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产品描述
深圳西门子授权代理商电源供应商二次滤网是一种自动过滤污水的装置，可以强力污水中的杂物，适用于火力或水力发电机组循环冷却水的过滤和其它工业循环冷却水的过滤，尤其是对一些以江、河、湖水为一次循环的厂家，其排污的效果为明显。该设备具有结构合理、性能、自动化程度高、经济实用等优点。
1 二次滤网的工作原理
二次滤网的工作原理主要分为压差排污和时间排污两种情况。
种是压差排污，即根据压差的大小进行排污。二次滤网接入管道系统后，污水由下部进水口进入滤水器，过滤杂物后，水从出水口流出。当水中杂物通过网芯时，由于杂物的体积大于网芯孔的尺寸，从而被聚集在网芯的内侧表面上。当杂物聚积到一定的数量时，由于截流口的减压作用，从而造成进水口和出水口之间产生一定的压力差。当滤网进口压力表和出口压力表的水压差值增大到规定数值时，设备自动清洗排污。排污时，控制机构自动打开排污阀，水流对于附着在网芯的内侧表面上的杂物进行反向冲洗，经由排污管路和排污阀门排入冷却水的出水管中，将其排出滤网。当压力差值恢复到正常时，控制机构自动关闭排污阀，从而完成过滤排污的工作过程。
二种是时间排污，即根据时间的长短进行排污。清洗排污的时间间隔可以自由设定。在设定的清洗排污时间，控制机构自动打开排污阀，进行清洗排污。
2 PLC选型与I/O点分配
根据二次滤网的工艺要求，PLC控制系统需要有一定电流容量的开关量输出点来控制主电机和排污阀门。要求PLC能够和上位操作界面进行通讯，在上位操作界面中实现对变量的监控和修改。要求能够对现场的压差信号进行采集，供CPU或上位操作屏幕显示。
根据统计，PLC控制系统的I/O点共有14个，其中开关量输入点8个，开关量输出点5个，模拟量输入点1个，没有模拟量输出点。根据输入和输出的要求，选用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC，CPU模块选择带有24点开关量的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点。该CPU模块的性能价格比很高，广泛用于工业控制的各个领域。对于现场模拟量的采集，选用4通道模拟量输入模块LM3310，该模块具有如下优点：
•采样精度高，常温下的满量程误差为0.2%。
•响应速度快，4个通道完成一次采样的时间为20ms。
•信号范围广，可以接收0～20mA电流信号、4～20mA电流信号和0～10V电压信号。
编程逻辑控制器（PLC）于60年代末期在美国出现, 是70年代发展起来的新一代工业控制装置, 是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有体积小、抗干扰能力强、性高、应用范围广和价格低廉等特点, 使其在中小型工业设备自动控制方面得以广泛应用。火力发电厂辅助系统, 如除灰系统、补给水处理系统、凝结水精处理系统、废水处理系统、输煤系统等, 普遍应用了PLC 控制技术。
本文主要介绍为贾汪发电厂4×135MW 机组水汽品质实时监控系统开发的基于PLC 的控制系统。该系统具有控制功能强、编程简单、实现工艺联锁方便、维护方便, 可在线修改逻辑等特点。PLC 不仅能完成复杂的继电器控制逻辑, 而且也能实现模拟量的控制, 甚至智能控制, 并能实现远程通讯、联网及上位机监控等。
1．工艺要求
贾汪发电厂水汽品质实时监控系统主要包括水汽监测系统与自动加药控制系统。
水汽监测系统主要采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号, 进行必要的处理、显示、保存。对发电厂4台机组各个管道内的水或蒸汽的温度、电导率、pH值、溶氧量、含氧量、含钠量等进行实时监控, 以便随时了解水汽的品质。
自动加药控制系统主要包括加氨、加联氨、加磷酸盐等。它由相关数据采集反馈仪表、变频器、加药泵等设备组成, 泵的启ö停及频率直接由仪表反馈信号值决定。它的功能是对水与蒸汽的加药处理过程进行自动控制和调节, 使处理后水汽的品质指标达到要求的范围。
2．控制系统
水汽品质实时监控系统与水汽取样架相配套。
