杭州西门子模块代理商通讯电缆供应商

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  为了尽快提升我国PLC的技术水平，引进PLC的生产技术，中外合资或外商资企业在国内开始批量生产PLC。西门子公司在大连开办PLC生产企业；欧姆龙公司在上海生产的PLC海内外；中日合资后又成资的江苏无锡光洋电子有限公司的PLC已有小、中、大系列产品。中外合资、引进技术，使国产PLC上了一个新的台阶。

    特别是近几年，国产PLC有了新的产品。北京和利时系统工程股份有限公司推出的FOPLC有小型、中型、大型。该公司推出的HOLIiAS-LECG3新一代的小型PLC有14点（8/6）、24点（14/10）、40点（24/16）三个规格，基本指令的执行时间为0.6微秒。程序存储器的容量为52K。为方便用户选用，该公司开发了19种、35个不同规格的I/O扩展模块，G3型PLC可多扩展7个模块，I/O大可到264点。G3系列PLC有符合IEC61131-3的5种编程语言，编程软件具有强的计算功能，如其他小型PLC所不具备的64位浮点数运算、优化的PID可同时处理有十几个模拟量的多个闭环回路。G3系列PLC具有强的通信功能，有集于CPU模块的标准Modbus协议、专有协议和自由协议的通信接口。通过该接口可方便的挂到Profibus等总线上去。该公司的FOPLC中型机，开关量I/O为256点；内置TCP/IP通信接口，很容易接入管理网；配有Profibus-DP现场总线的主站、从站和远程I/O都通过ISO9001严格的体系认真。FOPLC编程语言符合IEC61131-3标准。

    深圳德维森公司开发的基于PC的软PLCTOMC系列，其特点是符合IEC61131-3标准的编程语言，允许梯形图、顺序功能图和功能块图混合编程；用户可开发基于内置PC资源的C语言和定义功能块，通过以太网、TCP/IP与上位机联网。TOMC1软PLC可连接多32个本地I/O模块，多15个远程站，每个远程站可带32个I/O点。

    在的国内PLC市场由国外PLC产品的今天，国产PLC能脱颖而出，并具有和国外同类产品进行竞争的能力，相信不久的将来，国产PLC将占市场大份额。

    PLC的应用领域目前不断扩大，并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。PLC的技术发展除了小型化、高速，大容量存储器，多CPU，多任务并行运行外，PLC的开放性大，通信联网能力强，集成化软件优。标准化的IEC61131-3PLC编程语言已被众多PLC厂商所接受，其推广速度越来越快。软PLC的应用范围将广。

三菱电机的小型PLC叫简单应用控制器，简称α并有AL-PCS/win-C型VLS软件，是强有力且界面友好的编程工具。松下电工的小型PLC叫可选模式控制器。德国金钟—默勒公司（MOELLER）的小型PLC称控制继电器，简称easy。

    运算速度高速化是PLC技术发展的重要特点，在硬件上，PLC的CPU模块采用32位的RISC芯片，使PLC的运算速度大为提高，一条基本指令的运算速度达到数十个纳秒（ns）。三菱电机公司的ANA系列PLC早使用32位的CPU模块，当今它的Q02H系列PLC的CPU模块也用了32位的RISC芯片，基本指令的执行时间为34ns；富士电机MICREX-SX系列PLC的CPU模块由于采用了32位RISC芯片后，其一条基本指令的运算时间为20ns。

    PLC主机运算速度大大提高，与外设的数据交换速度也呈高速化。大家知道，PLC的CPU模块通过系统总线与装插在基板上的各种I/O模块、特殊功能模块、通信模块等交换数据，基板上装的模块越多，PLC的CPU模块与那些模块之间的数据交换的时间就会增加，在一定程度上会使PLC的扫描时间加长，为此，不少PLC厂商采用新技术，增加PLC系统的带宽，使一次传输的数据量增多；在系统总线数据存取方式上，采用连续成组传送技术实现连续数据的高速批量传送，大大缩短了存取每个字所需的时间；通过向系统总线相连接的模块实现全局传送，即针对多个模块同时传送同一数据的技术，有效地活用系统总线。

