西门子模块6ES7340-1BH02-0AE0支持验货

西门子模块6ES7340-1BH02-0AE0支持验货

1、引言

    切纸机械是印刷和包装行业的常用的设备，外形如图1所示。切纸机完成的基本动作是把待裁切的材料送到位置，然后进行裁切。其控制的是一个单轴定位控制。这次改造的切纸机是由单片机加编码器，变频器及刹车控制，当接收编码器的脉冲信号达到设定值后，单片机系统输出信号，令变频器停机，同时电磁刹车制动，从而实现定位。该系统陈旧，定位精度低，器件老化，故障频率高，给生产造成很大影响。通过我们用丰炜plc+海泰克触摸屏+东元伺服对该系统进行改造，不仅提高了系统的精度，稳定性，还增加了一些新功能，使操作加简单明了，了满意的效果。

图1 切纸机械设备外形图

    2、切纸工艺

    切纸机裁切工艺过程如图2所示，当推纸器将待切材料地推送到位置后，由工作人员经按钮发出裁切指令，使压纸器将材料压紧，延时1-4秒后，锁电磁铁自动获电，打开保险栓，同时气垫停止供气，床开始下移进行裁切，裁切完毕，床自动返回位置，保险栓锁住，裁切过程结束。

图2 切纸工艺

    在工艺上，压纸器将材料压紧延时的时间简称压差，应视不同的裁切材料自由设定，如裁切瓦楞纸，压差应小于1秒，裁切牛皮纸可设定2-3秒。另外，为使纸张在平台上轻便移动，在工作台面上设置了数百个微小的喷气孔，由气泵电机带动气泵供气，使平台上形成一个气垫，以便厚重的纸张移动。但是在压纸器压纸时，气垫应暂停工作。在床保护方面主要采用了锁电磁铁，由它控制机械保险栓，使床停止裁切时处于锁定状态。在裁切工作台两侧还设置了红外光栏保护器，它不受日光和灯光的干扰，在裁切时，当手或者其他物品进入床前方的危险区时，遮挡了红外光线，则床急速停，实现了保护。

    3、自动化系统设计

    3.1 系统设计

    人机界面由上海泰克hitech pws5600s触摸屏构成。plc选用丰炜vb1-32mt-d。伺服控制选用东元tsta20c控制器。原系统由单片机加编码器，变频器及刹车控制，当接收编码器的脉冲信号达到设定值后，单片机系统输出信号，令变频器停机，同时电磁刹车制动，从而实现定位。现我们采用丰炜vb1系列plc和东元的伺服配合再加触摸屏来取代原系统。

    丰炜vb1系列plc是专为高速输入及定位控制应用而设计的plc。其具有两个硬体高速计数器不但计数频率高达ab相200khz，而且具备硬体比较中断功能，可完成精密之定位控制。在速位控制方面，vb1-plc提供了4点高速脉冲输出，可同时执行4个立轴的定位控制。其中，y0及y1输出点可输出20khz脉冲，y2及y3输出点可输出高达200khz的脉冲。在多轴定位控制之应用场合可发挥之经济效益。在该系统中我们主要是用到其高速的脉冲输出及便利的定位指令。基于plc技术的自动化切纸显示操作界面如图3所示。

图3 切纸机显示操作界面

    3.2 系统特点

    该系统使用丰炜plc+东元伺服+海泰克触摸屏改造后的优点：

    (1) 该系统使用丰炜plc+东元伺服，采用200khz脉冲加方向的控制方式，比之前编码器加变频的方式精度高，控制灵活，现在系统定位精度为0.01mm，定位速度150mm/s。

    (2) 该系统利用丰炜plc定位指令的现在值寄存器实现全程的位置定位及显示，使定位寻址及显示加准确方便。

    (3) 该系统手动状态时，利用vb1系列定位和相对定位指令，既可以直接切断长度，也可以直接设定相对的位移量，或者直接任意速度点动。

    (4) 为确保精度，丝杠，皮带等的机械误差，该系统增加追差功能，即系统反向定位时多移动一个追差量，然后再正向移动相同追差量，以便间隙等机械误差。

    (5) 因客户其他相同机型可能选用不同导程的丝杠，需要该程序可以进行不同导程丝杠的切换。利用东元伺服驱动器可以设置多组电子齿轮比，通过多功能输入接点进行切换，省去了通过程序计算转换的麻烦。

