西门子6ES7216-2BD23-0XB8产品

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2.2 原系统存在问题
（1） 整个电站的通信采用一个MB+网，当通信线路一个地方发生故障可能会影响整个电站的运行，对电厂的运行形成隐患;
（2） 对外通信扩展不方便，许多外部设备的信息无法到PLC中去;
（3） 随着外部控制设备的新改造，所需测控点数增加，原有配置已无法满足要求;
（4） 当地显示界面即一体化工控机故障率比较高;
（5） 备品备件订货越来越困难。
为此需对现地控制单元进行新改造。

3 技改方案分析
结合水电厂现场改造的经验，提出如下三个现地控制单元改造方案以供比选。
（1） 全部新
把原有设备全部新，改用Quantum PLC。全部新，原有设备要全部报废，这样改造的成本较高，同时现场配线、安装等工作量都较大，改造周期较长。
（2） 扩展DI/DO新屏
扩展一面屏，增加开关量输入和输出点数，PLC仍采用Modicon984，和上位机通信仍需采用MB+方式。由于仅仅是对原有系统进行扩充，增加了相关的点数，整个系统的功能特点以及性等并没有过提高，这种方案改造的意义不大。
（3） 扩展PLC新屏
原有屏柜保持，新扩展一面屏柜，采用Quantum PLC，Quantum PLC与原有PLC采用MB+网进行通信;与上位机通信方式改用以太网通信，即PLC直接上以太网，在新增屏柜上安装一台通信管理机。
在充分利用原有设备的基础上，增加了一套Quantum PLC，数据处理能力得到很大的提高，Quantum PLC具有的网络连接能力，特别是应用于MODBUS　PLUS网络的站间通讯（Peer Cop）技术，其快速、准确、的性能充分满足功能要求，在新盘柜和旧盘柜之间即采用MB+网进行通迅，高速MB+网络的通讯功能也得到了充分的利用，上位机的通迅改用了以太网方式，提高了速度和性，同时改造过程中工作量也增加的不是很多，具有可行性。

4 系统设计
系统配置方案如图2所示。在该方案中，原有Modicon984 PLC配置以及盘柜布置和外部接线不作任何改;增加了一套盘柜，盘柜内安装了一套Quantum PLC，PLC配置有140CPU 11303S，增加了开入模件、开出模件、模入模件、以太网通信模件。这就配置点数不足的问题，同时解决了与上位机通信的问题。



图2 原配盘柜与扩展盘柜


4.1 数据采集和处理功能
原配置Modicon984 PLC和新增Quantum PLC都具数据采集功能，都配有相应的数据采集模件，两套PLC共同完成现地控制单元的数据采集功能;Modicon984 PLC采集到的所有数据通过MB+网络，采用Peer Cop方式送到Quantum PLC中去，Quantum PLC对所有的数据进行处理，即数据处理功能全部由Quantum PLC完成，这就充分利用了Quantum PLC高速的数据处理功能。
4.2 控制和调节功能
Modicon984 PLC和新增Quantum PLC都配有开关量输出模件，即都具有控制和调节功能;Modicon984 PLC中的开出点，既可以由Modicon984 CPU控制也可以由Quantum PLC控制，两者是‘或’的关系;Quantum PLC通过MB+网络，采用Peer Cop方式把开出点信息送到Modicon984 PLC中去，同时Modicon984 PLC也编有程序，可以实现对开出点的控制，这主要是用来实现对辅机或自启动流程的控制。