    当前，不少PLC厂商采用了多CPU芯片并行处理方式，用专门CPU处理编程及监控服务，大大减轻对执行控制程序的CPU芯片的影响，只让执行控制程序的CPU进行顺控和逻辑运算。另外，为提高服务处理速度，缩短操作时间，采用高速的串行通信（大波特率为115Kbps），并将UCB口（大波特率为12Mbps）引入PLC的CPU模块，从而实现与编程工具及监控设备之间通信的高速化，并允许许多人同时使用这两个通信端口同时进行编程和调试程序。

    4、软PLC出现

    所谓软PLC，实际就是在PC机的平台上，在bbbbbbs操作环境下，用软件来实现PLC的功能，也就是说，软PLC是一种基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC的功能、性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换全功能的PLC过程控制器。软PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期，的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。软PLC具有硬PLC的功能，同时又提供了PC机环境的各种优点。GEFanuc公司推出了一种外形类似笔记本电脑的PC以bbbbbbs为操作系统，可实现PLC的CPU模块的功能，通过以太网和I/O模块、通信模块用于工厂的现场控制。在美国底特律汽车城，大多数汽车装配自动生产线、热处理工艺生产线等都已由传统PLC控制为软件PLC控制，可以说，价格比的软PLC将成为今后PLC的发展方向。5、PLC编程语言趋于标准化

    IEC61131是可编程控制器的标准，共有8个部分，从1992年开始陆续颁布实行。IEC61131-3是PLC编程语言的标准，于1993年颁布实施。

1 前言

当车辆驱动电机采用分散驱动时, 受电机转速不同步的影响, 可导致车体运行不协调, 进而使电机转速偏离正常值, 严重时会造成设备损坏。因此,解决车辆驱动电机在分散驱动时产生的电机转速不同步问题具有现实意义。
本文介绍一种利用PLC 解决车辆分散驱动时电机速度同步的实用的控制方法。

2 问题的提出

目前, 车辆的运行设备一般采用集中驱动（ 见图1） 和分散驱动（ 见图2） 两种方式。集中驱动变频器与电机的关系是“一拖多”; 分散驱动时两者的关系是“一拖一”。

“一拖多”的优点是控制简单, 操作维护方便,但采用集中驱动布置, 要求车体具备较大的空间。当车辆负载很大或者车体空间受到限制的时候, 通常采用“一拖一”的分散驱动方式, 因为其结构紧凑,布局简单。但"一拖一"对变频器和电机有较高的要求, 特别是同步问题难以解决。如果电机转速不一致, 会出现变频器相对逆向做功, 输出电流过大导致跳闸, 影响车辆的工作效率和电气设备的使用寿命。如果转速偏差过大, 则导致车体变形, 影响使用。

3 解决方法

采用PLC 与变频器控制方法, 实现多个分散驱动电机同步运行。PLC 采用西门子S7400 系列, 图3为网络拓扑图。

为实现两台牵引电机的速度同步, 采用两台变频电机牵引, 并分别采用变频器调速进行矢量闭环控制, 用PLC直接控制两台变频器。在控制中, PLC与变频器之间采用Profibus 联接, 保输出信号源的同步性。以牵引电机1 的速度为目标速度, 由牵引电机2 的变频器来调节其速度以跟踪牵引电机1的速度。将两台增量式旋转编码器与电机同轴联接, 使编码器1 和编码器2 分别采集两台电机的速度脉冲信号, 并将该信号送到PLC 的高速计数模块中。PLC 以这两个速度信号数据作为输入控制量,进行比例积分控制运算（ PID） , 运算作为输出信号送至PLC 的模拟量模块, 以控制牵引电机2 的变频器。这样, 就可以**牵引电机2 的速度跟踪并随着牵引电机1 速度的变化而发生变化。使两个速度保持同步。
取自编码器采集的脉冲信号, 经高速计数模块FM350- 1 进入PLC, 转换成电机速度数据。将两个电机编码器的信号相比较, 通过PID 调节模块, 调整电机转速差值, 给定电机2 的转速值MW1000。
MW1000 需要转化成变频器能接受的信号。由于PLC的对应4～20mA 值为0～27648, 变频器接收范围值为0～8192, 所以MW1000/27648×8192 送到模拟量输出通道, 换算成变频器能接受的电流信号, 以控制牵引电机2 的变频器, PID 算法是工业控制中常用的一种数学算法, 其基本算式如下:
Pou （t t） =Kp×（et） +Ki×Σ（et） +Kd×[ （et） - （et- 1） ]
式中:Kp—比例调节系数。是按比例反映系统的偏差,系统一旦出现偏差, 比例调节立即产生调节作用, 以减少误差。
Ki—积分调节系数。使系统稳态误差, 提高无差度。积分作用的强弱取决于积分时间,常数Ti 越小, 积分作用就越强。Kd— 微分调节系数。微分作用反映系统偏差信号的变化率, 具有预见性, 能预见偏差变化的趋势, 因此能产生前的控制作用, 在偏差还没有形成之前, 已被微分调节作用。为了减少电源系统波动等因素引起的外来干扰,在编制控制算法时, 考虑利用积分环节, 即采用一段时间内连续稳定的输入信号而不是某一瞬时值的输入信号进行PID 运算, 以累积误差, 使转数在一定的范围内可调。这样, 牵引电机1 和牵引电机2 就能很好地进行同步控制且同步精度较高, 从而确保了运行机构的稳定性。

