系统。
n 系统结构
目前监控系统的结构基本上以面向网络为基础，系统级设备大多采用以太网Ethernet或光纤环网FDDI等通用网络设备连接的微机、工作站、服务器，在被控设备现场则较多地采用PLC或智能现地控制单元，再通过现场总线与基础层的智能I/O设备、智能仪表、远程I/O等相连接构成现地控制子系统，与厂级系统结合形成整个控制系统。
对于现地控制单元，智能控制器加上现场总线技术应是一个好的发展趋势，根据IEC标准及现场总线基金会的定义：现场总线是连接智能设备和自动化系统的数字式双向传输、多分枝结构的通信网络。它具有如下技术特点：
Ÿ 系统开放性；
Ÿ 互可操作性与可用性；
Ÿ 现场设备的智能化与功能自治性；
Ÿ 系统结构的高度分散性；
Ÿ 对现场环境的适应性。
机组容量变大、控制信息量增多，控制任务功能增加，控制负荷加重、网络通信故障都会造成现地控制单元控制能力的降低。针对水电厂被控制对象分散的特点采用现场总线将分散在现场的智能仪表、智能I/O、智能执行机构、智能变送器、智能控制器连接成一体。正好体现了分散控制的特点，提高了系统的自治性和性，节省了大量信号电缆和控制电缆。所以说，使用现场总线网络较适应分布式、开放式的发展趋势。当然，现场总线控制系统主要是要有分散在被控对象现场的智能传感器、智能仪表、智能执行机构的支持，而目前在水电厂中这些还是大量的旧式的装备。只能逐步过度，后取代旧式的数字/模拟混合装备和技术，形成全新的全数字式系统。
n 软件系统平台
１．支持软件平台和应用软件包向通用化、规范化发展
为适应开放化、标准化、网络化、高速化和易用化的发展技术，计算机监控系统中的软件支持平台和应用软件包应趋向于通用化、开放化、规范化。从电力高性的要求出发，在大中型水电厂监控系统中的UNIX操作系统等到广泛的应用，中小型的水电厂因较多采用PC构架的计算机，所以较多地采用bbbbbbs操作系统，目前也有少数采用。
２． Web、Java等新技术的应用
Web、面向对象的Java等新技术将越来越多地引入计算机监控系统。如南瑞自控新近开发的NC-2000监控系统，采用了面向对象的开发技术，人机界面采用跨平台的Java实现，它不仅给用户提供了，和加方便地进行可编程二次开发的功能丰富多彩、生动的界面，而且由于Web、Java等技术的采用，前台操作员站的应用支撑软件大大减少，可以实现真正意义上的“瘦客户机”。如在大中型电厂用的UNIX工作站或服务器作为全系统的主控机和数据服务器，而用PC机作为操作员站，由Java一次编译，多处运行的特性，不仅可轻松地在操作员站，主处理器等监控系统内的节点获得同样的人机界面，加上Internet/Intranet，Web技术的支持，可在厂长，总工办公室、生技科等厂内PC联网的地方直接浏览到同样的界面，甚至于在任何地点经电话接入后的也可以浏览到同样的界面（为保证需增加必要的措施）。
３．功能强大的组态工具
用户对操作系统命令深入了解，也不需要复杂的编程技巧，不论是在UNIX系统上还是在bbbbbbs系统上，都可通过组态界面十分方便地完成：
Ÿ 数据库测点定义
Ÿ 对象定义
Ÿ 现地控制单元的各种模件定义
Ÿ 处理算法定义
Ÿ 通信端口
Ÿ 通信协义的定义
顺序控制流程生成、检测、加载等各种功能的应用定义以及维护，很多功能只需点击鼠标进行选择，既快捷方便，又避免了使用编辑程序难免产生的输入错误，真正体现主系统服务的面向对象、、开放、友好、可扩展和透明化。
n 强大的应用系统
计算机监控系统主要有以下几个方面应用：
Ø 历史数据库系统
Ø 电能量监测系统
Ø 效率检测系统
Ø 电力市场、经济调度决策支持系统
Ø 运行人员培训系统
Ø 状态检修系统
Ø 生产管理系统
Ø 智能电话报务系统
结束语
上面提及的系统都是同现有计算机监控系统密切相关的系统，根据具体情况，它们可配置成相对立的系统，通过高速网络与计算机监控系统进行数据交换。也可配置成计算机监控系统的子系统，这样的计算机监控系统似乎应称之为水电厂生产综合管理系统。它提供了水电厂从基础的数据采集和设备控制直到面向电力市场的经济运行决策的一整套完善服务功能，支持电力生产的现代管理上一个新台阶。
1、引言
我公司在开发研制生产割草机变速器的过程中，为试验割草机变速器的工况状态，专为割草机变速器设计生产了试验台。试验台能够模拟变速箱实际工作状态，并测量和显示出其转速、扭矩、振动、径向压力和箱体温度等性能参数，经系统后台数据处理和综合分析后生成测试报表。用户可以方便地完成各种类型试验，并得到相应报表。系统功能齐全，人机界面良好，操作简单，抗干扰能力强，目前已投入实际应用。该试验台的离合装置试验是针对带有离合机构的变速器而增加的功能，主要用于离合装置寿命试验。开始设计的线路为用JS7时间继电器控制线路，控制线路多，接线复杂，且继电器长期带电工作，继电器触点易老化，继电器机械寿命也不能达到要求。随着设备的运行时间越来越长，故障点相应增加，维护工作量越来越大，严重影响割草机试验台的运行。为试验的稳定运行，需对原继电控制系统进行改造。