    (6) 利用海泰克触摸屏的配方功能，可以将常用的工作位置流程存储，在今后的工作中可以直接调用设定好的工作流程，一步步进行裁切，方便客户的使用。

    4、结束语

    利用丰炜plc+东元伺服+海泰克触摸屏对切纸机系统进行改造后，使切纸机系统的工作精度及工作效率大大提高，工作正常。从运行结果看，达到了预先设计的要求，了令人满意的效果，增强客户对罗升企业一站式服务的信心。

    叠装系数测试仪是在硅钢生产中的检测仪器，本装置主要用于硅钢片的叠装系数测定。本测试仪是在吸收国内外同类产品优点的基础之上，根据测试标准的实际要求，为测量硅钢片叠装系数而专门设计的新产品。本装置具有手动操作与自动操作测定方式，即：试样的移动与测定部均为自动操作，送入试样后，由一套vipa 214 cpu组件通过控制由滚珠丝杆和直线轴承构成的垂直伺服系统完成自动进料，定位，退料等工序；通过控制由进口滚珠丝杆推拉机和压力传感器构成的水平伺服系统完成加压、测量、复位等工序，在规定的压力下由一组电子千分表所测得的硅钢片叠厚数据，本装置具有对试样自动测量宽度和称重的功能，也可手工输入宽度和重量数据。配合托料系统加装一套自动循环送料装置，可自动完成试样的放置和回收。所有数据经过计算机作相应处理从而完成整个测量工作，大大提高了采集精度和工作效率。

    2、设计任务

    2.1 工艺过程

    启动，自检，复位，待料。放置被测试样至送料器。送料器送入被测试样。送料器将被测试样送入转料叉。转料叉将被测试样翻转90度。转料叉将被测试样送至预定位置。托料叉上行，托起被测试样。托料叉将被测试样送至测宽位，转料叉退出。被测试样进行宽度测试。宽度测量完毕，将被测试样送入电子称料叉，进行称重。重量测试完毕，托料叉上行，将被测试样送至叠装系数测试位。标准压块与测量平板将被测试样压紧，进行叠装系数测试。叠装系数测试完毕，托料叉上行，转料叉进入。托料叉将被测试样置入转料叉后退至待料位。

    转料叉退出，将被测试样翻转90度平行于操作平台。送料器将被测试样送出转料叉。取走被测试样，待料。

    2.2 主要测试功能

    应加荷重范围0-10kn；叠层高度0-25mm。测定精度：附加载荷：压强(1.00±0.05) mpa。叠层高度：测定值的±0.2%。测定试样：爱普斯坦方圈试样：30mm×300mm。厚度测试尺：日本三丰，测定范围0-25mm，测定精度0.01mm；通讯机能：计算机自动读取测试需要测试的试样信息为上位机传来的信息，也可手工登记试样信息。多余的信息可。试样的重量由计算机自动从电子秤读取数据，精度为±0.1%。试样的宽度由计算机自动从宽度测试尺读取数据，精度为±0.1mm。也可手工输入宽度数据，自动进样。

    2.3 叠装系数的测定

    压强为(1.00±0.05)mpa，由计算机进行自动设定。压力设计成具有压力标准可修改的功能。自动进行载荷设定，具有压力限报警保护功能。自动进行数据测定和叠装系数的计算，数据可自动上传给上位机，并可用打印机打印。操作界面根据用户习惯采用表格形式，分为微机操作和触摸屏操作两个部分，均可立操作互不影响。标样测试具有单的标样测试画面，且可预先输入标样数值及上下限数据，对出上下限的测试予以警示。