4 控制结果

利用STEP7 编制PLC 上位机监控程序,Wincc采集速度值并绘制曲线。数据提取的时间间隔为15ms。实际上牵引电机1 和牵引电机2 速度是相同的, 但为了反映牵引电机2 的跟踪和波动情况, 在此特地将其分开, 上面是牵引电机1 的速度曲线, 下面是牵引电机2 的速度曲线（ 见图4） 。牵引电机1 的速度发生变化时, 牵引电机2 就能及时地响应, 进行跟踪, 并且能很快地达到稳定。实验表明, 采用PLC 和变频器的控制方法, 能达到较高的同步要求, 响应快、速度波动幅度较小。

5 结束语

该控制方法已在各种炉下车辆中应用。实际应用中, 走行同步起动效果明显, 车辆运行平稳。实践证明, 采用PLC 解决车辆分散驱动时电机速度同步的控制方法应用效果较好, 是一种理想的调速控制方法, 满足了生产工艺要求, 减少了设备的维修维护费用, 保了车辆发挥正常的生产效率, 经济效益**。随着PLC 与变频器控制方法的广泛应用, 必将好地提高传动系统对速度控制的性与灵活性。

引言
总装机容量1000kW以下的小型泵站在农田水利、防洪排涝泵站中占有相当大的比例，采用传统的单机控制和集中控制方式，运行管理成本较高，尤其在装机容量100kW以下的农田灌溉和作物喷管工程中的群布式小型泵站，使用人工值守运行，运行人工费用占运行成本较大比例。为了降低小型泵站运行费用，提高小型泵站的自动化程度，根据小型泵站的运行工艺特点，采用可编程序控制器（PLC）进行控制，通过设定运行程序对整座泵站进行运行和监控，实现半无人值守或无人值守。通过无线联网，可以实现数十公里范围内多泵站无人值守泵站运行，大大降低小型泵站运行人工费用，让有限的运行费用多的用于泵站设备改造、维修和维护，有效提高泵站设备完好率和可用**率。

一、数据自动采集与检测
数据自动采集与检测主要分为两类；模拟量数据和数字量数据。
模拟量检测的数据主要有：水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、流量；数字量检测的数据主要有：水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。
数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。
在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（A/D转换），其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中频率成分的２倍以上，这样经A/D变换的精度可恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化，适用于噪音严重的工业场所。

