6ES7223-1BF22-0XA8使用选型

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1 ．系统设计的主要内容
（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；
（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；
（ 3 ）选定 PLC 的型号；
（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；
（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；
（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；
（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；
（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；
根据具体任务，上述内容可适当调整。
2 ． 系统设计的基本步骤
（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
（ 2 ）确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
（ 3 ）选择合适的 PLC 类型
根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
（ 4 ）分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
（ 5 ）设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。
（ 6 ）将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
（ 7 ）进行软件测试
程序输入 PLC 后，应行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
（ 8 ）应用系统整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。
（ 9 ）编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图

与DDE命名规则一致，InTouch通过一个三部分命名约定来标志在I/O服务器程序中的数据元素，包括VIEW(应用程序名)，TAGNAME(主题名）和ActualTagname （项目名）。为了从另一个应用程序中得到数据，客户机程序(InTouch)通过这三项打开到服务器程序的一个通道。此外，它知道提供该数据值的应用程序名，应用程序中包含该数据值的主题名和项目名。当另一bbbbbbs应用程序从InTouch中请求一个数据值时，它也知道这三个I/O地址项。I/O类型标记名与一个访问名相联系，访问名包含了用来与其他I/O数据源通讯的信息，这些信息包括节点名，应用程序名和主题名。


3． 信息接口
3.1 航班信息接口
机场计算机集成系统（SI）的航班数据库SYBASE根据航班计划预先录入整日的航班信息。SYBASE是客户/服务器体系结构的数据库管理系统，装有SYBASE客户端软件的行李分拣系统上位控制机，从SYBASE航班数据库调用航班信息，并按照值机开始时间的先后次序给航班排序。滑槽资源是有限的，行李分拣系统总是为在当段时间内值机的航班分配行李滑槽，当有航班值机结束，删除该航班，调入新的航班。这就要求从航班数据库读出的航班信息经过处理才能为行李分拣系统使用。InTouch的数据处理能力有限，本系统采用EXCEL通过ODBC访问SYBASE，并把读到的航班信息做数据处理，再根据滑槽资源情况，定制滑槽分配表，建立滑槽与航班的一一对应关系。InTouch通过DDE方式从EXCEL中读入滑槽分配表，再通过以太网I/O服务器ABTCP，把滑槽分配表发送给下位的PLC-5/80数据库。这样，在下位PLC就建立了航班和行李滑槽一一对应的关系。PLC通过接收另外两个信息：行李条码和报文来确定行李属于哪个航班。这样，确定了行李的航班号，也就确定了该行李的滑槽号。
3.2 BSM报文信息接口
本系统设有的报文接口机与机场离港系统相连，从民航总局的报文主机实时接收行李报文并转发给行李分拣系统上位机。接口软件采用中国航信的机场行李处理系统接口软件--通用行李接口软件，该软件采用的Socket接口是TCP/IP网络的应用程序接口，通信连接速度快、实时，有操作简捷、功能丰富、界面友好等优点。
3.3 行李条码信息接口
本系统采用Metrologic公司的LS8500全息条码扫描器对行李条码进行识读，该扫描器集光学扫描系统、信号整形电路、译码电路三部分于一体，采用RS-232方式与扫描接口模块相连。扫描接口选用A-B公司的2760-RB柔性接口模块，安装在A-B 1771远程I/O机架RACK17和RACK20中，通过远程I/O适配器1771-ASB连入PLC-5/80的远程I/O链路。

PLC了以上3种数据信息，通过定制滑槽分配表，确定了滑槽与航班的对应关系；通过比较数据，确定了行李的航班号。这样，就确定了行李与滑槽的对应关系。然后，采用虚拟窗口技术的PLC编程方法，来确定每个滑槽的位置，并实时跟踪传送带上的行李位置，使行李准确的找到对应的滑槽。4．结束语
旅客行李自动分拣系统在实际应用中，故障率低，处理速度快，显著地改善了机场的运营、服务水平，发挥了很好的经济效益和社会效益。，行李的自动传输与分拣可以提高工作效率、减轻劳动强度、减少甚至杜绝差错。二，该系统同离港系统配合可以实现开放式柜台办票，即旅客可在其航班截止办票之前的任何时间在任意柜台办理值机手续，在方便旅客之余有效降低高峰时间的业务流量。三，该系统所采集的行李数据实现了物流与信息流的结合，是机场信息化管理的基础，同时支持机场间的数据共享，以提供行李的跟踪查询等增值服务。
但系统在设计上也有不足之处，我们进行了一系列技术改造，如上位机升级、节能和扫描器电源断电等，特别是进出港控制系统分离和增加PanelView应急操作终端的改造，很大程度上提高了系统稳定性和应急处理能力。改造后的控制结构图如图4。另外，因为航班数据库在后台，当行李分拣系统上位机重新启动后，滑槽会重新分配，造成行李混乱现象。如果改造航班数据库为前台数据库，上位机重启后会保持之前滑槽分配表的数据不变。此外，滑槽是按航班目的地分配的，当一个航班有多个目的地时，会占用多个滑槽，如果滑槽资源不够，正在值机又没有滑槽的航班行李会因为无滑槽而大量弃包。改变滑槽分配规则，使多目的地航班占用一个滑槽，可以改善这一状况，降低行李的弃包比率。因此，以上两点将是系统下一步技术改造的课题。

