广州西门子一级代理商变频器供应商

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4 PLC的软件编程

A-B PLC 5/40处理器随机提供6200系列编程软件，但在实际编程中采用了Rockwell软件公司的Logic 5软件对PLC进行编程。Logic 5是基于bbbbbbs的应用程序，相对于6200编程软件具有直观、易用、功能强大的特点。该软件运行于PC机上，通过RS 232串行口对PLC进行编程。由于程序复杂，故将程序分为若干个子程序进行编程。这些子程序块依次是，加电初始化模块、主从处理器模块、人机界面通信模块、模拟量高/低报警判断模块、Fire ESD/ESD/PSD/USD信号产生模块以及关停动作执行模块。经后来的系统调试实践证明，这种模块化的编程方式对安装调试提供了很大的方便。。

5 人机界面功能的实现

人机界面由RS3 DCS与报表服务器组成。

由于RS3 DCS提供了与PLC 5系列处理器通信的子模块，故人机界面与PLC 5处理器的通信设置相对较为简单。只需将RS3 DCS的控制块设置为PLC BLOCK，并将PLC型号设置为AB PLC 5即可建立与PLC的通信。通信建立后，便可在RS3 DCS的流程画面、历史曲线以及报警设置等组态画面中引用PLC处理中的变量。借助RS3 DCS强大的组态功能，可方便地实现对设施保护系统状态的监视与跟踪。

RS3 DCS提供了简单的报表功能，但相对生产管理信息系统的要求还有很大的距离。因此，在RS3 DCS原有报表功能上重新开发了报表生成系统。报表服务器的报表软件，采用Visual Basic进行编程。该程序共分为三部分，依次是，数据通信部分、数据库读写部分以及报表生成部分。程序使用串行口通信控件从RS3 DCS中读取数据，并通过ODBC使用SQL语言对数据库进行读写操作，后再调用Lotus Notes bbbbbb生成电子邮件格式的报表，并通过局域网将报表传递到生产管理者的信箱中。

6 结束语

该系统在应用实施后运行良好，并经多次突发性事故证明了已达到保护生产设备的要求，从而确保了生产，降低了生产成本。系统的报表系统自运行以来为企业的管理信息系统提供了大量的生产数据，达到了为操作与管理人员及时、的数据的要求。

1996年5月我厂扩建2号回转窑700t／d熟料生产线，生料均化库选用一座Φ15m×30m的混合室库，其充气控制的初步设计方案是：选用空气分配器。在建设过程中，通过实际考察，对PLC＋电磁阀控制和空气分配器方案进行比较：
1）空气分配器控制充气的时间是固定的，生产中不能根据工况的具体条件进行改变，均化的效果很难保证。而采用电磁阀控制，电磁阀的动作时间能用PLC程序任意调节，并且根据不同的情况用程序可以实现多种控制方式，使生料均化的效果达到。
2）3台空气分配器的价格共计12.5万元，而20只电磁阀PLC的价格只有7.4万元。因此，1997年5月我厂决定采用PLC＋电磁阀控制方案，并且修改设计、安装和调试全部由本厂自行承担。1997年12月生料均化控制系统投入运行一年多，控制设备运行正常，均化效果良好。
1　混合室库均化原理
混合室均化库主要包括：贮存库、混合室、库分配器、库内充气系统和库侧卸料装置。其中库内充气系统包括：环形区卸料充气槽、混合室搅拌充气槽和隧道区输送充气槽，生料送入库分配器，呈流态化均匀地分配到输送斜槽中，通过斜槽下料口进入贮存库形成料层。库底环形充气槽分成四个区，由一台罗茨风机供气，每个区包括三个充气单元。通过电磁阀控制单个充气单元的循环充气，分块切割料层，卸入混合室。混合室充气槽也分成四个区，由两台罗茨风机供气。通过电磁阀控制，以“一区强其余三区弱”的方式，轮换充气搅拌混合室内的生料，形成一定高度的流态化料层，后由隧道区上卸料口卸出。
2　PLC控制电气设计
2.1　硬件设计
为满足PLC控制与S7400PCS系统连接及设备控制要求，设置了S1自动／手动／机旁切换和S2中控／本控切换。当S1在自动位置时，S2可以选择中控计算机起／停操作或本控PLC控制柜起／停操作。当S1在手动位置时，可由PLC控制柜上的按钮来控制设备开、停。当S1在机旁位置时，可由机旁控制箱上的按钮来控制设备开、停。选用日本三菱公司的PLC：FX2－32MR扩展FX－16EYR，对4台罗茨风机和20只电磁阀进行控制。
2.2　软件设计
程序设计采用梯形图语言。根据控制原理，设计程序共分4个部分：1）外环区顺序控制部分。2）内环区“一强三弱”控制部分。3）罗茨风机电机控制部分。4）方式切换和报警检测部分。为适应生产工况的变化，程序中外环区和内环区的时间可随时调整并有记忆功能。均化周期为55min。
3　PLC系统安装调试
电气设计完毕后即可进行控制系统的安装、调试。在控制柜中安装PLC，连接电源及输入、输出控制线路，输入控制程序进行调试。采用模拟调试，即切断输出电源，模拟各种输入信号并对所有输出信号进行测试，看程序各个部分的功能是否符合控制过程的要求，用以考察PLC控制程序的完整性和性。然后接通PLC输出电源，进行空载联动试车，后进行带负荷联动试车。
4　使用效果
1）PLC控制系统投入运行后，出库生料CaCO3的指标全部合格，均化系数可达5.4，系统运行良好。
2）每个充气单元的时间参数可根据工艺的要求随时调整，且有记忆功能，不受停电等因素的影响，修改参数方便。对各区充气单元充气顺序的不同组合，可实现多种均化方式。还可控制环形区的卸料速度，使混合室内的生料充分搅拌保持一定的流态化料层高度，保证了均化效果，满足了工艺的要求。
3）控制功能软件化简化了控制设备，节省了设备投资，同时增加了设备运行的性，减少了维修工作量，降低了维修费用。系统切换灵活，操作简单方便，岗位工人容易掌握。