二、系统功能及特点
（１）、PLC控制程序采用模块化结构，系统可按程序模块分段调试，分段运行。该程序结构具有清晰、简捷、易懂，便于模拟调试，运行速度快等特点。
（２）、系统根据水位和压力控制原则，自动实现水泵的轮换工作，延长了水泵的使用寿命。
（３）、系统可根据投入运行泵组的位置，自动选择启动就近的真空泵，若在程序设定的时间内达不到真空度，便自动启动备用真空泵。
（４）、系统根据电网负荷和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段，以“避峰填谷”原则确定开、停水泵时间，从而合理地利用电网信息，提高矿井的电网运行质量。
（５）、PLC自动检测水位信号，计算单位时间内不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，自动投入和退出水泵运行台数，合理地调度水泵运行。
（６）、在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况，实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数，限报警，故障画面自动弹出，故障点自动闪烁。具有故障记录，历史数据查询等功能。
（７）、系统具有通讯接口功能，PLC可同时与触摸屏及地面监测监控主机通讯，传送数据，交换信息，实现遥测遥控功能。
（８）、系统保护功能有以下几种。
温保护：水泵长期运行，当轴承温度或定子温度出允许值时，通过温度保护装置及PLC实现限报警。
流量保护：当水泵启动后或正常运行时，如流量达不到正常值，通过流量保护装置使本台水泵停车，自动转换为启动另一台水泵。
电动机故障：利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障，并参与控
电动闸阀故障：由电动机综保监视闸阀电机的过载、短路、漏电、断相等故障，并参与水泵的联锁控制。
（９）、系统控制具有自动、半自动和手动检３种工作方式。

三、 系统方案
1、生产流程分析
以一座装机容量为6台37kW的某小型排涝抽水泵站为例，其作业流程如图1所示。
该类型泵站主要以水泵轮流循环作业，根据泵站进水前池来水量及水位高低，自动调整投运水泵数量，保持进水前池水位处于一个相对稳定的预定设。

2、工艺流程对系统的要求
（1）、 水泵启动数量、运行时间：根据进水前池来水量及进水前池水位确定启动水泵数量和运行时间。
（2）、水泵的启停、循环：要求系统能够实现在不需要6台水泵同时开机运行的情况下，以每一时段分别增、减1台水泵的方式实现一个循环周期内每台机组开停机时间相同，避免有的机组连续工作时间过长，有的机组运行时间过少，有效避免有的机组过度磨损，有的机组则长期停机的情况。
（3）、电气控制：要求水泵不能在过短时间内频繁启停，影响配电系统稳定。在水泵启动及运行过程中均有、合理的过载、过流保护，具有低水位保护、高水位报警、大来水流量预警、水位连续测量功能。

3、系统结构
系统主要由：PLC主控模块，电源模块，触摸显示屏，开关量、模拟量输入、输出模块，现场仪表以及其他辅助设备组成。结构见图2。
（1）、 PLC主控模块：负责发出和接收各种运行程序指令，是整个控制系统的部分，要求具有高性和稳定性。
（2）、电源模块：稳定的电源供应是整个系统、运行的重要条件，要求电源模块稳定、，留有一定的功率余量。
2.3.3 触摸显示屏：触摸显示屏是整个系统中人机对话的界面设备，要求、美观，能清晰显示各种运行、设定等信息。
2.3.4 开关量、模拟量输入、输出模块：该部分是PLC装置正确接收信息和发出指令的关键设备，要求有高性、稳定性，能实现某些电、磁的隔离功能。
2.3.5 现场仪表：PLC系统通过接收现场仪表设备发出的信号判断被控制设备的运行状态，以及是否适于设备运行的运行环境条件，因此要求现场仪表设备具有高性和稳定性、性。
2.3.6 其他辅助设备：辅助设备如冷却风扇、UPS不间断电源等是完善整个系统所的，对提高系统的性和使用寿命有较大的帮助。
2.4 系统选型方案实例
以已投入运行的某防洪排涝泵站为例，主控模块选用三菱FX2N-48MR型PLC模块；开关量扩展模块和模拟量扩展模块分别选用三菱FX2N-16EX和FX2N-4AD型；触摸屏选用10英寸16色彩色触摸屏。接线原理见图3。

4 结束语

可编程序控制器（PLC）小型自控系统具有造价低廉，性高，能耗低，适用于各种环境条件下运行等优点，并且在系统硬件组成不变的情况下通过软件设置来适应多种工艺运行方式的需要，是传统继电器控制的理想替代品。尤其在农田水利系统的小型泵站中实现无人值守或半无人值守具有广阔的应用前景和应用。