汽车制造厂的输送线和装配线的控制系统非常复杂，它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔离开关、急停开关、接近开关、光电开关、传送机、张紧器、提升机、举升台等许多执行机构。在奇瑞公司二期工程总装车间里，采用两条装配线实现了四种车型的混线生产。整个控制系统由控制室和四个远程控制站组成了一个全厂工业局域网，远程控制柜PLC通过以太网将自己所控制区域内的生产情况传送至控制室的计算机系统。

一、系统选型及特点

    在认真分析控制系统公司的产品基础上，奇瑞公司根据自动化控制技术人员在产品实际应用上的经验，鉴于一期工程采用罗克韦尔A-B PLC产品的良好运行状况，决定在二期工程中仍采用A-B PLC用来控制整个生产车间。

    A-B PLC在工业界享有，其PLC-5系列作为A-B家族中旗舰产品拥有许多功能模块，可以实现多种复杂的控制系统。此外，罗克韦尔的软件众多，功能强大，能够给予A-B的产品广泛的支持。

    终，奇瑞公司确定选用罗克韦尔的PLC-5可编程序控制器、RSLogix 5编程软件、RSNetWork控制网组态软件以及RSView软件组成的自控系统来实现对总装车间的整个生产装配线的控制。除此之外，奇瑞公司二期工程的焊装输送线和涂装输送线也采用了罗克韦尔的A-B PLC。

    PLC-5/40E CPU的特点是内存容量大、数据处理能力强、网络功能强大，带有以太网网口，不需要额外的以太网通讯模块。PLC-5/40E CPU使用钥匙开关改变处理器的操作模式：在运行模式下，用户不能创建或删除程序文件、创建或删除数据文件、或通过编程软件变操作模式；在编程模式时，用软件编程不能变操作模式；通过编程软件，在远程编程、远程测试、远程运行模式之间改变。

    RSLogix 5编程软件具有的通讯能力、强大的编程功能以及的诊断能力、监控能力、运行控制功能。运用RSLogix 5梯形逻辑编程软件可以优化系统性能，节省项目开发时间，提高生产率。

    上位机软件RSView32是罗克韦尔自动化公司推出的组态软件平台，其特点是使用方便，可以构造灵活的界面和强大的功能，能够开发出较强的组合画面。利用上位机软件RSView32，坐在控制室就可对现场的生产情况一目了然，实现监控生产。

二、系统结构与配置

    罗克韦尔的通讯网络分为信息层、控制层和设备层。信息层应用以太网进行全厂的数据采集和程序维修；控制层应用控制网、DH+、DH485、远程I/O网络；设备层应用DeviceNet网络进行底层设备的、率信息集成。

    罗克韦尔采用基于生产者/客户模式的通讯技术控制网，即传送对时间有苛刻要求的控制信息也可同时传送其他的信息，但对时间无苛求的信息不会影响对时间苛求信息的传送。

    该控制网具有以下特点：

连续性；

传送与梯形逻辑程序的扫描异步；

以一个与用户在I/O映象表中所设定的通讯速率相等或快的速率传送，充分保证了控制网中的数据准确、、快速的发送、传递、接受和处理。

    总装车间控制系统是一个基于DeviceNet网络的现场总线控制系统。控制系统由一个控制柜和四个远程控制柜组成，并与上位机和企业的以太网相连接。系统的层是设备控制层，主要实现对生产设备的现场控制与监控；控制网主要是通过上位机完成对全车间生产线的在线监测，并向设备控制层下达控制指令；上层是EtherNet网络通过EtherNet网络与公司的企业资源管理（ERP）系统连接，向ERP系统提供整个车间的生产数据。

    1、控制室

    控制室采用RSView32组态软件。RSView32是高度集成、基于组件并用于监视和控制自动化设备和过程的人机界面软件，通过开放的技术扩展用户的视野，能够实现与罗克韦尔其他软件产品、微软产品以及三方应用程序的高度兼容。RSView32除了具备高质量人机界面软件的功能外，还能够提供特的系列工具以大限度地提升生产效率。

    控制室承担了数据管理、车间数据采集、报警、趋势、数据记录及中文报表等工作。在控制室设有操作员工作站，操作员通过操作终端详细了解整个车间的生产运行情况，下达操作控制指令指挥整个车间的生产，以实现车间自动化控制。