1引言
    随着人们生产、生活中对玻璃制品的需求不断增大，做为玻璃深加工的重要一环，人们对玻璃清洗设备提出了越来越高的要求。本文以意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）改造为例，阐诉了如何改造此类设备。
    意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，接线复杂，其维护和改进都较困难。随着电气元件的老化，故障增多，故障查找不易，已不能满足生产，近期我们对燕华玻璃洗涤设备（1999年产）中改造中，采用了PLC控制系统，其性能稳定且造价低廉。增加了故障显示功能，大大改善了设备运行的性，使设备维修方便。

2设备工作原理及改造方案

2.1设备工艺流程
深加工的洗涤设备在生产中主要的作用是在玻璃将切割后的玻璃进行洗涤，然后送去各种加工设备加工，其洗涤能力是玻璃深加工质量的重要保证。其工作原理：玻璃由传输送入洗涤仓经水洗，然后将其送入风干室风干。洗涤和风干的能力，是洗涤机的两个重要参数。

2.2控制要求
意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，经过多年的运用我们发现它主要存在以下问题：
1、控制简单，无法将许多重要参数引入控制，靠人为方式进行产品，产品性能无法。
2、风干风机采用星、三角型启动，电机启动电流大，能耗高。
针对其存在的问题，我们决定采用PLC和软启动器对其进行控制。其优点如下：
1、在洗涤机上增加高度参数，使用阻式高度测量仪，将高度传回PLC，PLC可针对不同的产品进行高度调节，以达到能洗涤的目的。
2、水温、风量是保证玻璃洗涤质量的重用参数。将洗涤机的水温度传回PLC，当达到一定的水温和风量才允许玻璃送入洗涤仓，有效地了洗涤能力。
3、使用电磁阀控制循环水和去离子水，根据生产自动调节，有效地节约了水的消耗。
4、将故障信号传入PLC，出现故障时，查找方便，有效地生产。
5、使用西门子软启动器。

3系统构成
该自动控制系统如图1所示，采用西门子公司的 S7-100 PLC系统；该系统是具有高速、、高、一体型CPU的PLC系统，界面采用西门子公司的TD200屏显。

主要设备选型
1 PLC---西门子S7-200
CPU CPU224 （自带14点数字输入，10点数字输出）
AI模块 EM231 4入模拟量输入
数字量模块：EM223 8点数字量输入 8点数字量输出
2 人机界面
西门子---TD200
3软启动器
西门子SIKOSTART 3RW22电动机软启动器 50KW

4结束语：
该系统于2004年6月投入运行后，设备运行稳定，且在达到设备产量时，也能够满足多种牌号产品的质量要求，大大提高了生产效率，得到了良好的效果。

输送带启动，左转杯先启动，经过星三角切换后，左转杯启动完毕；再右转杯启动，经过星三角切换后，右转杯启动完毕；左右分梳辊启动，然后是引纱和喂棉启动，各设备都正常启动后，进入正常运行状态。停车时按停车按钮，左右纺杯，左右分梳，喂棉都停，延时，引纱停。引纱和喂棉要用变频器调速。
监测的参数有：左纺杯转速、右纺杯转速、左分梳转速、右分梳转速、引纱速度、喂棉速度。
通过监测到的参数，要计算出以下参数：牵伸倍数、细纱捻度、细纱号数。
设定的参数有：星角切换时间、喂棉预停时间、棉条号数。