在自动化控制系统中数字技术是应用得越来越广泛，尤其以PLC可编程序控制器为的机电一体化传动控制系统中，旋转编码器、光栅尺的应用已经是了，应用也越来越普及。从而在实际应用PLC高速计数器时往往会碰到如下一系列问题。如PLC高速计数器与输入的计数脉冲信号的脉冲电平不匹配，旋转编码器、光栅尺数据输出是TTL电平，而PLC高速计数器为确保工业现场的高抗干扰性能，却要求接受的是0 - 24v高速传输脉冲信号、还有的编码器为了提高编码性，提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 对称反相的编码计数脉冲或者是提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 对称反向的正弦矢量差分、差模信号。因为差分信号比较适合远传，尤其是它特有抗共模干扰特性。但PLC高速计数器恰要求接收的是单相计数脉冲。而使用者没有选择用到合适的转换接口而放弃了其中一相（编码器本因为要提高系统工业现场抗干扰能力，而提供的差模双相计数脉冲信号）进行计数。

又如在应用旋转编码器、光栅尺的场合是非单方向匀速运动的，其运动速度是时快时慢、时动时静止、时正时反的不确定性、或者在运动速度非常低的场合，又如旋转编码器、光栅尺低速运行时计数器计数正确，速度高一些计数就出错，会漏计许多脉冲，尽管所选用的PLC高速计数器的计数响应频率远远编码器的运动频率。如果编码器没有足够的驱动能力，接口没有匹配处理好，或者脉冲距离稍长些，脉冲传输就会出现延迟、脉冲传输过程中会产生脉冲波形奇变，那是非常容易发生计数误差的。

还有许多应用场合虽然计数脉冲频率不高，而忽略了PLC高速脉冲计数器对计数脉冲的前后沿口是有速率要求的（脉冲形成的上升、下降沿口响应速度要陡峭）。尤其是在应用线数比较高的编码器时，在低速运行时，由于机械运动必然产生细微斗动或者编码器前级安装有变速齿轮，就很容易会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。还有长期机械运动所产生机械磨损，使间隙变大也会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。又因为在工业现场的干扰是错综复杂的，由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相干扰、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群，那纵向和横向电磁干扰是罗列不完。

问题终综合反映在计数脉冲上，产生了寄生毛刺信号或寄生干扰脉冲，寄生毛刺脉冲如果没有得到有效的遏止整形。所以必然会导致PLC高速计数器的计数精度不稳定、不、产生累计误差、还经常会碰到偶发性的计数出错等一系列问题。

因此许多部件在实验室做模拟试验时是完好无误的，而一旦到了工业现场却出现种种不正常的现象。这往往是因为忽略了系统设计的整体概念，各个系统与系统之间的不匹配所产生的系统性干扰。它会直接影响到PLC控制精度，使得原本为了提高控制精度而设置的功能，却发挥不了本该提的效果。即理论设计精度与实际得到的效果差距甚远。有时误认为PLC高速计数器质量有问题、编码器有故障、码盘线数还不够多……。且没有找到问题的真迹在哪里而无从着手，也没有采取有效克服措施或者没有找到有效的克服干扰的方法。

为此我们针对这些在国内电气系统、工业自动化控制系统中普遍存在而又常见的有共性的技术问题，专门精心比照分析，研究了许多国外引进的大系统集成项目，自动化控制程度比较高的比较经典的控制系统时。发现有许多是常被我们设计师所忽略的细节---中间接口，往往认为是“多余”的或者是认为可以“节省”开销的部件，似乎那些接口件去掉后可以工作，有些接口部件在当下去掉确实一时是反映不出有无的变化，以及它存在的必要性。尤其是在当前市场竞争白热化，项目比价竞争成为竞标的不明智压力下。常常是会在做设计时从成本角度考虑被“精简”掉了。从而隐埋潜伏了隐性问题，往往会形成许多国产化系统先天不足后天失调，在现场系统调试时常常会被卡口。在现场采取应急措施，此时所采取措施常常是不十分完善的治标不治本的“小疮贴”。系统不也就自然的了，反倒使工程日后无形的维护费用变大，似乎前期项目投入负责到可用与后期系统的，是互不关联的两家之的事。其实质原因问题还是在自身，为什么就迈不过这一道槛呢？非常值得我们反思。

