西门子6ES7212-1BB23-0XB8实体经营

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1. 引言
印花工序是将染料或颜料配置成色桨(染料＋糊料＋化学剂)，在织物上按预先设定的花样图案上染，并进行织物烘燥，使其获得各色花纹图案的过程，常用印花设备有辊筒印花机、平网印花机和圆网印花机等。

平网印花机由进布装置、对中装置、印花单元、水洗装置、导带驱动装置、机身提升装置、烘干机等组成，印花织物由进布装置粘贴在沿经向循环运行的印花导带上，经对中装置导入印花单元；印花时，导带静止，印花装置的筛网下降，刮印器刮印，刮印完毕，筛网提升，织物随导带向前移动一个花回(筛网中花纹的长度)，进入下一个印花单元；印花结束后，由水洗装置清洗导带，印好的织物由导带送入烘干机烘干后，以叠布方式导出落入布车。根据工艺和用户需求，每台平网印花联合机一般配有10～16套印花单元，印花台板的长度达20m以上。

双伺服传动平网印花机通过采用两套伺服系统分别传动印花导带的前后两个传动辊，在保证工艺要求的对花精度(0.1mm)基础上，大幅度提高了导带速度(60m/min)，从而提高了印花效率；印花单元的传动系统采用变频器控制的交流电机驱动，经减速后驱动刮印器往复运动，其刮印速度、往返次数、以及刮印距离等均可调节，以满足工艺要求；同时，印花单元相对于导带的间歇运动，需要及时完成筛网下降、刮印、筛网上升动作，以大地提高印花速度；此外，贴布辊和烘房导带为连续工作方式，相对于间歇运动的印花导带，三者之间保持同步。

2. 控制系统方案

双伺服传动平网印花机控制系统采用施耐德电气公司的中型PLC－Premium为控制，通过TSXCAY22伺服控制模板控制Lexium伺服系统(驱动器和交流伺服电机)实现印花导带前后两个传动辊的同步运行和定位控制；通过模拟量输出信号控制Twin Line伺服系统实现对中装置的精密控制；每套印花单元采用Twido系列PLC、ATV31系列变频器以及TSX08 HMI文本图形显示器控制，Twido PLC与Premium PLC通过Modbus总线连接，整个系统采用10.4” Magelis XBT-G 彩色TFT触摸屏(XBT G5330)进行参数设定、显示等操作和系统监控。

3. 控制系统说明
Lexium伺服系统是施耐德电气公司推出的全数字伺服环控制解决方案，驱动器功率范围为1.5 ～7，内置EMC滤波器和制动电阻，具有高闭环响应特性(转矩控制： 62.5us、速度/位置位置控制： 250us)，允许208 ～480VAC宽电压输入，同时具有Unibbbb Commissioning 软件自动配置闭环参数和负载示波器等功能；伺服电机为高转矩、高惯量交流无刷电机，转矩范围：0.4～100Nm，具有IP65/67防护等级，内置(可选SERCOS码盘)，可选制动器。

TSX CAY 22 是Premium PLC 2个立轴(无限轴)位置控制伺服模板，是为满足机器制造中对兼具运动控制和顺序控制要求而设计的，内置主/从功能、自动纠偏(Auto Offset) 、集成闭环控制器(阻止停车过位)等功能，反馈信号为250 kHz 增量式码盘/1M Hz 式码盘(SSI 协议)。通过PL7 Pro编程软件中的特定配置和调试窗口以及SMOVE运动控制命令，可以方便地实现预定的运动控制功能。

2. 系统介绍
高温高压型卷染机是容罐式结构，电气传动部分主要由上卷电机和退卷电机组成，由直流调速板进行调速控制张力，加热装置有电磁阀控制。

系统配置
(1)人机界面（HMI）

上位监控采用四行文本显示界面，通过MODBUS总线与PLC进行数据交换，实现数据的监控和输入，画面中主要以下的参数：
a 道数的设定
b 温度的设定
c 实际道数的显示
d 实际温度的显示
e 上卷圈数的显示
f 退卷圈数的显示
g 系统工作状态的显示