4.3 人机界面
在新增盘柜，装有触摸屏，触摸屏与Quantum PLC通迅，这样可以实现所有数据的实时动态显示，同时可以下发相关的控制令给Quantum PLC，Quantum PLC接受到控制命令后进行解释执行。
4.4 对外通信
在新增盘柜，安装有以太网通信模件和通信管理机，以太网通信模件用来和上位机系统通信。通信管理机主要是把现场辅助设备的运行信息进行，同时把到的数据信息送到Quantum CPU里，其自身具有八个RS-232串口，这样整个现地控制单元的外部通信功能大大增强。
4.5 系统结构主要特点
（1） 原有Modicon984 PLC相当于一个智能I/O，自身可以运行PLC程序，这样一些流程就保持不变，而这些控制功能又不受所扩展盘的影响;而对Quantum PLC来说，可以把Modicon984 PLC当一个扩展I/O来处理，它可以处理Modicon984 PLC所有的开关量、模拟量等;
（2） Modicon984 PLC和新增Quantum PLC采用Peer Cop方式，通过高速MB+网络进行通信，实践证明，通信、准确、。

5 软件的功能和实现
5.1 Modicon984 PLC程序功能设计
（1） 编写简单的程序，以实现Quantum PLC和Modicon984 PLC可以同时控制Modicon984 PLC的开出点.
（2） 把开关量、模拟量进行处理，送到的寄存器，以便通过Peer Cop方式一齐传输到Quantum PLC;
（3） 简单的辅机流程和自启动流程
由于原配置Modicon984CPU不支持Concept编程，所以仍需用MODSOFT组态软件来编写。
5.2 Quantum PLC程序功能设计
（1） 发电机组的开停机流程、功率自动调节流程等;
（2） 对所有采集到数据进行处理分析;
（3） 接受上位机和触摸屏所发的控制命令并解释执行。
编程软件采用了组态软件Concept2.6，该软件支持梯形图（LD）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）等多PLC编程语言，能保系统的各类控制功能的需求。

6 结束语
本现地控制单元改造方案，在结构、技术路线、实现方法上都有所，该系统的结构设计合理，技术路线和实现方法可行;改造实施简单，大大减少了安装、配线的工作量，改造工程实施完成几个月来，运行非常稳定，达到了预期的目标，该方案的成功应用为国内老电厂LCU的技术改造提供了典型范例，对提高发电厂的自动化的水平有重要的现实意义

1．概述
Kinco-K3系列由于性高、精度高、功能强、价格合理，在压瓦机行业得到广泛应用，目前广泛使用在彩钢瓦、琉璃瓦、C型钢等十几种设备上。琉璃瓦和C型钢编写的程序是有特点，应该说设计的理念，通用性强，应用范围广。下面简单介绍一下在C型钢设备上的应用。

2．工艺简述
带钢从设备的尾部进入，经各种压辊压制，从头部出来C型钢。以前，出来C型钢后，人去锯断，再到冲床打需要的孔。这样设备费时费力，C型钢的设备在不断改进中。大概经历了以下三步：步改进，加一个飞锯，这样把人去锯断工序改为自动锯断工序，但打孔工序还需要人抬到冲床打孔。二步改进，加一个打边孔的液压冲孔设备，冲一下四个孔，飞锯从中间切断。这样解决了边孔和锯断问题。但有时要打中孔的问题，还需要人抬到冲床打中孔。三步改进，加一个打中孔的设备。这样大部分的C型钢都可以生产了。现在又提出了新的要求：中孔是一次打一个孔，边孔是一次打两个孔，在C型钢的中部也需要打两孔，打两个孔的和打一个孔的只要设定尺寸都可以生产。这样就可以满足C型钢的所有要求了。现在以Kinco PLC为的C型钢控制系统就是能生产这种要求的C型钢，精度满足要求。

3．硬件配置
输入点：检测开关量、操作开关等。
检测的开关量有：飞锯的起点、终点开关；边孔的起点、终点开关；中孔的起点、终点开关；编码器（A、B相）；
操作开关量有：方式选择开关（自动、手动、中位）；辊道前进、后退；飞锯切断、返回；中孔下降、上升；边孔下降、上升；急停开关。
输出点：辊道电机（变频器）、液压电机；飞锯前进、后退阀；中孔下降、上升阀；边孔下降、上升阀；
硬件配置：Kinco-K306-24AR + Kinco-K321-08DX + eView触摸屏MT506L