    2.4 数据处理

    测量数据存入数据库中，并可随时调用。所有测量数据都能转换成excel格式文件。 具有打印、查询、统计分析功能。

    2.5 其它功能

    (1) 网络通讯功能：本计算机须接入局域网，与上位机之间具有双向通讯功能。本计算机数据库格式满足用户实际要求，并且根据用户实际数据库情况进行配置。上位机发送的信息日后可能会发生变化，应预留日后易于修改的格式。

    (2) 故障报警功能：设备发生故障时，应该具有自诊断功能，显示故障大致部位及引起故障的原因和排除方法。

    3、系统配置

    升降、测厚电机均采用伺服电机，驱动器采用kinco的系列edp200 pa，操作和生产工艺参数显示采用eview的mt-501t触摸屏，全线控制采用 vipa公司的200v plc构成。vipa 214dpm的profibus和ed200 pa和mt-501t通讯。系统配置如附图所示。

附图 系统配置图

    3.1 硬件配置

    电源模块vipa 207-1ba00；cpu+dp主站：vipa214-2bm02；模拟量输入模块：vipa 231-1bd53；通信模块：vipa 240-1ba20；开关量输入模块：vipa 221-1bf00；开关量输出模块：vipa 222-1bf00；开关量入/出模块：vipa 223-1bf00；操作面板：eview mt501t；驱动装置：edp200 pa；伺服电机：kinco 23s31。

    3.2 软件组成

    编程软件：sw-873(winplc7)；伺服组态软件：eco2win；组态软件easybuilder500。

    4、系统设计

    4.1 升降位置控制

    升降用于试样宽度检测。电机采用交流伺服电机加伺服驱动器控制。升降速度、位置由速度电位器通过mt-501t送入vipa 214 cpu，再通过dp网由vipa 214 cpu加到ed200 pa上。由于测量精度的要求，升降的加速度不能太大，因此升降速度的设定采用pid运算。
驱动器类型:ed200 pa，0.4kw。设定：p6040＝06(停)或1f(运行)；p6060＝3；p6081＝1000；p6083＝100；p60ff＝0.8；p60f601＝8000；p60f602＝50；p60f606＝10。

    4.2 测厚位置和速度控制

    由于测厚速度需根据压力自动调节速度(u＝k*d*1/p)。

    其中u：测厚速度，k：修正系数，d：两板距离，p：读取的压力值。所以测厚电机驱动器的设定由以下两个因素决定：

    (1) 测厚位置通过旋转编码器测定，其信号通过驱动器的dp 口送入vipa 214dpm plc，plc测量高速计数器的计数值即为测厚位置。

    (2) 压力设定通过mt-501t设定，在运行中不断读取压力值p并送入plc。

    plc将上述两个参数相乘(压力的倒数)并乘以相应的修正系数(根据机械变速比决定)，需要注意的是，由于测厚电机在使用过程中需要高速换向，因此当收到换向信号时，电机需要高速的降速和升程，ecostep200 pa需外接制动电阻。

    测厚驱动器类型：ed200 pa，  0.75kw。设定：p6040=06(停)或1f(运行)；p6060=3；p6081=3000；p6083=100；p60ff=1.5；p60f601=8000；p60f602=50；p60f606＝25。

    4.3 技术特点

    (1) 电工钢叠装系数的测量方法由传统的垂直下压方式改变为水平方向拉动加压，既简化了仪器的结构，又了直立式压力机构由于自重产生的压力偏差，提高了测量精度。

    (2) 垂直伺服系统采用托料叉承载试样，使试样放置方便，，。

    (3) 在托料系统上方加装测宽装置，在托料系统下方加装称重装置，则可一次完成测宽，称重和测量叠装系数三项工作，使仪器功能具有可扩展性，大大提高了生产效率。

    (4) 配合托料系统加装一套自动循环送料装置，可自动完成试样的放置和回收。

    (5) 预留了全自动生产线的机械接口和电气接口，使自动送料循环系统可在硅钢片试样的系列检测流程中与其他检测装置衔接，从而为生产线上前后设备的连接提供了方便。

    5、结束语

    该测试仪从2006年初投入使用，各个性能指标满足对硅钢片的叠装系数测定要求，不仅能完成自动进料、定位、加压、测量、复位、退料等工序，而且具有试样自动测量宽度和测厚功能，不用人工干预。其卧立侧压式的设计减少了压头自重所致的测量误差，提高了测量精度，并增加了自动测宽测厚系统，故障率低、维护简单，大大提高了数据采集精度和工作效率。可以相信vipa 214dpm和ed200 pa的优良性能和高的性能价格比使它们在测试仪器上具有广泛的应用前景。

