西门子模块6ES7322-1FL00-0AA0千万库存

西门子模块6ES7322-1FL00-0AA0千万库存

1、引言
传统的远程监控只具备数据采集功能，在需要实时控制和数据处理时，会显得力不从心。PLC 作为工业控制的部件，其在网络、通信等方面的能力越来越强，具备远程监控要求的数据采集、实时控制和数据处理功能。随着国产 PLC 市场占有量的提升，PLC 的价格也比以前具优势，使用 PLC 做 DAS系统或者用 PLC 平台开发数据采集系统将是或者说相当有吸引力的选择。德维森公司的 V80 小型 PLC 在供热、交通监控、楼宇监控等行业有许多的成功应用，
下面以其在东北某供热网监控为例说明 PLC 在数据采集和远程监控行业中的应用。
2、远程监控系统
供热网远程监控系统的示意图如下：

图 1 供热网远程监控系统示意图
V80 系列 PLC 采集现场每个换热子站的温度、压力、流量，并根据采集数据进行供热流量的控制，以达到节能的目的。根据室外气温的变化，通过调节一级管网电动阀门的开度来及时控制二级管网的回水温度，通过调度给定的控制曲线，保证每个换热站的运行参数始终在给定的范围内。同时，监控室根据需要调度和遥控子站的电动阀门，调整运行参数。系统配置 GPRS DTU，可以实现温度的控制、泵变频的远程控制。上位机选用组态王组态软件，与数据库结合起来，对所有数据进行存储和分析，并可以配合优化软件进行控制。
3、PLC 特点


图 2 V80 系统结构示意图
针对提到的各种问题，本文提出了一个为优胜的方案，其特点如下：
1、 网络通信功能
V80 系列 PLC 可同时支持 2 个以上的通信口，可利用 RS485 通信口组建控制网络，把多台 V80 小型 PLC 组进同一个现场总线网络内，主控 PLC 上连接一个 GPRSDTU 模块，为监控网络提供透明的上网通道。选用 GPRS DTU 代替无线 RTU 可以大大降，在敷设了电话线的地方可选用 Modem，使整个系统的造价达到优。
2、CPU 模块功能
M32DT 模块是 16 路数字量输入和 16 路晶体管输出的 CPU 模块，本身带有两个通信口，一个 RS232 和一个 RS485，内部带 MODBUS 主从通信协议和 FREE 通信协议，可以与各种 HMI 或者各种组态软件通信，通信协议库文件使各厂商自行开发上位机软件提供了诸多便利。
M32DT 内带 FLASH 存储器，可将各种参数存储在本地，还带有掉电保持功能，从而保证使用的性和便利性。高速运算速度和完备数学运算能力使其适合通信和模拟量处理环境。
3、抗干扰能力强
整个系统的宽温和宽电源供电设计使其可以在恶劣的环境中游刃有余，V80 系列产品已通过 CE 认证。
4、 编程简单方便
V80 系列 PLC 的编程语言支持 IEC61131-3 标准，可以方便编程。同时，支持在线编程，也就是在运行态下可以进行程序修改和调试，为监控现场的在线升级和扩展提供方便。
5、
V80 系列 PLC 比同样点数的数采模块具有价格优势，而且其图形化编程功能使其成为一个强有力的分布式监控平台。
4、结论
本文以供热网的远程监控为例，介绍了 V80 系列 PLC 联网、通信协议与三方产品集成特点，说明 V80 系列 PLC 在数据采集和远程监控行业中的应用，实际运行结果表明 V80系列 PLC 是客户将采集、控制、远程监控合而为一的理想选择