(2) 可编程序控制器部分（PLC）

采用施耐德电气公司的Twido PLC，该PLC具有大264个离散量I/O，其功能和特点如下：
a 信号的采集和处理功能
b 逻辑功能
c 控制输出
d 体积小，功能强大，内置浮点运算、PID自整定功能
e 模块化结构，接口丰富
f 抗干扰好

本系统采用模块型20I/O控制器（TWDLMDA20DRT），其自带1个模拟电压输入正好能满足温度采集功能。

该系统控制方案由施耐德公司的Twido PLC和HMI文本显示器以及直流调速板组成。通过HMI文本显示器设定好工作过程中的参数，包括温度，道数。在其自动运行过程中，由PT100检测到的实际温度反馈到PLC的模拟输入口，通过PID自整定功能控制来控制电磁阀的动作，可的达到控温效果；张力控制由直流调速板完成，通过外部旋钮来调整上卷、退卷电机的速度达到合适的张力。

3. 应用总结
该方案在无锡市内几家大的卷染机生产厂家中得到了推广应用，使用效果与以往电控系统相比得到明显改善，了温度控制不准而产生染色不佳的现象，施耐德电气公司的产品务支持体系也解决了设备生产厂家的后顾之忧。

1. 概述
随着人们生活水平的不断提高，人们对布料的花样、颜色等要求越来越高，其中烘房系统就是一个十分重要的环节。

烘房系统是平网（布料）印花机的重要组成部分，它接受印花机送来的印花布料，在烘房内进行烘干、定型处理。在此过程中，关键在于控制好进布的速度，否则印好的花样就会变花，严重影响印花质量。 整个系统在Twido PLC与变频器,传感器等结合下,产品质量和速度得到大幅度提升和提高（导带速度可达36米/秒）。

2. 系统组成及控制要求
系统的主要组成为：
1) Twido PLC模块：TWDLCMA20DRA及I/O扩展模快
2) XBTG2220彩色触摸屏组成。
3) ATV38和ATV58变频器
控制系统按工艺功能可以分为以下几个部分：引风部分 、循环风部分、进布和出布部分、纠偏和温控部分，分别描述如下：
A. 引风部分: 把烘房内多余的热量带出室外.是系统开机的部分,

B. 循环风部分: 引风开启后才能开启,通过烘房内循环风,使烘房内温度保持一致.风量的大小既可以通过手动调节,也可以根据整个系统要求自动调节(使用6台ATV38 变频).

C. 进布/出部分: 它是该系统的部分.接受由印花主机来的”同步”信号,通过光电开关进行加,减速调节,使系统速度同印花主机速度一致.当印花主机速度大于进布电机速度时,先由缓冲贮布区进行缓冲,若碰到加速光电开关,进布电机速度增加,使其速度与印花主机平衡.相反,碰到减速或停止光电开关时,进布电机暂停等待主机信号,如有信号来时,进布电机跟随动作;对于出布电机,速度同样来自印花主机的”同步”速度,同时配有涨力棍和限位开关来进行自动控制,当进布速度在涨力棍的活动范围内时,出布的松紧通过涨力棍的重量来控制,出布速度不变,若进布速度出涨力棍活动范围时(大于或小于)通过光电开关加速或减速出布电机,以保持与进布电机速度的一致性.当印花主机暂停时，循环风机风速降低，并且进布导带来回摆动，以防止布料在烘房内长期在一段烘烤而变焦。(使用ATV58F变频).