  1、引言

    洁净室空调监控系统广泛应用于医疗、生物、试验室、电子、温室、办公大楼等场合，以监控其室内的温度、相对湿度、相对大气压、风量、尘、菌及有害气体的浓度等相关参数及指标。早期空调的控制设备多为就地式控制器或ddc控制器，控制功能简单、不易联网及信息集成度不高等缺点。随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展，现在的空调系统都倾向于采用、实用、的可编程控制器(plc)来进行控制。提高空调系统的经济性、性及可维护性。

    2、工程概述及电气控制要求

    本工程应用于大型生物制公司的生产车间及温室。生产车间按功能分为12个(p2洁净等级9个，p3洁净等级2个，共公水系统1个)， 温室4个。考虑到各个生产车间的电气室在地理位置布较散，为便于布线及维护，要求每个生产车间均用一套立的plc控制系统。每个生产车间的运行参数及实时数据要在本地及控制室中设定与读取。每个温室的运行参数及实时数据要在本地及控制室中设定与读取。p2、 p3洁净等级的12个系统均可设定控制温度、湿度、负压；4个温室可设定控制温度、湿度。两个p3洁净等级的系统需具备两个或以上的本地数据设定与监控；控制系统要求节能。

    3、用haiwell(海为)plc的实现方法

    因各个系统的位置较远，为便于布线及安装，每个生产车间(电气控制室)使用1台海为plc；负责对现象各种信号的采集与处理，同时据设定的各种工作参数对现场的执行机构(如电机、阀门、泵等)进行输出控制，以达到的控制效果。

    为实现可在本地设定及读取数据，每台plc主机挂一个人机界面，两者之间用rs-232或rs-485相联进行通讯；4个温室因信号输入输出比较简单，只有模拟量的输入(温度与湿度的实时值)与输出(风阀的比例调节)，考虑到相对距离较远，为节省成本，选用海为plc的模拟量扩展模块作为远程io，用rs-485通讯连接方式与之相近的plc主机相联接(或直接与上位机相连)，通过plc主机以通讯方式将当前实时数据读出及控制远程模块模拟量输出给执行机构。

    对于两个p3洁净等级的系统因需具备两个或以上的本地数据设定与监控，所以将两个人机界面以rs-485连接方式组成一个rs-485网(一台人机界面作为主站，其余的作为从站)，作为主站的人机界面与haiwell(海为)plc主机的rs-232(com1)口或扩展通讯模块进行通讯，以达到多个本地设定与监控的目的；在本系统中，要达到节能的效果，除在工艺控制上进行合理的处理外，在系统硬件配置上，风机、泵的驱动执行机构可采用变频器。

    变频器的开关可用plc的do进行控制，而其运转的频率可用haiwell(海为)plc的模拟量输出信号或直接用plc与变频器通讯的方式进行控制；因各个车间的电气控制室(plc)相距较远，且距监控室距离很远，各个plc主机通过rs-485的组成一个rs-485子网与位于监控室的计算机(上位机)进行通讯，达到从远程对各个控制系统进行监视与控制的目的。

    控制系统架构示如图1所示。

图1 海为plc空调控制系统架构

    4、通讯方面的编程

    从上面的示意图可看出，plc所涉及到的通讯比较多：plc即要与人机界面、变频器、远程io通讯，还要与远程上位机进行通讯，每种设备的通讯还要非常即时，否则将影响实际控制的效果，对于此类控制系统，plc的通讯能力及对通讯方面编程的方便性是至关重要的。