1 引言
作为工控行业的主品，PLC与变频器在各种机械设置上的应用可谓无处不在。常见的用法是使用模拟信号（一般是电压）来完成对变频器的控制。这种方法的缺点是成本高，易受干扰（电压方式），控制精度也很难作得很高，而采用通信方式就可以很好地避免这个缺点。
本文介绍了V80系列PLC与变频器的通信及其实现方法。
2 V80系列PLC在通信方面的特点
V80系列PLC是德维森科技（深圳）有限公司开发的一款通用型高性价比的小型可编程控制
器（PLC），采用32位CPU芯片和高速逻辑解析ASIC芯片,相对于普通的小型PLC，在通信应用方面具有以下特点
1、
本机具有双串口：其中一个是RS-232编程口，工作于MODBUS从模式，一般只用
于编程和连接人机设备。另一个为RS-485接口，除了具有MODBUS从模式的功能
外，还能工作于MODBUS主模式、自由通信模式，具有强大的通信功能。
2、
具有48K的程序空间，9000个中间接点，9999个内部寄存器，加上其强大的应用指令，能够方便地编写很复杂的程序，较适合复杂的通信协议。
3、
V80 PLC的默认通信协议是MODBUS从协议(RTU)，内部变量的编址方式也是按照协议进行的，所以在MODBUS通信的应用性上具有无可比拟的优势。
3、与兼容标准MODBUS RTU协议的变频通信：
对于采用MODBUS RTU从协议的设备，可以把V80系列PLC的串口2设置成MODBUS主模式与其进行直接互连。下面以东元7200MA变频器为例，说明V80系列PLC与与变频器的通信及其实现方法：
东元 7200MA 变频器采用了 MODBUS RTU 从协议，通信数据格式描述如下：
在 MODBUS RTU 模式的通讯协议中，一个信息(Message)由 4 个部份组成：Slave 地址、
功能码、数据及 CRC-16 数据校验，并依序送出。每一个信息的开始与结束，皆以 3.5 个字符(Character)的间隔时间来做识别。


仅使用三种命令：读取、回路测试及写入。

V80 系列 PLC 与变频器通信方式的实现东元7200MA变频器采用了部分MODBUS从协议，支持03、10H两种命令，对于V80系列PLC而言，也就是读写寄存器4XXXX命令，是可以与V80直接连接的，而V80_PLC的M_BUS指令已经封装了这些数据过程。因此，只需关心如下参数即可：
1、 读写类型及设备地址。
2、 目标设备的寄存器（线圈）号，本地存放数据的寄存器（线圈）号，信息长度。
3、 通信间隔，也就是完成两次通信所需的时间。
4、 通信参数，如波特率、奇偶校验位、通信时时间等编写以下程序即可实现与东元7200MA变频器的通信。



设东元变频器上的设备地址为1，上图的程序完成了这样功能：把PLC内部41100~41115变量的内容，写到东元变频器寄存器区域偏移为00~015的寄存器，中间继电器01000每次从0变为1，双方通信一次。注意，在之前要对PLC进行参数设置，可参见V80系列PLC的软件手册。
4、与其它协议的变频器通信：
对于不兼容标准MODBUS RTU协议的变频器，可以采用自由通信功能块实现。相对于 M_BUS指令，自由通信要灵活得多，类似于跟一些语言（如C语言）的编程模式。用户具有一定的通信编程经验，并准备好如232->485转换器、串口软件等调试工具。
下面以正弦SINE003系列变频器为例，说明V80PLC的自由通信协议编程方法。正弦SINE003
系列变频器的通信格式如下：


数据包格式
异或校验
数据含义：数据帧从机地址至数据信息的异或结果。既 2字节与3字节异或的结果，再与4字节异或，以此类推至13字节。
数据类型： 16进制，单字节。
发送方式：将校验和字节的高 4位和低4位拆分并转换为ASCII码，先高后低发送。
结果处理：当校验结果小于等于 1FH，则校验结果加20H。该通讯协议采用ASCII码表示传输内容，用STX（02H）、ETX（03H）作为开始和结束标志。，把数据转换成ASCII码，V80系列PLC提供了ASCBIN及BINASC指令，来完成“0~H”这十六个ASCII数字与十六进制码的互换。