系统采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号, 进行必要的处理后显示并保存; 系统同时具有对加药系统进行实时监控的功能。本系统I/O 点数量分别为: DI点120 个、DO点60个、AI点124个、AO点32个。
系统实现了以下功能:显示功能: 通过操作员站CRT 画面对整个工艺系统进行监视, 控制室不设常规控制仪表盘。
CRT屏幕能显示工艺流程和测量参数, 以及控制对象的状态。
控制功能: 在控制室能对现场设备进行远程控制, 且可由PLC逻辑实现处理过程的自动控制。
报警功能: 当设备运行状态变化或者现场参数过给定范围时, 要求按照等级显示报警, 重要设备和参数有语音报警功能。
打印功能: 可以实现报表、报警信息和某重要参数的历史数据打印功能。
（1）硬件配置
水汽品质实时监控系统由两台工控机、一个电源柜、两个程控柜及传感器和二次回路组成。程控柜内有双机热备双网冗余的PLC 可编程控制器一套,程控对象为水汽品质实时监控系统中的所有设备。
上位机主要作为监控画面与逻辑组态使用, 使用了西门子IL40 型工控机。上位机运行bbbbbbs2000 操作系统下的PLC应用软件, 提供图形、列表、操作等功能, 并可通过打印机输出历史数据。下位机选用Schneider 电气公司Modicon TSXQuantum PLC 系列, 作为逻辑编程、信号处理、时序控制、PID 控制、数学运算、过程控制之用。
本控制方案采用标准的二级网络结构, 上层为通用型、开放式的以太网（Etheret） , 构成管理级网络; 下层使用性好、使用简便的ModBus Plus（MB+） 协议, 构成控制网络。
本PLC系统是双机热备结构。根据主机投入的先后, 先投入的一台处于主控地位, 另一台处于备用状态。这两台主机通过装在这两个机架中的热备模块不断地交换信息, 使处于备用状态的主机得到与主控状态下的主机一样的新信息。一旦主控的主机发生故障而退出控制时, 后备主机能无扰动地接过全部控制, 使控制不致中断, 有效地提高了系统的性。
I/O 模块用于与现场设备的连接, 本系统使用了4只DI （开关量输入） 模块、2只DO （开关量输出）模块、8只AI（模拟量输入） 模块和2只AO （模拟量输出） 模块。DI 模块用来接收现场的压力开关、液位开关和状态开关等开关量输入信号。PLC 提供对现场输入干接点的“查询”电压为48V; 开关量输出模块对外输出DC 24V 电压, 通过中间继电器驱动现场的电动机和电动阀门; 模拟量输入模块用以接收现场的液位计、电导仪表等反馈的4～20 mA电流信号, 并将其转换为相应的实际参数; 模拟量输出模块对外提供4～20 mA 电流, 供变频器或者调节阀门等设备使用。
（2）软件配置
在本系统中组态编程软件为施耐德自动化的Concept软件, 而软件则采用了Inbbtion公司的IFIX 软件。
1）Concept软件特点
Concept 是基于bbbbbbs 环境的的编程工具。Concept 为控制系统编程提供了包括FBD、LD、SFC、IL、ST、LL 984 等多种编程语言的单一开发环境, 通过使用标准化的编辑器, 用户可以创建将控制, 通讯和诊断逻辑集成在一起的应用。
Concept 软件具有以下功能:a.程序开发以简单的方式产生的程序。梯形图逻辑和参数号注解的编程可以清楚地理解程序。以符号编程可使编程人员能比记数码为直观地记住特殊含义的报文。
下拉式菜单, 快速键及上下文帮助, 可减少击键次数且可提供命令和指令的详细说明。
顺序功能图编程（SFC）, 以过程自身的排列说明一个顺序的过程, 以好地组织编程。
梯形图逻辑宏功能, 它可简化编程, 对于重复的程序内容可只写入一次但可经常使用。
输入和输出注释的ASCII文件, 它允许使用字处理器, 这样具有好的编辑能力。
b.在线检查和调试Concept 这一特点使检查及调试过程简化。观察I/O 模块以确定正在运行的I/O是否良好。
使用SFC 可确定现在正解算的逻辑, 观察屏幕就可发现在过程中有问题的点, 监视梯形图逻辑程序中的参数值, 能够观察相关的参数而确保的操作。
c.对系统进行优化Quantum 主机的扫描速度可高达0.1m s/k , 在逻辑复杂, 网络数较多以及有多个远程的时候,Concept可以利用系统结构的逻辑与对I/O 站服务的并行处理手段来优化系统的吞吐量, 即用段调度来修改逻辑的顺序, 以提高关键I/O 的吞吐量, 改进系统的性能和改善通讯端口的服务。