D. 纠偏和温控部分：纠偏和温控是在上述运行的同时运行的，纠偏用于对进布电机导带纠偏，因导带不停的循环运转，随时可能跑偏，通过光电开关和限位开关进行自动调整。而温度是根据不同的布料（棉布、毛毯、厚薄等）进行不同的设定控制。

系统的开启及引风机、循环风机的启停由触摸屏来进行控制，同样进布/出布的加减速度的快慢，纠偏时间间隔由触摸屏来进行设定；同时设有报警记录，以便随时查询。
3. 结束语
选用Twido PLC与触摸屏为控制的系统具备如下特点:
1） Twido PLC程序中设立进布口贮布缓冲区，提升了进布速度，使系统工作加连续、高速；Twido PLC具备双字和浮点数运算，大大提高了进布精度。

2） 使用触摸屏大大减少了外部的按钮数量,即节省了大量DI，因此触摸屏的使用并不带来明显的成本提升。另外，触摸屏操作灵活方便，系统信息可实时监控，增强了系统的易操作性。

3） Twido PLC系统具备快速的动态响应，能够快速响应系统设定的进布速度（0至36米/秒），从而明显提升整个系统运行的稳定性。

1. 概述
随着中国越来越快的城市化进程，加之人民生活水平的不断提高，空调的需求日益增加，成为大面积建筑制冷和采暖的设备。目前，空调主要有燃油、燃气中型空调，有地温空调，有全封闭螺杆冷水机组，半封闭螺杆冷水机组及风冷冷热水机组等产品。而施耐德电气自动化产品在全封闭冷水机组及半封闭风冷机组都有较为成功的应用。

2. 产品简介及=S=产品方案
相对来说，全封闭螺杆冷水机组的技术含量高一些，所以控制系统也就复杂，而风冷机组简单一些。
由此，全封闭螺杆冷水机组早采用的是=S=公司的Micro PLC加XBTF构成，其主要构成是：
TSX3721+TSXDMZ25DR+TSXDSZ08R5+TSXAEZ801(1-3pcs)

在该控制系统中，控制原理及工艺都不是很复杂，但机器的故障报警及保护要求较高，所以，在程序中可以看到非常复杂的保护逻辑；另外，该机器还有一个比较特殊的地方，就是有上千个离散数据组成的数据表，机器的运行状态就是根据该数据表来进行，从某种意义上说，此空调地运行效与否，取决于该表的精度，这样，该数表就成为中空调企业的Know-How。在使用Micro PLC时，该客户很好的利用了Micro PLC中常数与内部字相互转换的功能，将这些数据存储到常数表中，并利用查表功能得到准确的数据。

而风冷机组在技术上相对简单，而且在市场价格上相全封闭机组，这就对其零部件有成本上的要求，所以在设计的时候，就采用了性价比相对高的Twido PLC和施耐德电气新推出的触摸屏XBTG，基本的构成是：TWDLMDA20DRT+TWDDDI8DT+TWDDRA8(16)RT+
TWDAMI2HT(3-5)

2005年，空调企业随着大量国内企业的进入，价格有了较大幅度的下降，行业成本压力骤然加大，所以该客户要求对相对成本较高的Micro PLC 控制方案给出替代方案，以便降；基于这一出发点，并考虑到Twido PLC在其半封闭风冷机组上的成功应用，客户认可了在质量及性能都很接近Micro 的Twido PLC，我们由此给出了Twido替代Micro的方案，并在此方案中选用了Twido新推出的多路模拟量模块，从而使该系统的成本较之原来了很大幅度的降低。新的配置为：
TWDLMDA20DRT+TWDDDI8DT+TWDDRA8(16)RT+TWDAMI4HT(2-5)

在此应用中，我们遇到了一个技术难点：如何在Twido PLC中完成上千个变量的查表功能？由于目前Twido 内存字为多3000个，所以上千个数据会占用很大的内存资源。为了解决这一问题，我们很好的利用了子程序的编程技巧，将上千个数据利用赋值程序分割成数十个子程序，并在子程序中使用同一数据区，这样就很妙的解决了这一问题，而且由于每个子程序的数据不到100个，所以其查询速度较之以前快。