4．程序编写
程序编写包括PLC程序和触摸屏程序包括六大功能：设备参数、手动对位、生产参数、报警查询、生产画面、公司信息。
以下是一些特点：
设备参数是出厂前工厂内部设定的参数，是由设备制造厂的人员来设定的。
生产参数是生产人员设定的，比如生产的张数、打多少边孔、打多少中孔及长度等参数。
报警查询是当有报警时，有报警显示，故障处理后，按复位键，又可以正常生产了。
公司信息是显示公司名称、电话号码等信息。
生产画面是正常生产时显示的信息，包括生产设定的张数、实际的张数；设定的长度、当前的长度等等。
手动对位是一种很灵活的方式，可以设定、生产随意的长度。
密码功能是一大特色，设定密码可以很好保护设备厂家的利益。每一套设备一个密码，密码的管理也非常科学。
精度靠自动补偿完成。不仅能补偿过冲量，还能补偿收缩量。
生产参数是保存，生产参数是保存三天，如果断电三天内，上电后仍可继续接着断电时的状态生产。

5. 通讯实现PLC需要和触摸屏通讯，在触摸屏上不仅要输入数值量，显示数值量还要在触摸屏上操作单机设备，显示报价信息。
1）通讯电缆
PLC （9pin） MT506L（9pin）
RXD 2 ————————————————————————————————2 TXD
TXD 3 ————————————————————————————————3 RXD
GND 5 ————————————————————————————————5 GND
2） 通讯协议
Kinco-K3系列PLC通讯协议是Modbus RTU协议（截止到本期发布日期，eview HMI已经开发了Kinco PLC协议）。 eView软件设置系统参数中PLC选型中可选用Modbus RTU。双方通讯参数设置为： 通讯口类型RS232, plc站号1，波特率9600bps，无效验，8位数据位，1位停止位。
3）寄存器对应关系
eView触摸屏通过各种元件对PLC CPU的内存区域进行访问，包括：指示灯、切换开关、数值输入、数值输出等等。
具体的对应关系如下表：


计算公式：
。已知PLC内部M区的位寄存器地址，计算EVIEW的寄存器对应点公式如下：
321+字节地址x8+位地址
例如：PLC内部M1.1对应的EVIEW内部寄存器为321+1x8+1=（0x）330
。已知PLC内部V区字寄存器（VW）地址，计算EVIEW的字寄存器对应点公式如下：
字地址/2+101 （字地址一定是双数）
例如：PLC内部VW82对应的EVIEW内部寄存器为82/2+101=（4x）142
。已知PLC输入点（I）地址，计算EVIEW的对应点公式如下：
1+输入字节地址x8+位地址
例如：PLC输入点I1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=（1x）10
。已知PLC输出点（Q），计算EVIEW的对应点公式如下：

例如：PLC输出点Q1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=（0x）10

6．总结
Kinco PLC在压瓦机行业能够得到成熟的应用，说明Kinco PLC优良的性能可以满足压瓦机行业恶劣的环境。还有就是我们的工程技术人员通过在行业项目上的应用，具备了丰富行业知识。通过与设备厂家紧密结合，共同推出非常适合行业的控制系统解决方案。这种结合有利于设备厂家的产品好的应用，有利于Kinco PLC在市场上占有大的份额。

本文介绍了利用西门子S7-200可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，利用MCGS 组态软件制作人机对话界面，检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLc可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用。
关键词：可蝙程控制器 电梯控制 组态模拟
1　前言

电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障、性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。目前电梯设计使用可编程控制器（PLC），要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数．判定轿厢运行方向，保轿厢平层时减速。将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门。另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数。

MCGS（Monitor and Control Generated System，通用监控系统）是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，能够在bbbbbbs平台上运行。通过对现场数据的采集处理。以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。向用户提供解决实际工程问题的方案。充分利用bbbbbbs图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。比以往使用机开发的工业控制系统具通用性．在自动化领域有着广泛的应用。本文利用MCGS组态软件检验电梯PLC控制系统的运行情况。