当发送脉冲产生时，各数据被换成ASC码并存放在发送缓冲区中，每个二进制码转换后占二个字。
SINE003采用异或校验，只针对ASC码部分，程序如下：


然后，对异或结果进行判断，小于1FH则加20H，之后用字组拆分指令“PACK”把它拆成两个字节，按先高后低填到发送区。下面是发送和接收程序。


发送程序只需填一个发送长度即可，在发送的同时打开接收，接收程序使能开始字符和结束字符，并填好开始字符和结束字符，可参见V80系列PLC的软件手册，这样当接收“02H”就认为是一帧的开始，接收到“03H”就认为是一帧的结束。也可以结合其它条件判断，如字符时等，各种状态都可以在状态位里体现。
接收到完整的一帧后，状态位会有状态指示，然后把接收回来的数据进行校验，并重新转换成十六进制，既可进行相应处理。
5． 结束语
本文分别以东元7200MA变频器和正弦SINE003系列变频器为例，说明V80系列PLC的MODBUS RTU协议和自由通信协议的编程方法，并详细介绍了V80系列PLC与变频器的通信及其实现方法。采用这种方案，可以大大地节省成本，并具备高性。

1、 工艺要求：
山东某啤酒厂冷却循环水系统有两台４５kw水泵，当全厂设备都需要冷却水时，两台４５kw水泵满负荷工作能满足要求，但大部分时间不需要两台４５kw水泵满负荷工作，有时甚至负荷还不到一台泵的满负荷。厂家要求：水压要保持恒定，随着供水量的增多，输出功率自动增加，随着供水量的减少，输出功率自动减少。如果能实现自动恒压供水，每年可给工厂节电８到１０万元，并且能减轻操作工劳动强度。

2、 方案设计
2.1硬件选型
在水管道上加装1个压力变送器测量水压；用一台变频器和PLC参与控制。
变频器选用富士变频器，PLC选用国产KDN-K3系列PLC。

2.2工频方式启动
每台电机有工频直接启动方式，在调试和特殊情况下使用。

2.3自动启动方式
自动启动方式也有两种选择：一种是先启动甲电机，另一种选择是先启动乙电机。

2.4变频器内部实现PID调节
把压力变送器输出的模拟量信号送到变频器，变频器内有ＰＩＤ功能，它能根据设定的值来调节电机频率达到恒压。

2.5PLC调度两台变频器的切换
自动启动后，PLC让变频器先启动一台泵，变频器根据压力进行PID调节；当频率调到50赫兹，仍达不到设定的压力时，输出一信号给PLC，PLC把台泵切换到工频工作，让变频器带二台水泵启动，变频器根据压力进行PID调节，维持恒压；当用水设备减少，PLC让变频器停止二台泵。PLC再把台泵从工频转到变频器驱动，变频器继续根据压力进行PID调节维持恒压。

3、 使用效果
改造后即投入使用，工厂设定的压力值为0.5Mpa，实际运行效果非常好，压力稳定，工频切换平稳，操作工工作量大大减轻。

4、 注意点
为了节省开支，PLC电源直接采用电网交流220Ｖ电源，没有经过稳压电源，这对PLC是个很大的考验，因为大功率变频器对电网干拢比较大，工频切换时，会产生很大的电磁干拢，在这些干拢下，PLC能否稳定工作很重要。凯迪恩公司生产的KDN-K3系列PLC考虑到了国内电网电压波动大、电磁环境恶劣的特点，采用了宽电压输入和电磁屏蔽设计。此次选择的K306-24AR型CPU采用交流供电，电压范围宽达AC85V—AC265V，能够适应于供电电压波动严重的地区；PLC采用了工业级ＣＰＵ，抗干拢能力强，经受住了恶劣环境考验。