在该系统中，我们仍然选用了施耐德电气新的触摸屏XTBG与Twido相配合，在给XBTG的编程过程中，我发现 MEGELIS XBTG系列产品内存大，并且有可以编写JAVA 脚本的强大功能，可以巧妙的将庞大的数据表放到XBTG中进行查询，即在XBTG中定义与Twido PLC查表功能相等数量的变量，并将变量的初始值设为表值，在脚本中编写查找Twido给出的数值并下传给Twido，这样，就绕过了技术障碍，又给客户展示了XBTG强大的数据处理能力

3. 结束语
本系统使用施耐德全套解决方案，主要有以下特点：

a) 充分利用XBTG触摸屏内部大量的内存空间来存放用户工艺参数，简化了Twido PLC的编程工作，使PLC系统容易维护。
b) 采用新发布的高集成度的模拟量模块，大大降低系统成本。
c) 使用全套施耐德产品，如XBTG人机界面，Twido PLC，使控制系统能够好的相互结合，实现无缝化通信。
d) 利用XBTG触摸屏的语言编程功能对工艺参数进行预处理，提高计算精度和速度，从而进一步提高整个控制系统性能。

到目前为止，该客户已经使用Twido PLC接近三年时间，机器出厂几百套，在全国各地都能成功运行，新方案在确保产品质量的前提下，有效地降低了产品成本，提高了产品竞争力。

1. 概述
空压机是各种工厂，筑路，矿山以及建筑等行业的设备，主要用来提供源源不断的具有一定压力的压缩空气，例如给气动阀供气，给需要一定压力气体的工艺流程提供气源。空压机有很多种类，如 螺杆式空压机，活塞式空压机，离心式空压机，涡旋式空压机等等，而螺杆式空压机的市场潜力大，并在许多行业得到广泛的应用。本文详细地介绍Twido PLC 及RM4TG20相序保护继电器在螺杆式空压机行业的应用。

2. 应用描述
(1) 系统
在本应用中，采用了施耐德的全套解决方案，主要的硬件配置有 Twido 本体TWDLCAA24DRF＋模拟量模块TWDAMM3HT+TSX08H04M 4行文本屏＋接触器＋相序保护继电器RM4TG20。

1）主控器采用施耐德 小型PLC Twido系列TWDLCAA24DRF，该型号PLC性价比非常高，具有14DI/10DO，支持双字运算，14路PID并带自整定功能，运算速度达到每条列表指令0.14微秒，可扩展4个数字量或模拟量模块，通过扩展CanOpen主模块TWDNCO1M 可实现CanOpen 高速通信。
2）模拟量模块采用TWDAMM3HT,该模块具有2AI/1AO， 可以连接0～10V或4～20mA信号，分辨达12位。
3）主电机的启动采用三个施耐德接触器进行星三角启动。
4）主电机的相序检测采用施耐德相序保护继电器RM4TG20, 当主电机出现相序故障或缺相时，切断电机三相电源，以保护昂贵的螺杆机头，并把故障信号接入Twido PLC 以进行故障报警。
5）人机界面采用施耐德TSX08H04M ４行文本屏，该文本屏功能强大，支持棒图，趋势图，动画等显示功能，可通过Modbus连接到Twido PLC。该屏在系统中主要用来参数的设定和显示，故障报警等等。

Twido PLC在空压机系统中担任着集中控制的重要角色，通过采集各种传感器信号，并使用一定的工艺算法，对执行机构进行控制，以下为接线图和控制流程图：
 离散量TWDLCAA24DRF 14I/10Q

(2) 模拟量采集
在螺杆式空压机中，温度和压力信号对系统运行起到关键作用。温度过高，会影响系统，有可能会导致机头损坏；而压力的的建立，保证空压机的运行效率。
在以往的控制系统中，通常会采用以下两种温度和压力信号采集方案
A)不使用模拟量模块，而是使用温控仪来检测温度信号，压力开关来检测压力信号，通过设置温控仪和压力开关的门限值（上限和下限）以达到设置参数的目的，并把门限输出值接入PLC 离散量输入点。这种方式的缺点很明显：在设置温度和压力时，非常不方便，其不灵活，而且不能显示温度和压力的当前值，另外温控仪和压力开关的价格也很高