三、控制介绍

经过对工艺过程的透切分析，输送带没进PLC，靠按钮控制，排杂是靠左右纺杯接触器的常开点控制。手动部分移到了文本屏上操作。这样PLC选用KDN-K306-24AR，I/O点正合适。省去了使用国外加扩展的控制方式。文本屏选用KDN的文本屏。
FA609转杯纺纱机需要测6个速度。其中引纱速度、喂棉速度比较慢，使用普通的输入点就可以测出这两个速度。而另外四个速度比较快，需要高数计数，当时国外PLC使用的是四个边沿中断进行计数的。纺织机械厂担心国产PLC是否具有同时处理四个边沿中断这种功能。凯迪恩工程技术人员给厂家演示了同时处理四个边沿中断这种功能，厂家很满意。经过凯迪恩技术人员与纺织机械厂技术人员的共同努力，编好程序，在FA609转杯纺纱机进行调试，获得成功。

四、控制系统的特点

l 该控制系统操作简单，手动操作放到文本屏操作。操作面板简捷，满足工艺要求。控制系统的成本比较低。
l 精度高，用到了四个边沿中断进行计数，计算准确。
l 程序运行稳定，。

五、结束语
现在这批FA609转杯纺纱机已在纺织厂运转了两个多月，工作非常好。有意思的是这家纺织厂去年也购进了几台FA609转杯纺纱机，当时控制系统还是国外，现在这批使用的已是国产。前几台测的数据和后几台测的数据是一致的，后几台的文本显示已是四行汉字，比前几台两行汉字信息量又大了，操作便方便了。听着许多机器的轰鸣，看着挡车女工熟练工作。心中感慨：中国的纺织品世界水平，中国机械产品出口不断增长，中国有了自己的PLC，国产PLC有了很大发展，国产PLC不久的将来也会成为国人的骄傲。

排水泵站所使用的水泵功率一般都比较大,为了避免水泵电机直接起动时产生的冲击电流对电网的影响一般采用间接的方法起动水泵。常用的间接起动方法有Y-D起动方法、自耦起动方法和软起动方法。对于这些起动方式，传统的二次控制线路通常使用多个中间继电器和时间继电器来实现。随着技术的发展，很多设备需要改造，如起动方式和元件的升级换代；很多设备在远程操作和使用方法需要调整，如就地控制改为远动控制或计算机控制等。对于这些技术的新，传统控制回路设计方式所存在的元件数量多、接线复杂、通用性差等缺点给设备的改造、维护带来了较多的困难。

因此，有必要对间接起动水泵的控制线路进行改进，使控制线路简单、适应性强而且功能丰富，一种新型的自带编程器的微型可编程控制器可以达到这样的目的。

2、微型可编程控制器与传统控制方式的比较

2.1微型可编程控制器的简介

以西门子公司生产的通用逻辑控制模块LOGO!为例，它是制功能、操作和显示单元、电源、程序模块的接口、可调的基本功能（如接通和断开延时继电器和脉冲继电器等）、时间开关、二进制指示器、文本显示、多种设备类型的输入/输出等功能于一体的微型可编程控制器。一个标准的控制器有8个开关量输入，4个继电器输出，其尺寸为72x90x55mm。它为节省系统占有空间、简化安装复杂度、有利与系统的制造和标准化而生产的。用户的控制程序既可以通过使用控制器本身集成的6个操作按钮和LCD面板进行输入、编制和显示，也可以在PC机上应用软件进行编制、测试、模拟和打印控制程序。

2.2 与传统控制方式的比较

与传统的继电器控制方式比较LOGO!有很多的优点：

（1）可以大的减少继电器的使用数量和线路的复杂程度从而简化设备的安装和维护工作提高系统的性。

（2） 以LOGO!为的水泵起动控制线路的硬件连接具有强的兼容性。Y-D起动方式、自耦降压起动方式和软起动方式的硬件仅有很小的差别，稍加改动就可以相互通用，有利于实现标准化设计和旧设备的改造。

（3） 起动控制系统的控制逻辑几乎全部由LOGO!内部的程序完成，在制造和运行当中，可以随时根据需要修改程序，使系统的使用和维护变得十分方便。

（4）具有与上位计算机通信的功能，为水泵控制系统进一步提高自动化程度和实现远程监控奠定了基础。

虽然该控制器优点很多，但是它也有一些缺点。

（1）与传统的继电器控制比LOGO!控制方式元件的投资稍大。

（2）除硬件连接外，LOGO!控制器需要编程实现控制，增加了编程和调试的工作量。

（3）控制的输入和输出点数受LOGO!控制器自身输入输出端口的限制数量有限，对较制点的系统无能为力。

总之，虽然LOGO!控制器有些缺点，但是其所具有的优点十分适应对水泵起动的控制。

3、以软起动方式为例介绍系统的构成

3.1 系统综述

某泵站使用了三台软起动器分别对三台雨水泵实现一对一的软起动控制。每个 LOGO!控制器与一台软起动器安装于泵站控制室内的水泵控制柜内，操作人员可以根据安装于控制室内的声波液位计变送器显示的液位值控制水泵的起停。每面控制柜内主要分为一次系统和二次系统两部分。