2、项目的实施简介
该项目为适应工况要求增加的试验带离合装置的割草机变速器离合寿命试验。试验要求：连续运转150小时，离合齿轮啮合10秒/次，离合齿轮分离5秒/次，即离合周期为15秒。150小时的离合周期数为36000次。该试验目的为：（1）试验离合弹簧拉力和寿命能否保证36000次离合试验；（2）试验割草机变速箱在加载的条件下变速器的离合齿轮离合及磨损状况。这两项达标，才能保证离合装置。经方案设计，项目与2004年实施后，通过轻载试验、加载试验证明试验效果良好。功能齐全、稳定，投入试验至今，已了较好的社会效益和经济效益。
3、系统组成
割草机变速器试验台离合装置PLC控制系统是以可编程序控制器PLC为的控制、执行、声光报警和一次、二次外围元件组成。CPM系列PLC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，就是作为小型控制器或在传感控制器应用，也能适应生产现场不同的需求。因此我们选用可编程序控制器的型号为CPM2A—20CDR-D。该机型体积小、可与计算机通讯，便于监控、调试和排除故障，丰富和完善了对试验台的检修、维护手段，提高了自动化水平。本系统共需5个输入点和5个输出点，PLC电源电压选用AC220V, 输入额定电压为PLC内部电源DC24V, 输出额定电压为PLC外部电源DC24V,输出电流为2A/点，采用继电器输出方式，程序表达使用梯形图形式，本系统仅设置自动工作方式。下图为PLC外部I/O接口（见图1）和梯形图（见图2）。
图1 PLC外部I/O接口
4、编程技巧
许多延时电路和计数电路都要按照一定的步骤进行，各动作间的连锁和互动关系必然复杂，如果用一般的逻辑进行程序设计，会使程序变得冗长和复杂。用可编程序控制器（PLC）里提供的计数器指令，也可完成长延时电路。不仅编制的程序简洁、直观，而且编程方法简单，容易掌握。下面就本程序的编制方法作简要说明：
图2 离合试验程序梯形图
该梯形图中，长延时电路采用1.0秒时钟脉冲和计数器CNT000、CNT001、CNT002组成，分别为秒计时、分计时、和小时计时，小时数设定为150小时。齿轮离合时间控制有TIM003、TIM004组成，采用联锁方式，离合周期为15S/T，实现齿轮啮合时间10秒和分离时间5秒的互换。动作原理：运行条件钮子开关闭合，按起动按钮，运行指示灯亮，长延时电路开始计时，实现秒、分、小时计数；同时TIM003、TIM004轮流10S、5S定时交替工作，实现齿轮离合，离合计数器开始计数，以便试验人员监视离合次数。齿轮离合电磁铁开始通电、断电工作，由电磁铁拉动弹簧使离合齿轮离合。试验过程中如主电机停转或冷却水压低，报警指示灯亮，提醒试验人员排除故障，故障排除后，按报警接除按钮，报警指示灯灭。试验时间到即开机150小时（或计数器显示36000次），1002试验时间到指示灯亮，运行停止。运行条件钮子开关置关。可进行下一次试验。PLC控制接线图见图3。
图3 PLC控制接线图
5、安装和使用注意事项
安装和调试、使用时，一定要注意水压继电器的工作情况。因为我们的加载试验使用了磁粉制动器。磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，它具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系，在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，响应速度快、结构简单等优点。由于电磁作用，长时间运行会使磁粉制动器表面温度升高，所以通入冷却水冷却，磁粉离合器运转后即通水(水压不大于1.5/cm2)冷却，使其表面温度不得过80℃。使用过程中，有时会出现管道堵塞、冷却水压低，造成报警指示灯LD2亮，应着重检查冷却水水压，或定期用除垢剂磁粉制动器内结垢的冷却管路。
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主要经营电气相关产品。
单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战，是很多行业都有过的恶性竞争，不少厂家为了在价格战役中获胜，不惜以牺牲产品质量为代价，而我们公司坚决杜绝价格战，坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量，确保消费者的合法利益。
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