    4.1 plc与人机界面或上位机的通讯

    haiwell(海为) plc与人机界面或上位机的通讯实现(rs232或rs485)：因海为的每种机型的plc主机、扩展通讯模块、模拟量扩展模块均内置有modbus rtu/ascii协议，所以只要利用相应人机界面的界面编程软件编写要进行监控的画面及数据(在该数据的属性定义窗口中填写plc寄存器或位相应modbus通讯地址)后，下载到人机界面中运行，即可实现plc与人机界面的通讯，而对plc进行编程。

    4.2 plc与变频器的通讯

    haiwell(海为)plc与变频器实现、远程io的通讯实现：因海为plc作为主站，所以要在程序中编写通讯的控制程序。实现起来很简单，只要利用一两条modr和modw指令即可实现，象什么通讯中断、通讯标志位、级、数据的收发等，属于通讯底层而又难于理解与掌控的东西全由haiwell plc自己统一处理与完成操作，编程人员只要关心发送前的数据准备及接收到数据后从接收数据的寄存器中取出数据进行处理，大大降低了编程与调试的难度，提高编程效应，简化了程序；现就与台达变频通讯加以说明

    近年来，随着我国化纤工业的飞速发展与进步，连续线聚酯生产也步入了一个全新的阶段。这就要求聚酯生产的工艺方法不断的完善及设备运行的性不断提高。冷却水循环系统在整个聚酯切粒的生产过程中的系统设备，它们对切粒生产过程中的冷却水的温度、压力按工艺所规定的要求进行恒定并可调节；使切处于状态下运行，并要求给中控室dcs系统进行通讯。

    以前传统的循环除盐水控制系统是采用继电器控制电路，并利用pid调节仪表来控制压力及水温，随着工艺要求的不断提高传统的控制系统已远远不能满足。根据新的工艺要求，我们充分利用可编程控制器（plc）的逻辑控制性、简便性和性，将其作为主要的控制元件，设计制造出一套使用pid控制器，可控制冷却水的温度及压力，并与中控室进行profribus-dp通讯。

    2、循环除盐水系统简介

    循环除盐水电控系统对聚合造粒所需冷却水温度、压力、液位、过滤器报警信号等进行采集，由可编程控制器对数据进行处理运算后，运用pid控制器，再控制调节阀、电磁阀、水泵、带式过滤器等器件来实现冷却恒温等控制功能；循环除盐水电控系统可与中控室dcs系统由profribus协议通讯。图1是循环除盐水系统原理图。水箱中除盐水由浮球阀根据液位进行自动补液。由温度度传感器t检测管道中水温，运用pid控制气动调节阀v4调节冷冻水的流量使除盐水温度始终保持在设定温度。带式过滤器上有液位传感器h1，用来判断过滤器是否被堵，当过滤器被堵后，要启动过滤器电机拖动滤布走动，到设定的时间后停止。水箱里有低液位传感器，用于与水泵联锁。为了使除盐水到达切粒系统水压在设定值，由压力传感器p2检测管道水压，运用pid控制气动调节阀v3。由于板式换热器容易被堵，要经常清理，系统要求对板式换热器进行在线切换，当板式换热器1工作时，电磁阀v1工作，电磁阀v2关闭，当压力传感器p1值大于p2值在某设定值后，表明板书式换热器1已被堵，这时电磁阀v2工作，v1关闭，切换到板式换热器2工作。整个项目对除盐水循环系统性的要求非常高，要求系统每年连续运行时间不8000小时，而且由于整个系统工艺对水温的高低也有严格的要求，所以也要求水温的调节精度比较高，系统的自动化程度也比较高，现场无人维护，所有数据与此中控室进行交换，使得中控室（dcs）能对设备做到全程监控。