B)使用模拟量模块来检测温度和压力信号，但是由于很多PLC的供应商并不提供同时接温度信号(如PT100热电阻或K型热电偶)和标准模拟量信号(0~10V 或4～20mA，主要用于采集压力信号)的模拟量模块（即使有，价格也很高），这样，就需要使用一个变送器，把温度信号转变为标准模拟量信号。看上去这种方案解决了方案A的问题，然而，仔细一看，无端给客户增加了一个变送器，也就增加了客户的成本。

现在我们采用施耐德的方案，使用一个可接标准信号的模拟量模块TWDAMM3HT来采集温度和压力信号,而不使用变送器。具体做法是：通过模拟量输出给PT100提供一个4mA的恒流源。再通过具体的算法把所测到的温度信号线性化，即可得到我们想要的温度值，采用这种方法，可达到1摄氏度的精度。

(3) 相序保护继电器保护螺杆机头
在空压机电气回路里，还有一个非常重要的器件—相序保护继电器RM4TG20。因为在螺杆空压机运用中，是不允许螺杆机头反转的，一旦反转的话，会导致机头损坏。而大部分螺杆空压机厂商都是从国外进口机头，价格相当昂贵，动辄上万元（是空压机中贵的部分），所以，用户在选择相序保护继电器的时候，考虑的是它的性。
目前市场上，用于螺杆空压机的相序保护继电器主要分为和国内两种。 以施耐德RM4为主，其他的还有OMRON等厂商产品，国内主要有电路板 产品和集成相序功能和空压机控制的板（例如深圳某厂家提供的空压机控制板）。以下是其性能对比。

RM4TG20相序监测和缺相检测
当端子通电时，继电器吸合，如果相序正确并且所有3相带电，黄色LED灯亮，如果缺相故障或者相序不正确，继电器断电；正常工作（无故障）时继电器吸合，当缺相时立即断电。

3. 给客户带来的利益

 施耐德全套解决方案，提高形象改变传统的单片机控制方式，使系统加，稳定。使用模拟量模块直接采集压力、温度信号，可以让使用者对实时压力和温度一目了然。
 节省一个压力开关，一个温控仪，节省成本
 使用HMI,可直接方便的设定压力、温度，对报警了如指掌，还可以储存历史报警数据，并轻松设定设备保养计划

. 引言
随着自动化水平日新月异的发展，啤酒生产线冷冻站系统对控制和故障处理的要求也越来越高。在此系统中，使用了施耐德Micro 和Twido 系列PLC,并通过Modbus 总线实现协调控制，远程监控，故展处理等功能，大大提高了生产率，降低了保养维护成本。

2. 产品介绍
在此系统中，每台压缩机制冷机组都是由Twido PLC 进行控制的，通过数字量模块和模拟量模块采集传感器信号，实现手自动增减载，开停机和故障检测，以及把故障信号上传至上位监控计算机。

Twido PLC属于施耐德小型自动化产品家族中的一员，有13中本体单元，15种离散量扩展模块，8种模拟量扩展模块，多可以扩展至264个I/O，现在新型的TWDLCAE40DRF集成了以太网接口，可以通过Modbus TCP/IP 使设备直接接入以太网，使得高速数据通信和远程监控变得容易。另外，Twido家族还增加了一个新成员-CAN open模块TWDNCO1M，通过该模块，可以实现对变频器和智能仪表等设备的高速数据通信。

3. 系统构成及工艺简介
啤酒生产工艺以及原料成品的保存，空调系统所需要的冷量都是由冷冻站提供的。冷冻站有五台开启式压缩机组制冷，每台机组都是以Twido PLC为进行控制的，可以实现根据负荷状况自动进行增减载和开停机。通过与系统PLC的通讯，还可以实现五台机组的协调工作。五台机组共用一个蒸发冷系统。氨液经过蒸发冷系统冷却后，通过三个氨分板换机组与系统冷媒丙二醇进行换热。有三台变频泵分别控制着流进每台板换机组的丙二醇的流量，从而保板换机组的出口温度能够保持在-4摄氏度，达到工艺要求。从板换机组出来的-4摄氏度低温丙二醇返回PG罐（丙二醇的储存罐）。由生产现场返回的高温丙二醇在PG罐的上部，从板换机组返回的低温丙二醇在PG罐的下部。根据生产工艺对丙二醇温度的不同要求，通过调节高温和低温丙二醇的混合比例，控制终供出丙二醇的温度达到工艺要求。