我们对那些可被“精简多余的”接口部件进行分析研究后又在工业现场实地试验后方知,它在构成系统整体集合时有存在的必要性，选好对应匹配的接口,保持各个小系统相对的立性是确保大系统长期稳定运行的。也给以后系统升级预留了必要的空间，尤其是度要求比较高的，技术新比较快的机械电气合一的数控项目中尤为重要。

为此我们引进了上而又成熟的接口技术，吸收消化了许多针对性细节的处理方法。专门设计了半国产化的MHM-02A/B型双高速光栅隔离耦合器接口模块和MHM-06双高速差模信号转换器接口模块，而且分别还有多种输入输出方式可以组合，可以满足国内外现有各种形式的旋转编码器、光栅尺与各种PLC控制器匹配的要求。它已经在许多PLC数控系统上，尤其是在那些“问题系统”上、和在老系统进行数控改造项目上，实际应用得到了验证。使许多项目控制精度和稳定性有非常**提高，使理论设计精度与实际得到的效果吻合。好接口的确是“多”而不“余”着实能解决掉问题，起到了事半功倍的效果。从而再回现上许多集成系统为什么会专门花费匹配接口技术，和我们的同类集成系统相比会有相当的差距呢？细细比较，我们的确是把一些知其所以，而不知其所以然的精华给忽略掉了。

本智能接口的开发过程中得到了上海冶金自动化研究设计院、上海重型矿山机械设计院、上海机床研究所、上海重矿连铸技术工程有限公司、上海电气股份有限公司、上海交通大学机电控制与物流装备研究所、美特斯工业系统（中国）有限公司、上海新松机器人自动化有限公司、昆山世丰精密机械有限公司、上海魏森自动化科技有限公司、杭州华新科技有限公司、上海乔信精密机械有限公司、南京斯凯汽车设备制造有责任限公司、图尔克（天津）自动化系统有限公司、上海内燃机研究所、昆山华恒焊接股份有限公司、深圳市博联达科技发展有限公司等单位和工程技术人员的大力支持和协助,在此表示衷心感谢！ 特点：FEATURES MHM-02型双高速光电栅耦合器是旋转编码器、光栅尺与PLC控制器高速计数器模块进行数据高速传输的良好接口

A.MHM-02型高速光栅隔离器（采用蓝光技术），可以应用于包括微处理器系统TTL与PLC之间数据高速传输转换接口（如解决雷诺德旋转编码器输出与PLC控制器之间转换接口、应用于TTL与西门子FM350-2高速计数模块接口匹配、西门子313C-2DP高速计数通道）、电动机数字光电编码器与PLC控制器之间转换接口、变频器脉冲信号与PLC控制器之间的信号传输、数据输入/输出转换接口、微处理器系统和计算机外设接口、还特别适用于电机控制应用等领域。尤其是能克服工控系统复杂的现场环境下的强干扰，将强电传动执行机构和远程PLC控制网络系统之间电气隔离，排除强电场、强磁场等电气干扰（并且具备脉冲转换整形功能）。MHM-02型高速光电耦合模块可以分隔系统和有效保护较为敏感的电路，并且具有脉冲整形功能，有效地提高了系统之间的抗干扰性能。为工业自动化控制系统中的高低电压之间提供一个物理隔离的接口。内置二路立modular optical copuplers隔离器

B. MHM-02型高速光栅隔离器常规产品输入，有PLC电平接口02A、有TTL电平接口02B，特殊要求可定制。输出，有推挽型和集电开路输出型02AO、02BO，还有固定TTL电平输出02AT、02BT，三种任选一种。

C.结构上采用了片状模块卡口式结构，可直接卡入标准道轨安装，安装拆卸维护方便。可以多片紧凑叠合安装在标准道轨上DIN，可节省和替代控制柜输入、输出接线端子。

 一、前言

    长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。另一方面，PLC还依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。

    PLC技术展的终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC将会继续失去市场份额；有甚者认为，在工业PC面前，PLC将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。

    在工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生变革，几乎到处都有PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软PLC（SoftPLC）控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC组态软件和基于工业制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们面对现实，在传统PLC的技术发展与提高方面作出加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是PLC控制器的，PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将PLC融入加开放的工业控制行业。