1.引言
二酿酒厂味淋酒、清酒生产时的温度控制由原来的车间室温环境保温改为单罐体热水夹套保温以实现节能降耗。味淋酒、清酒生产周期达60多天，如果糖化发酵罐的温度由人工逐罐控制显然是不现实的，而对物料温度进行自动调节，减少人为控制造成的差错，同时减少工作量，以保证产品质量。
2.系统描述
此系统采用上下位机的控制形式，选用美国GE公司的VersaMax系列可编程序控制器，通过以太网实现系统自控。PLC控制各工艺设备的运行，检测系统中各个生产设备的状态及工艺参数，并按确定的控制原则对各个设备进行控制和调节。操作站主要功能是操作人员通过CRT上的实时动态画面监控现场的生产状况并根据现场实际情况对生产过程进行必要的控制和调节。操作人员通过按钮转换，也可在变频控制现场对水泵采取手动操作，水泵的运行状态将在监控系统画面中显示。冷冻机组通过RS485标准接口，与PLC进行通讯，在监控系统中反映其运行状态。操作人员可对前发酵罐的搅拌实现计算机远程控制，并在操作界面上同步显示运行状态。

3.系统构成及工艺简介
本生产线自控系统分为变频控制系统、PLC控制系统、上位机监控系统三个系统。控制级别设置为三层：层为在上位机上显示现场所有的实时采集数据、报警，并对整个生产过程进行动画模拟显示，同时操作员可通过上位机对各阀门及变频器进行手/自动切换控制，对生产过程远程控制；二层为PLC逻辑联动控制，由PLC根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各站点内的电气设备运行状态；三层为现场手动控制，操作人员可单启停测试各变频器设备，并有现场报警指示。此时变频器工作状态也将在上位机上有状态显示，以便实现监控。
水泵的控制分成自动控制和手动控制二种方式，可以分别变频控制柜内的 "手/自动转换开关"进行切换。这样的控制方式能大限度地保证设备、装置的操作的需要。
在自动方式下，PLC可以根据压力变送器检测信号，对变频器进行自动调节水泵的转速以控制供水管道内的压力，当某一台水泵出现故障时，系统能根据要求采用手动方式切换到备用水泵上运行，以确保温控系统的正常运行。在手动方式下，操作工可根据实际的情况做出启动和停止控制，不管在何种控制方式下，在控制柜上面都有指示灯来显示每台水泵的工作状态。
前发酵罐的搅拌控制方式也分为现场控制操作和计算机远程操作，并互锁，以求达到方便和。



4.控制系统网络结构
网络采用目前10/100M自适应TCP/IP工业以太环网。支持标准的IEEE802.3 CSMA/CD.各站点的网络速度10M/100M自适应。可以同时支持上位机之间的文件访问， PLC控制站之间数据交换及PLC控制站和上位机之间数据交换。上位机能对分站的PLC的灵活地进行组态配置及编程调试。网络主干线路具有抗电磁、抗振动干扰、抗潮湿、耐腐蚀。某一个节点损坏或离线不影响整个网络的通讯。
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。PLC完成对现场的数据，将采集到的数据传至操作站的上位机，同时，接受上位机发出的指令对现场的执行机构进行控制执行，现场采集的信号种类主要包括；开关量（自动阀的开、关回讯及各类报警信号的输出等）、模拟量信号（温度、压力等现场各种信号）等。控制输出信号主要有；泵、各种工艺阀门等控制输出的开关量。完成整个生产过程的自动顺序控制。PLC主要技术指标：
1）温度检测精度0.1℃,。
2）压力检测精度0.5%；
3）温度控制精度为±0.5℃ (发酵过程)。
4）开关状态检测:均以开关量形式读入，无触点开关 容量24V　DC500mA。
5）控制信号输出:无触点开关，容量24V　DC500mA。
6）采集、控制输出响应时间≤200ms。
发酵罐现场的温度测量采用PLC的温度模块完成，从热电阻或热电偶直接读取信号。读入的温度值为BCD码，可直接用于显示。具有断线检测等功能。虽然温度模块转换速度慢，响应时间以秒计，但一般温度这种参数变化比较缓慢，故使用它还是能满足控制要求的。
6.控制系统软件简介
操作站由工业控制计算机组成，系统的整个控制过程可从上位机画面上直接进行可视化操作。而上位机则完成工艺流程及参数、各控制回路的参数设定，测量参数的历史、实时趋势曲线、工艺曲线及报警等画面的显示，以及打印报表、保存数据的管理功能，系统提供了图形化的人机界面，操作方便，
操作站选用iFIX3.5组态软件做为控制系统工作平台，运行在bbbbbbS 2000系统。iFXE是由美国Inbbtion公司生产的软件产品。一个基于开放式、组件结构的平台框架，允许所有Inbbtion的应用程序及三方组件均可无缝插入（pulg-in）。iFIX是Inbbtion DYNAMICS自动化软件家族中的HMI/SA组件，是基于bbbbbbS NT 的对生产过程监视和控制的自动化解决方案。
iFIX3.5组态软件主要完成工艺流程监控，现场测量数据显示，控制回路参数设定，趋势曲线查询显示，温度曲线编辑，数据记录，报表打印，报警显示记录、配料控制和系统自检等功能。
7.结束语
将PLC技术应用于清酒、味淋酒生产中,开国内清酒、味淋酒生产之,生产史上将是一个里程碑。经过一年地运行，效果稳定，工艺参数控制,系数高，符合黄酒生产需求，并可提高产量30%，减少现场操作人员人数，减少劳动强度，提升了企业的形象，提高了企业经济效益，为将来大规模推广此技术积累了宝贵的手资料。