图1 循环除盐水系统原理图

    3、控制系统硬件组成

    根据整个工艺条件要求，在充分比较国内外各小型plc的各种功能参数及性价比的基础上，我们控制系统选用西门子的s7-200系列可编程控制器（plc）为主要控制元件。装置采用cpu226（ac/dc/继电器），其输出可分组直接接ac220v的电磁阀、dc24v气动阀及三相固体继电器控制泵电机。由于需要采集温度压力和控制调节阀，选用了em231和em232模拟量模块，和dcs通讯采用em277 profibus-dp 模块。cpu226具有高的性，操作便捷，并且运行速度快，拥有很强的内部集成特殊功能；具有pid控制器，在程序中多可用8条pid指令，这些指令只要不用相同回路号，各pid运算之间就不会互相干涉，这有利于同时控制多个调节阀进行多点温度控制。而cpu226有2个rs485通讯/编程口，其具有ppi通讯协议、mpi通讯协议和自由方式通讯能力；这两个通讯口一个用于与显示器通讯，另一个用于电脑进行调试。em277 profibus-dp 模块用于接收来自dcs指令及温度设定，并上传报警信号。运用step7-micro/win v4.0（sp6）软件，可以在bbbbbbs系列的操作系统下进行编写plc控制程序，而且step7-micro/win v4.0（sp6）还可在线调试并监视用户程序。

    选择td400c中文文本显示器作为装置的终端显示器，用选择项确认方法td400c可显示多80条信息，拥有可编程的15个功能键，并提供密码保护功能，参数在显示器中显示并可用输入键进行修改，本装置中用来进行温度和pid参数设定及工艺参数和报警信息显示；td400c连接很简单，只需用他提供的连接电缆接到cpu226的ppi接口上即可，不需要单的电源

    本工程安装2×350mw燃煤机组，飞灰系统包括电气除尘器及省煤器排灰系统，其飞灰处理采用正压浓相气力输送系统，每台炉为一单元。每台锅炉配两台双室四电场静电除尘器，每台静电除尘器设有8个灰斗，其系统出力按燃用设计煤种时排灰量的150%考虑，同时满足燃用校核煤种时排灰量的120%的裕度。每台锅炉设有4个(暂定)省煤器灰斗。静电除尘器和省煤器灰斗下均设有一只插板门、一个灰输送器和相关的阀门，灰斗内的灰由灰输送器收集后通过管道将其输送到设置在烟囱后的贮灰库。

    两台炉共设2座储存粗灰库，公用1座储存细灰库。每座灰库的直径为12m，有效容积为1800m3。在每座灰库下设有两个(或三个)排放口，一路接干灰散装机，用于综合利用，另一路(或两路)接气力输送泵，输送到中转灰库(有效容积500 m3)，然后再由气力输送泵三级输送到终端灰库(有效容积300m3)。在终端灰库灰库下设有加湿搅拌机，灰经加湿搅拌后，运至灰场碾堆放。干灰系统采用自动程序控制。

    为防止库底飞灰板结，设有灰库气化风和电加热系统。每座贮灰库设有一台灰库气化风机，三座灰库公共备用一台灰库气化风机。

    2、系统构成

    本系统设操作室、控制室共两间，9台控制柜安放在主控制室，由一台电源柜、主plc控制柜(采用昆腾plc671系列双机热备系统作为系统)和1#i/o站、2#i/o站、3#i/o站组成，该站通过同轴电缆与plc站连接，对灰库区、捞渣系统、空压机所需程控的设备提供控制及反馈，另外在厂外安装3台控制柜，组成#4远程i/o控制柜，对厂外灰库程控所需设备提供控制及反馈，并通过光纤与主plc程控柜建立联络；空压机、冷干机、吸干机由厂内、外电源柜对电除尘区电磁阀箱及空气系统、捞渣系统电动门等设备提供控制用电。通过交换机与plc系统连接。

    系统设上位机两套，安放在操作室，两台计算机分别做为工程师站及操作员站，可对现场设备进行远程控制及监控，包括：电除尘下所有气动阀门；灰库布袋除尘器及分路阀；所有料位计、压力开关及压力变送器空压机系统、捞渣系统电动门控制反馈。空气系统的所有设备及灰库卸料设备则为就地操作，但可在上位机上显示；系统通过各储气罐及孔板后安装的压力变送器、压力开关及发送罐料位计等现场设备实现输灰过程的自动运行。