4. 控制系统网络结构

控制系统网络结构如上图所示。压缩机控制器选用Twido系列 PLC TWDLMDA20DRT，它本身所带的一个通讯口和一个文本式人机界连。通过人机界面可以设定压缩机的工作方式和运行参数，手动起停压缩机组，检查压缩机的运行状况，查看机组故障情况等。每一个PLC扩展一个通讯口，做Modbus从站，连在Modbus总线上，实现和系统PLC的通讯。

系统PLC选用Micro系列PLC TSX3721001。Micro系列PLC的通讯功能非常强大，支持Modbus，UN-bbbWAY，TCP/IP等多种通讯协议。系统PLC扩展一个TSXSCP114通信卡，做Modbus主站，通过Modbus网络和Twido PLC通讯，监控五台压缩机的运行状况。Micro PLC TSX3721本身带两个通讯口，其中一个通信口和触摸屏连接，另外一个通信口和施耐德工业以太网模块TSXETZ410相连。TSXETZ410模块在此起到一个网桥作用，一端通过UNI-bbbWAY总线和系统PLC交换数据，另一端通过TCP/IP协议挂在一个小型的工厂局域网上，这样局域网上的监控计算机就可以监控整个冷冻站的运行状况了（监控计算机上运行的是组态王软件）。触摸屏人机界面作为上位监控计算机的后备设备，同样能够实现监控计算机的功能，在上位监控计算机或局域网出现故障时，能够保证整个系统运行正常。局域网上其他系统的控制设备也可以通过局域网和系统PLC交换数据。

5. 系统PLC实现的控制功能
系统PLC除了实现如上所述的通讯功能外，还要实现对整个系统的控制。

1)对丙二醇系统的控制。

利用Micro PLC集成的PID功能块，实现对6个回路的自动控制，包括三个氨分板换出口温度，一个0摄氏度，一个－1摄氏度供液温度控制，一个恒压供液控制。利用PLC的模拟量模块，采集过程信号（五个温度信号，一个压力信号），与设定值进行比较（设定值在操作界面上可设定），根据偏差值运算出，通过模拟量输出模块，转换成标准信号控制变频器的频率和调节阀的开度。对PG罐液位的控制是通过检测丙二醇系统压力，决定是否打开放空阀和是否进行。

2) 对蒸发冷系统的控制。

蒸发冷系统包括3组蒸发冷凝器，每组包括两台风机和一台循环水泵。蒸发冷系统有自动和手动两种工作方式，手动方式下，可以手动分别起停每一台风机和水泵。自动方式下，根据冷凝压力的大小，按设定的顺序开启一定数量的风机和水泵。

3) 五台压缩机的协调工作。五台压缩机组既能够立运行，也能够根据负荷情况自动投入运行和退出，这种情况下，压缩机组的投入和退出是由系统PLC决定的。系统PLC通过通讯获得每台压缩机组的工作状况，再根据负荷情况决定哪一台压缩机组投入或退出。

4) 故障处理。通过数字量输入模块或通讯，采集系统内所有设备的故障状态，并根据故障等级，进行报警提示和停止相关设备等处理。通过通讯，把所有故障情况上传监控计算机。

6. 总结
本系统采用工业以太网实现上位机与控制层Micro PLC的通信，使数据采集效，当然，Twido PLC 家族增加了一个新成员－内置以太网功能的TWDLCAE40DRF，因此，也可以使用该Twido PLC 来提率，这样可以大大降。