    二、开放和基于工业制

    PLC制造商已经开始注视基于工业制技术所带来的强大冲击。有甚至认为，新商务活动所带来的新技术和开放技术规范将会埋葬传统PLC。PLC制造商认为，虽然在工业现场安装有大量的PLC控制设备，但他们仍然需要联合工控软件公司，以便开发他们自己的基于工业PC的过程控制软件。

    诚然，几年前在工业现场明显存在着新旧PLC混合使用的情况，工业用户不得不同时学习相关的新旧知识，甚至彼此借鉴学习。大多数PLC制造商为工业用户仅仅提供了软逻辑和一种操作平台。

    在应用方面，很难进一步区分PLC控制系统和工业制系统之间的差异，因为这两者均采用了同样类型的微处理器和内存芯片。形象地打个比喻，如果你忘掉工业PC和PLC这些词语字面上的含义，那么在箱子里所能够观察到的恰恰是一些基本计算机硬件技术，我们多观察到的却是那些基本技术的复杂化和混合体，这些技术被有效地组合到控制系统中去。

    另外，采用开放控制的原因一方面是系统功能集成的需要，另一方面也是由于一些工业用户对功能过分苛求所致。如果能够给予高度的重视，就能够获得多的基本技术知识。PLC制造商专注于系统功能化，而工业用户则专注于系统应用。人们可以看到，将来的发展趋势是将多的功能进一步集成到一个控制箱内。因而像顺序控制和过程控制这样的事件将会采用功能化方式进行处理，其他像运动控制等也能够共享到相同的控制结构体系中。

    可以相信，PLC技术将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。后者除了在灵活性方面比传统PLC具有截然不同的优势外，还具有其他优点，如能够缩短系统投放到市场的周期，降低系统投资费用，提高从工厂底层到企业办公自动化的数据信息流动效率等。

    关于工业制系统的实时响应问题已经得到很好的解决，也许其主要的东西仍然隐藏在技术背后，但缺乏相应的跟踪记录。对于PLC来讲，坚固性是其主要特点之一，这已经有相当多的跟踪记录来验证。工业用户仍然非常小心地对待PLC，他们正在对PLC作不同的技术测试工作。在利用一种新技术时，工业用户需要考虑的问题是要冒多大的风险，同时需要考虑对其商务活动能够带来多少机会和收益。

    但工业用户不相信开放式控制系统所带来的好处。随着技术的进一步发展，他们开始逐渐淡化这些思想观念。工业用户正在平衡采用新技术所存在的风险和给他们的商务活动所带来的收益，以便为今后的决策提供有效的。

    工业PC技术提供了许多功能，能够增强PLC的功能特性，包括内藏视频和高速浮点数字协处理器。尽管Microsoft公司没有进一步提升该项功能特性的计划，但新的bbbbbbsCE3.0能够好地满足过程控制的需要。

    不久前，Siemens公司公布了一套新的基于开放式控制系统的软件产品，即3.0版本的SIMATICWi（bbbbbbs自动化）。Wi是基于bbbbbbsNT，与SIMATICS7PLC兼容的适合于工业PC的控制系统解决方案。Wi3.0提供了具有较高集成度的Profibus现场总线局域网的连接性能，以及远程程序设计。此外，它还为现场控制设备本地化集成提供了一种新的DeviceNetI/O设备驱动程序，用于连接所安装的DeviceNetI/O设备。