    3、硬件plc特性要点

    (1) lcu应该提供rs-485串行接口方式的，modbus或者modbus plus标准通信规约的接口，以保证方便地与励磁系统的微机调节器、调速系统的微机调速器、微机保护装置、主变冷却器控制装置、闸门控制设备、机组辅助设备控制系统、直流系统、中低压空压机控制箱、检修和渗漏排水泵控制箱、技术供水系统、厂房主通风控制箱、消防技术供水控制箱、调压井蝴蝶阀控制箱等公用设备控制系统进行通信。

    (2) lcu系统中的远程通讯应采用s908 rio确定性通讯规约，通讯速率恒定，不随站点数和距离的增加而衰减，保证远程i/o与本地i/o同步新，以确保控制系统的性和实时性。

    (3) lcu中的plc与工作站之间，采用gb/z19582-3规定的标准工业以太网规约modbus tcp/ip，应用层采用开放的modbus协议。

    (4) 以太网支持i/o扫描方式，能自动识别以太网上各种设备，方便用户实时在线增减设备，方便维护。

    (5) 所有i/o模件与冗余cpu模件属于同一系列同一档次产品。i/o模件的长高尺寸与冗余cpu模件一致，每个分站采用统一的背板，i/o模件均由电源模件通过背板进行供电。采用统一的高速背板总线，背板速率不80mbps。

    (6) cpu模板采用双处理器结构，程序执行和以太网通讯由不同的处理器分担，以保证系统的高度可用性。

    (7) cpu集成lcd屏和键板，以便设置和诊断，随时监控cpu的运行状态。

    (8) cpu上集成以太网通讯、12m的usb标准编程口、modbus plus口和modbus口。

    (9) cpu主频266mhz以上。

    (10) 输出模板支持故障状态预定义，增强系统的性。

    (11) soe精度小于等于1ms，硬件保证。(严格达到1ms精度，gps时钟直接连接到soe模板，对soe模板提供μs级别的对时精度，soe模板支持事件本地缓存，每模板支持事件存储容量4000条以上，以便出现故障时，及时的查找故障原因。)

    (12) 温度采集支持二、三或者四线制连接方式，精度达到0.1℃。

    (13) plc系统的任何模板可位于任何位置，cpu、电源、i/o模板、智能模板和网络通讯模板均支持热插拔，以保系统维护的方便。

    (14) plc编程软件，全中文图形化界面，符合iec61131-3标准，同时提供ld(梯形图)、fbd(功能块图)、st(结构化文本)、sfc(顺序功能图)、il(指令表)等编程语言完成离线功能。

    4、系统工艺流程

    每台炉16只发送罐分为3个单元进行控制。一、二单元为共用一根输灰母管。三单元为一管道单元。两条母管允许同时运行。在同一根输灰母管的各单元之间输灰互相锁定，即任一时候只一个单元输送；一个单元输送完毕后，另一单元才开始输送

    纺纱过程中由电机来带动纱锭（线轴）工作。电机在变频器的控制下运转而带动纱锭进行纺纱。纺纱的质量取决于变频器能否在负载变化时保持稳定的运行。系统中采用欧姆龙3G3JV变频器来控制纱锭电机的运行，3G3JV变频器具有很高的动态性能容许负载快速变化，其FCC控制功能可以提供非常平稳的运行速度，从而减少了断纱，提高了纺纱的质量。3G3JV变频器具有快速的捕捉再启动功能，当电网故障时可以快速地再同步纱锭速度，以避免断纱的产生。 3G3JV变频器可以控制电机在负载变化时从静止到输出650Hz平稳地运行。所有的变频器和电机的参数，如电机的实际速度、电机电流、电机的输出力矩以及变频器和电机的运行状态都可以通过串行口来访问。

    细纱机的运行模式分为高速和低速两档。在系统开绕到低速以及由低速到高速的加渡过程中，电机带动纱锭在变频器的控制下在设定的时间内均匀加速。在由高速到低速以及由低速到绕满停车的减渡过程中，电机在变频器的控制下在设定的时间内均匀减速，如系统的运行模式图所示。在启动开绕和绕满停车时，变频器实行软启动和停车，以避免断纱的出现。低速和高速的持续时间由PLC控制，而具体的运行速度是通过对变频器的设定来确定的。