3.2 一次系统

参看一次系统原理图，柜内一次系统主要电气设备包括：一台西门子3RW34软起动器、一套3NP4070带有保护半导体元件熔断器的负荷开关、一组旁路交流接触器和三只电流互感器。控制侧发出命令后软起动器开始起动水泵，待起动完成后由接触器自动将软起动器旁路以实现对软起动器的保护。

3.3二次系统各回路功能

参看二次系统原理图，水泵软起动系统的控制为西门子公司生产的LOGO!230RC#微型控制器。它有8个开关量输入点和4个继电器输出点。应用这些输入输出点可对软起动系统进行控制，详述如下：

*控制器的“L”和“N”端为工作电源输入端，输入工作电源为220VAC。为了线路的峰值电压对控制器内部电子元件的损害，须要在“ L”、“N”端并联一个金属氧化物压敏电阻RV，RV的工作电压应至少大于额定工作电压的20%。

*“I1”端为起动端，按下SA1按钮起动水泵。

*“I2”端为停止端，按下SA2按钮停止水泵。

*“I3”端引入接触器KM的工作信号，用来反应水泵进入工作状态。

*“I4”引入热继电器和水泵的综合保护器信号。热继电器FR指示水泵电机过负荷、堵转和缺相故障；继电器KA1指示潜水泵水下密封仓内故障情况。

*“I5”引入声波液位计低液位保护开关量，当泵池内液位达到或设定水位时，控制水泵停机，以达到保护潜水泵的作用。

*“I7”引入软起动器工作状态信息，实现对软起动器的监视。

*“I8”引入软起动器的故障信息。

*“Q1”按下SA1按钮后，如果设备无故障信息输入，“Q1”将向软起动器发出起动命令水泵起动开始。

*“Q2”当“I4”、“I5”和“I8”端接到故障信息时“Q2”继电器接通指示灯指示故障，同时“Q1”发出停泵信号。

*“Q3”在泵正常工作时指示水泵工作状态。

另外，除上述输入、输出功能外，控制器的显示单元还可以实现对输入、输出信号的动态显示，利用文本/参数显示功能块在LCD显示单元上进行预置信息文本（如：软起动运行，运行故障）的实时显示。

4、结束语

以微型可编程控制器为水泵起动控制线路不仅实现了对水泵的起停控制、运行和故障的监视以及保护功能，而且减少了传统继电器的使用数量，简化了安装和接线工作量，提高了系统的性，还增加了远动和自动控制功能。这种设计方法已经在一些工程中得到应用。

针对水处理行业的特点，各部分控制任务既相对立又彼此联系，各单元控制器之间要求有有强的通讯能力，人机界面功能完善，在中控室可以监视全厂工作状况，每日处理大量原始数据生成各种报表，每个单元控制器均要求有就地操作显示面板。
厂级网络为工业以太网，为避免电气设备对通讯质量的干扰，传输介质选用带屏蔽的同轴电缆。在入口隔栅机、初沉池、沉淀池反冲、集水池、变电所的5个分控制采用5台以太网接口的PLC，按照不同的工艺过程编制控制程序，各PLC之间联锁信息通过以太网传输。和利时以太网具有智能通讯功能，如果先后两次通讯中数据未发生变化，响应站就不会向网络发送数据，这样就可以大地减少通讯量，提高70％以上的通讯效率，即使同一网络上有多的站点液不会发生网络阻塞现象。每个以太网PLC通过编程口连接10.4寸液晶显示屏，用于就地输入工艺参数和运行状态。5个站分别带有不同数量的I/O点，在控制水泵、阀门等设备的同时，有些站还用软件实现PID计算，进行回路控制、比采用回路控制模块的方式大大降低了系统造价。在控制室有两台控制计算机，运行和利时的FOCSOFT3.0软件，用于监视所有PLC的过程信息、生成生产报表、在授权的情况下向下位系统发送数据。两台监控站既可以并行操作，也可以互为备用。为了与总厂连网，中控室内设有以太网交换机，预留到总厂的网络接口。FOCSOFT3.0软件开发性很强，总厂的计算机可以用任何应用软件访问FOCSOFT3.0的数据。
此系统于2000年的12月顺利投入运行，从效果看，不仅PLC系统运行稳定，高速的以太网通讯也给用户带来了意想不到的，配以FOCSOFT的图形界面功能，使用户对和利时公司的系统非常满意，这样评价和利时公司“我们没有想到作为传统DCS制造企业的和利时公司也可以提供同样、的PLC产品，相信和利时公司一定能凭借自身的实力打入PLC控制市场，再为国产树立一个形象。