2）Concept 软件应用
在贾汪发电厂水汽品质实时监控系统中, 应用了CONCEPT 编程软件, 使得系统工艺要求易于实现
如图一所示，桥接模块作为中间转接模块，一方面将Profibus协议转化成 RS232/485协议，使主站的信息下发给FX2N从站，另一方面将RS232/485协议转化成Profibus协议，使FX2N从站的信息上传给主站，以确保 FX2N通过PROFIBUS-DP总线和主站进行数据交换。
具体实现方法可采用以下三种：
1、直接连接FX2N编程口，采用三菱内置的FX2N编程口协议，此方法不需要在FX2N上作任何设置和编程，只需在Profibus主站上依此协议编程不断读写从站数据即可，FX2N从站会自己响应主站回应数据。
2、通过FX2N通讯模块（FX2N232BD/ FX2N485BD或FX0N232ADP/ FX0N48DP），采用三菱协议格式一或协议格式四（具体协议内容在三菱FX通讯用户手册上有详细说明），除了在Profibus主站上需要依此协议编程不断读写从站数据外，FX2N从站需要基本的通讯格式设置，但不需编写通讯回应程序，FX2N会自动回应。
3、通过FX2N通讯模块（FX2N232BD/ FX2N485BD或FX0N232ADP/ FX0N48DP），自己编写通讯协议，该方法既需要在Profibus主站上依协议编程不断读写从站数据，还需要在FX2N从站上编写通讯程序不断响应主站的呼叫。该方法尽管编程较麻烦，但协议灵活，适应性很广。其实该方法不光可应用在FX2N系列PLC上，也可应用在别的PLC或智能仪表上，只要两边协议设置一致，都可用此方法，通过创捷公司的 Profibus通用型RS232/RS485桥接模块CZP1-PQ20-T10ZL2-1A，来实现把设备联上Profibus网络的功能。
三、应用举例
在创捷公司总承的某电子设备厂纯水工程自动控制项目上，由于要把前期的用FX2NPLC控制的三套设备纳入Profibus网络来统一监控，所以我们使用了创捷公司的 Profibus通用型RS232/RS485桥接模块，考虑到尽量少修改原程序，而FX2N上的编程口已用于与触摸屏的连接，所以我们采用了二种方法，在原FX2N程序中只是加入了短短的几句通讯设置，而在Siemens S7-300主PLC上，用三菱的通讯协议格式四组态编程来不断读写信息，成功地把FX2N连接到Profibus总线上.
在传统的水塔／水箱供水的基础上，加入了PLC及液压变送器等器件．利用PLC和组态软件来实现水塔水位的控制．提供了一种实用的水塔水位控制方案。
控制系统组成
1．系统的工作原理
供水系统的基本原理如图1所示，水位闭环调节原理是：通过在水塔中的三个液压变送器，将水位值变换为4～20 mA电流信号进入PLC，把该信号和PLC中的设定值的程序进行比较，并执行较后程序，通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。当PLC出现故障时，还有一套手动控制来进行对水塔水位控制。手动控制采用交流接触器。
当上水箱液位Y3时，M1、M2同时工作，F2打开。液位上升至Y2时，M2停止，F2关闭，M1继续工作。液位上升至Y1时，M1也停止。打开F1手阀使上水箱放水，液位下降。当液位又Y1时M1起动工作，如F1开度较大下水量大于上水量，使液位继续下降至Y2时，M2启动工作同时F2打开，使上水量大幅上升，保持液位。Y0为下水箱缺水报警开关，当下水箱液位Y0时意味着水泵进水口缺水，此时应自动切断电源并报警。
2．PLC的选择
由于该系统为中型PLC自动控制系统，要求PLC能够提供可编程逻辑分析和PID功能，故选用中达公司生产的台达DVP14ES00R可编程逻辑控制器。台达DVP14ES00R具有标准的输入、输出及通信单元，可用于较为恶劣的环境中。主要配件有处理器CPU，电源单元PSE，I/O单元。包括数字输入板IDP G、数字输出板ODPG、附属单元。
3．供水的控制方法