本文介绍了Quantum PLC在烧结机自动控制系统中的应用，及自动控制系统的组成、特点和功能。
1 前言
烧结矿作为高炉冶炼的主要原料，其质量直接影响高炉生产。安钢360m2烧结机于2005年6月投产以来，运行一直很平稳，该系统主要向安钢2200m3高炉提供烧结矿。该系统自动化控制系统采用的网络结构和PLC软硬件设备，并应用的烧结工艺优化控制软件技术，实现烧结生产过程自动控制、监控及管理，为安钢烧结生产走向大型化迈出了一大步。
2 自动控制系统构成
自动控制系统实现对整个烧结机生产设备的联锁控制，实时数据的采集与分析，过程与设备状态的监控与报警，过程趋势数据的采集与处理，报表打印，画面显示。完成了生产设备的基础自动化及过程计算机控制。各个PLC站、上位监控机、工程师站之间采用双环路光纤配置的TCP/IP工业以太网连接，构成了烧结生产的综合监控网络。
根据烧结工艺对自动化系统的要求，360m2烧结机计算机自动控制系统采用施耐德Quantum 140 系列PLC（CPU模板：140 CPU 53414A；通讯模板：140 CRP 93200，140 CRA 93200，140 NOE77101；输入模板：140 DAI75300，140 ATI03000，140 ARI03010，140 ACI03000；输出模板：140 DRA84000，140 ACO02000）可实现配混系统、烧冷系统、成品整粒系统、主抽风系统、主粉尘系统及电除尘卸灰系统的逻辑顺序控制，对主抽风机、点火炉等生产工艺的数据采集处理及回路控制。系统网络配置简图如图1。
系统由5台PLC、3个工程师站和10个监控站组成。基础控制层采用Quantum 140 系列PLC，PLC主站与分站之间采用远程I/O方式扩展。各PLC站通过网络通讯模板、交换机、TCP/IP工业以太网与工程师站或监控站可进行通讯，传输速率为100M pbs，传送介质为五类屏蔽双绞线。系统具强大的数字量、模拟量及回路处理功能，具备模板化、体系结构可扩展的特点，包括CPU、I/O模板、I/O接口、通讯模板、电源和底板等。监控系统（HMI）采用Inbbtion公司的iFIX3.5软件，实现生产过程工艺流程及各参数的采集显示、报警、回路控制画面，历史数据存储及趋势图，报表等监控功能。操作系统为bbbbbbs 2000，编程软件采用Concept2.6，它支持５种IEC标准语言，系统提供了派生功能块（DFB），并可在Concept2.6应用程序中反复调用，如果一些特定的算法或逻辑控制需要改变，只需修改DFB功能块即可。 在圆盘配料系统中，给料量主要由圆盘的转速决定，并且与圆盘的转速成线性比例关系。处于机旁手动操作方式时，操作工可手动调节操作箱上电位器来控制变频器频率，从而控制圆盘给料机的转速。处于自动运行方式时，中控室操作工可从上位监控机设定流量给PLC，同时电子皮带秤测出一个实际流量信号反馈回PLC参加PID运算，后，得到一控制量，通过MB+网控制变频器，从而控制圆盘给料机的转速。达到控制物料流量的目的。配1、配2、混1等皮带机自动控制程序上做了严格的连锁控制，避免了下游设备故障停机引起上游皮带堆料问题。
3．2仪表控制
（1） 信号的采集与处理
利用Concept 2.6软件特有功能，针对不同的模拟量输入信号和不同参数需要，分别编制了工程量转换、偏差、上下限报警等各种信号处理的DFB，在控制程序中可直接调用这些功能块。实现了混合料矿槽料位测量及上下限料位报警，煤气流量、空气流量的累计及瞬时显示，煤气与空气压力测量，低压煤气切断，负压测量与显示，烧结料层厚度检测。实现了主抽风机入口流量检测，进口废气负压、温度测量，高压电动机的轴承、定子温度测量及风机轴承、温度、振动的测量及限报警和停车等。
（2） 点火炉温度控制
点火炉燃烧控制是烧结工艺的重要环节，该系统可分为点火流量控制和点火温度控制两种方式。流量控制为操作员在上位监控机设定量值，给PID调节器的SP端，反馈信号给PID调节器的PV端，然后经PID运算后输出一开度信号来确定调节阀的开度。点火温度控制为操作员在上位监控机设定一温度值，经PID调节程序输出一煤气流量值，终达到调整煤气流量的目的。
4 系统特点
（1） 故障报警及自动生成报表。当出现故障时，监控画面将以警示色提醒用户，以便操作工及时处理。系统能实时地将历史数据记录在上位机中，对数据的查询、统计和打印很方便。
（2） PLC电源模板冗余，并采用UPS供电，**了系统的性和稳定性，有效地减少故障停机时间。
（3） 上位机进行系统的监控和管理，并提供良好的人机界面，实现分布处理与集中管理一体化，而且系统故障率低，性高，操作简便，控制功能和精度满足生产工艺要求。
5 结束语
该系统自2005年6月投产以来，运行一直很平稳，没有出现过事故故障，故障率低，性高，满足了大型烧结机的自动化生产要求。