    接通电源后，吸风电动机开始工作。同时，钢领板升降电动机正转，钢领板上升。当钢领板升到了始纺位置时，其复位开关动作，电动机停止。按下低速起动按钮，主机开始低速运行，进行细纱接头。按下高速起动按钮，转换为高速运转，全机进入正常纺纱阶段。

    纺纱满管后，钢领板复位开关动作，满管信号灯亮。进入工作位置，主机停止开关接通，此时，主机高速接触器释放，钢领板升降中间继电器吸合，主机断电保持惯性回转。随后，钢领板升降电动机反转，钢领板开始下降，降到限位置时，钢领板下降限位开关动作，停止下降。撑爪电磁铁吸合时，将撑爪打开，主轴制动电磁铁吸合，主轴制动刹车。经过一段延时后，切断控制电源，落纱完毕。

    需要中途停车时，按下中途停车按钮，主机即可停车，并自行制动。需要提前落纱时，按下中途落纱按钮即可。当机器发生意外时，按下紧急停车择钮，可使全机立即停车。

    在程序中设置了各个过程、设备之间的联锁保护，使生产过程加、合理。

    5、结束语

    系统中采用的3G3JV变频器的防护等级为IP20，为了保变频器长期地运行，在系统工作过程中需要注意以下几个方面：

    （1）由于纺织生产本身的工艺要求，要保持车间一定的温度和湿度，在炎热的夏季一定要注意变频器柜体的温度不要限，要确保柜体的通风。

    （2）由于纺纱车间的粉尘较多，如果变频器的柜体设计密封程度不够，粉尘进入变频器内堆积，吸附在电力、电子元件上，将会导致绝缘降低，引起变频器故障。因此在设计柜体时要注意防尘，并定期清理柜子的过滤器。

    （3）由于供电质量低以及同一电网连接多台变频器，故需考虑在每台变频器的输入端加进线电抗器，以保护变频器长久地正常运行。

    良好的接地可抑制内部噪声耦合，防止外部干扰侵入，是PLC控制系统抗干扰的有效手段之一。

    (1)“一点接地”可以有效地避开地环路电流的干扰。

    如图3所示，以屏蔽线的接地为例加以分析。其中ES为信号源，RS为信号源内阻，RL为负载电阻。

图3 屏蔽线的接地方法

    单端接地时，设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。因i1与i2大小相等方向相反，故产生的磁场干扰相互抵消，抑制磁场干扰同时抵制磁场耦合干扰。两端接地时，由于屏蔽层过的电流是i2与地环电流iG的叠加，抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地差。

    (2)并联接地可有效地克服公共地线阻抗的耦合干扰。

    并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。

    (3)正确处理不同信号的接地。

    当PLC、DCS、仪表等设备需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地；当PLC、DCS等控制系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。如果系统直流地悬浮运行，那么它的模拟地、数字地仍然要用低阻抗导线短接，不接大地，用户简单的应用就是浮地运行。

5 软件抗干扰

    硬件抗干扰措施是尽可能阻止干扰进入控制系统，但在很难将各种干扰拒之门外，这时，可以采用软件与硬件相结合的抗干扰措施来提高系统的抗干扰能力。

    ①用内部计时器对运动状态进行监控。如，PLC控制某运动部件动作时，在发出该部件动作指令的同时启动一计时器，该计时器的设定值，为运动部件执行该动作所需的大可能时间；若运动部件在规定时间内完成了此动作，反馈一个信号，使计时器清零，则说明监控对象工作正常；否则，说明工作不正常，应停止控制。对按钮或行程开关的输入信号，可通过内部计时器延时，因脉冲干扰或因抖动而产生的误动作信号。

    ②用软件数字滤波可提高输入信号的信噪比。在信号的采集过程中，可采用软件数字滤波方法减少随机干扰而可能使被测信号的随机误差。常用方法是平均值算法。对有大幅度随机干扰的系统，采用防脉冲干扰平均滤波法；对流量、液面等频繁波动的参数，用算术平均滤波法。

6 结束语

    工业现场环境恶劣，PLC在工业应用中的抗干扰设计是一个复杂的系统工程，应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，使PIE控制系统工作。