2　电梯PLC控制系统

S7—200可编程控制器是德国西门子公司研制的一种新型可编程控制器。它工作，功能强，存储容量大，编程方便，输出端可直接驱动2A的继电器或接触器的线圈，抗干扰能力强。因此，能够满足电梯对电气控制系统的要求。S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。紧凑的结构。低廉的成本12．b～功能强大的指令集使得S7—200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。利用西门子S7—200可编程序控制器编写一个四层电梯的控制系统。分别完成轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。

STEP 7-Micro／WIN 32是S7-200系列的PLC的编程软件．可以对S7—200的所有功能进行编程。该软件在 bbbbbb8平台上运行。基本操作与omce等标准bbbbbbS软件相类似，简单、易学。其基本功能是协助用户完成应用软件。例如创建用户程序、修改和编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。还可以直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控。

2．1 电气控制系统

图l为本系统的组成框图。

2 PLC系统部分

完成所设定的控制任务所需要的PLC规模主要取决于控制系统对输入，｛禽出点的需求量和控制过程的难易程度。

（1）I／O点的估算：

系统的输入点有：门厅召唤按钮6个输入点；轿内指令按钮4个点；楼层感应器4个点；门区感应l点；手动开门l点：共计输入点16点。而输出点有：快慢速接触器2点；上下行接触器2点；楼层指示灯4点；门锁1个点；共计输出点9点。总计I／O点数为16／9；

（2）可编程控制器S7—200的CPU226输入，输出点数为24／16。足以满足要求。

3　电梯PLC控制系统设计

因篇幅有限。仅将电梯指示及上下行程序列出说明。

3．1楼层状态指示设计

当电梯运行至某层有指令发出时．指示位置及指令。以二层为例：

3．2电梯下行程序设计

以电梯在三层下行情况为例。当电梯的一或二层有指令时，将三层下行位置1，同时无上行，驱动电梯下行。程序说明如下：

以电梯在二层上行情况为例。程序说明如下：

电梯到达某层时。将已完成的指令信号复位。以电梯到达三层为例。程序ig明如下：

MCGsm态软件具有全中文、面向窗口的可视化操作界面。实时性强，有良好的并行处理性能和丰富生动的多媒体画面。MCGSm态软件的开放式结构拥有广泛的数据和强大的数据处理功能。同时。提供良好的机制，为多个不同级别用户设定不同的操作权限。MCGS组态软件支持多种硬件设备，实现“设备无关”，用户不必因外部设备的局部改动，而影响整个系统。MCGS组态软件由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相立。又紧密相关。

本文利用MCGS组态软件设计。在设备组态窗口中选择适当的串口通讯设备．添加西门子S7—200PLC。正确设置其属性。正确设置组态软件中数据变量设备通道的连接，即可实现PLC与组态软件的通讯。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，使电脑对PLC发出的信号有响应。在 MCGS组态软件的用户窗口中，制作一个动画界面。在界面上设置各个控件的属性，使设置的控件按照真实的情况动作，检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面．组态配置各种不同类型和功能的对象或构构。可以对实时数据进行可视化处理。组态过程如图2所示：

5　结语

针对这个四层电梯的控制系统．本文采用西门子S7—200可编程控制器设-H-电梯的控制系统完成电梯的轿内指令、厅外召唤指令、楼层位置指示、平层换速控制、开门控制等控制任务。利用MCGS组态软减设计模拟电梯PLC控制系统的运行。将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合，加载驱动。使设置的控件能够按照真实的情况动作。检验和测试电梯PLC控制系统对电梯的运行状态的控制效果。实践证明。将PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合可以非常好地模拟电梯控制系统的测试运行．有利于PLC控制系统的设-H-、检测，具有良好的应用。