皇甫传智 (安徽 蚌埠 chuanzhi521@)

摘要：利用触摸屏、PLC等自动控制系统技术平台，根据生产工艺操作流程，开发出新一代自控系统，对进口电气控制设备进行改造，满足现代工业生产的需要。

一、概述：
NOEGR1400/2型大卷装液压传动染色机由葡萄牙诺菲尔公司所制造，单台一百多万元；适用于小批量、多品种平幅织物在常温常压下平幅退煮漂、浸染、漂洗、放样、剥色等生产工艺。是规模以上纺织印染企业的技术装备.国内多家印染企业拥有该机型;此机的技术是在较大容布量（800---6000米）的情况下保卷绕辊在运转过程中保持线速度、布面张力的恒定。电气自动控制电脑部分原采用意大利Termoelectronica公司产的Z8单片机控制器(目前制造厂家已不再生产)；制、显示、参数设置于一身；国内不易采购。

二、改造理由：
随着使用年限的增加，印染车间里潮湿的生产环境,使得主控制电脑出现接插件老化、接触不良和线路板被腐蚀严重及参数易丢失、死机的现象。易造成控制动作失常，信号失真,影响到速度、张力控制器件的正常工作（或造成损坏）；另一方面,原设计中同步闭环速度反馈传感器的机械连接部件(机械密封)，由于与染液接触，轴心度易磨损，存在易损坏(甚至造成传感器的损坏)的缺陷,进而影响到线速度、张力的稳定性；造成色布前后色差等。以及要求输入参数多,操作步骤繁琐.设备量较大,电脑备件国内无处购买，影响生产进度。较难满足现代工业生产的需要。
针对上述种种不利因素，我们提出了相应的改造方案，使用比较的技术平台-----通用型可编程序逻辑控制器（PLC）系列及人机界面（触摸屏）产品替换原有的Z8单片机控制电脑。

三、系统构成：
此设备液压传动部分(液压部件为德国产”博世”牌) 设计较为,在国内大卷装染色机同类产品中处地位且基本完好，因此改进原则是不需对液压传动主控回路做出改进,只对原电气电脑自动控制部分进行改造。继续使用原机原有的电器配件，重新设计制图,按卷染工艺特点编制相应的应用程序。选用通用PLC、触摸屏系列系统地完成此设备人机对话和自动控制的替换。整个控制系统结构如图一所示：