    控制室主要实现以下功能：

    (1) 控制操作：在控制室对整个系统的被控设备进行在线实时控制。

    (2) 显示功能：用图形实时显示各PLC站被控设备的运行工况；动态显示生产线工艺流程图，并能在流程图上选择弹出多级细部详图；动态显示各种信号的数值和范围清单。

    (3) 数据管理：建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。

    (4) 数据处理：利用实时数据和历史数据计算主要生产指标。

    (5) 报警功能：当装配线出现故障时，工人按下呼人开关和急停开关，装配线停止运行，并把故障信息输入到报，屏幕显示报警信息，打印机输出报警信息，声光报警，并可依据报警信息推出相应的动态画面。

    (6) 报表功能：包括即时报表、日报表、月报表、年报表。

(7) 功能：按不同操作级别分级加密，并记录操作人的员工号和所有操作信息。

(8) 打印功能：可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警的实时打印。

2、双行道板式输送机系统

    总装车间有两套双行道板式输送机系统。该系统由四柱叉式提升机、助推器、回转举升台、传送机和接近开关等设备组成，每套系统由两条平板输送线组成。平行回行是一种非常复杂的控制技术，在国内处于技术的地位。该输送线能够在很大程度上降低工人的劳动强度，提高生产效率。因此，对控制系统技术的要求比较高，难度也比较大。设备控制和调试起来非常困难，要求控制系统的各个部分互相紧密配合，不能出现半点差错，这是控制中的难点和。

    从四柱叉式提升机的控制系统中取一个信号，用来控制吊具从宽推杆积放式悬挂输送链到双行道板式输送机上或从双行道板式输送机到宽推杆积放式悬挂输送链上，过程之间的紧密衔接，以杜绝差错和故障的出现。同时，在现场设有自动/手动切换箱，以防生产过程中出现紧急事故。

    3、车型吊具识别系统

    在油漆车身上料点，操作人员将当前吊具号及车的信息输入到录入计算机中，然后通过以太网传送至PLC进行堆栈存储。录入计算机将车的信息通过识别系统写头写入载码体，通过以太网将吊具号及车的信息传送至上位机，并在录入计算机内存储，当录入完毕后向PLC发送信号。

    上位机做出与输送线相对应的画面及参数，通过PLC给出的指针及录入计算机给出的信息进行显示，并与PLC给出的堆栈信息进行比较，上位机根据信息及要求控制出入库的道岔及停止器。当上位机出现故障时，操作人员采用人工控制运行，待上位机正常后从PLC调出堆栈信息恢复显示。

    在库存入口处的识别系统读头读取载码体信息通过以太网传至上位机，上位机根据库存及车的信息控制入库区的道岔及停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行，待上位机正常后从PLC调出堆栈信息恢复显示。

    库区出口处，上位机根据计划及库区信息通过以太网控制停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行。

    载车吊具入口处，上位机根据识别系统读头读取载码体信息通过以太网传至上位机，然后上位机根据车的信息控制道岔及停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行。

    在装配悬链整车下线提升机工位处（ST48）设置识别系统读头，现场仪表板上线处设置显示计算机及打印机各一台。当车通过ST48工位时，读头将载码体信息读入，并在计算机处显示。

    发动机上线完毕后，通过以太网发送一信息，计算机自动。计算机能依次显示3台车辆的信息，并能打印当天的产量及参数。

    4、吊具储存区

    总装车间吊具存储区分空吊具存储区和油漆车身吊具存储区。其中油漆车身吊具存储区由九条宽推杆积放式悬挂输送链系统组成，用来存储不同的车型和同种车型的不同颜色车身的吊具。

    控制系统需要区分吊具的类型，在吊具进入存储区和移出存储区时需要鉴别吊具的类型，并与已经输入的信息进行比较。然后做出吊具应该进入哪一条悬挂输送线存储区，或者哪种吊具从悬挂输送线存储区出去的决定。

    在空吊具存储区前有一个坏吊具识别和检修区，把需要检修的吊具送入检修区进行维修，正常的空吊具进入吊具存储区。

三、结束语

       总装车间控制系统的特点同时也是控制的难点，主要体现在以下两方面：一是，要切实保证设备运行的性，在生产过程中出现任何微小的故障都可能导致重大的事故和的经济损失；二是，控制系统复杂的连锁关系，从载油漆车身的吊具上线到成品车下线，包括工艺链和快速链之间的衔接，需要设备的各个环节紧密配合，不能出现丝毫差错。

  总装车间控制系统自动化程度较高、数据采集量大、控制站多，因此，对系统性的要求较高。通过采用罗克韦尔的产品和技术，系统基本达到设计要求，运行效果较好，运行稳定、，灵活地实现了复杂的连锁任务，具有较高的机电一体化水平。同时，该系统设计合理、，减轻了工人的劳动强度，减少了设备运行的故障率，提高了生产效率。