系统的硬件接线图如图2、3所示。从整个流程中可以看到两套控制方式：①由一台可编程序控制器来控制两台水泵的自动运行。②由交流接触器来控制两台水泵的手动运行。当换项开关KKl打到手动时，按下起动按钮SBl，1#泵起动运行向水塔注水，由于设置了顺序开启和逆序关闭，在1#泵没有开起的情况下，2#泵不能起动运行，而在两个水泵同时运行时，2#泵在没有停止的情况下，1#泵不能够停止。现在1#泵运行的时候，按下起动按钮SB2，2#泵起动运行向水塔注水。此时，控制台上的水位灯，由水塔中的液位变送器将水位变换为4～20mA电流信号输入到PLC中，经IDPG将其转换为数字信号。该信号与水位给定值进行比较，由PLC输出一个控制信号经ODPG转换控制信号点亮此时水塔水位所在的水位灯。当换项开关KK1打到自动时，系统将根据水塔中水位的情况，通过在水塔中的液位变送器送出的4～20 mA电流信号由PLC接受并对其于给定值进行比较，执行事先编译好的程序。程序流程是：在水塔中无水时，1#、2#泵同时开起，对水塔进行注水；水位到达低水位时，控制台上的低水位灯点亮；水位到达中水位时，2#泵停止，1#泵继续运行，中水位灯点亮；水位到达高水位时，1#、2#泵都停止，高水位灯点亮。而当下水箱水位到达报警水位的时候，报警器开始报警，并切断1#、2#泵的运行。
系统各种功能的实现
1．水位显示及报警功能
为了及时观测到水塔中的水位，特别在控制台上安装了4盏水位显示灯，并将它们与PLC连接，根据变送器给PLC的信号，由PLC输出信号开启这4盏水位灯来显示当前水塔水位的情况。其中一盏灯是报，在下水箱缺水的时候进行报警，提醒工作人员前来处理。
2．手动/自动功能
为了系统能正常运行，设置两套手动/自动运行方式。手动方式是利用继电器-接触器控制，可以在环境比较恶劣的条件下继续工作，自动方式是利用PLC来控制。
3．组态软件功能
在这里利用组态软件的数据的功能，对水塔的水位进行实时监控，通过实际的数字和图表反映出现在的水位状况。
啤酒发酵是啤酒生产过程非常重要的环节，特别是对发酵过程中温度、压力的控制尤其重要。早期，由于人们对发酵机理认识不深，再加上采用控制器的限制，对发酵采取自动控制未能成功。随着人们对发酵机理的逐步认识，并随着性高、能经受恶劣环境器件的引用，对发酵采用自动控制逐渐成功。
系列产品，设计开发了发酵控制系统，并已成功地应用于我公司现场。经实际运行，该系统技术性能优良，运行稳定，操作直观方便，对发酵控制成功。
1、 控制系统的组成与功能
根据啤酒发酵工艺，我们在发酵罐的上、中、下三段各设了冷却盘管，管内的冷媒采用酒精溶液，通过控制阀门的开启来控制发酵温度。其生产过程流程图如图1所示。
本系统上位机配置1台586微型计算机和1台打印机。下位机采用西门子S7-300可编程控制器，通过Profibus-DP总线接口与上位机相连，构成整个监控系统，其组成结构图2所示。
① 对每个发酵罐的上、中、下3个测量点的温度进行检测，实现自动控制，罐内实行压力检测。整个发酵过程按照发酵机理，根据主酵→双己酰还原→冷却→酵母回收→后贮的阶段，分别设定曲线进行控制，并采用滞后预估等控制方法，使系统控制精度符合工艺要求。
② 上位计算机可以动态显示每个发酵罐的工艺流程，即温度、压力、进酒时间、酒龄及限声光报警等，以便对发酵罐进行宏观管理，并具有阀门的开关状态显示，阀门的手自动控制，实时报表打印等功能。
③ 能监视每个发酵罐的温度、压力周期曲线，当累积酒龄达到时，自动出信号，以便人工确定是否执行下步操作。
根据工艺要求设有操作员、工艺操作员及总工三级密码，并对各工艺参数进行保存及报表处理功能。保证了系统，强化了生产管理，为经济责任制的考核提供了依据。
啤酒发酵是内部机理复杂的生化反应。其反应时间长，惯性大，不易控制，尤其是发酵罐三点温度控制是关联的，相互影响。我们从整体考虑，采用预估，时间PID以及模糊控制方式，按照设定的工艺控制曲线进行监测控制。
主酵阶段的自支控制程序
当冷却的麦汁和酵母进入发酵罐后，就开始进入主酵阶段。由于发酵是入热反应，温度升高，产生大量的CO2，使发酵液产生强大的对流。在控制上应t上
2.3 冷却排酵母阶段控制程序
一旦双己酰符合工艺指标要求，就可对发酵液进行冷却，使酵母沉淀。为了加快酵母的沉淀，应使罐内上面热，下面冷，酵母不上翻，即温度控制满足t上> t中>t下。这样控制冷却阀门开启的顺序为TV上→TV中→TV下。
2.4 后贮阶段的控制程序
当酒酒液冷却至-0.5℃左右时进入后贮阶段。在这个阶段要使温度尽量均衡，且使罐内上中下温度为t上=t中>t下。这主要是为了避免温度回升，以免下面温度中上部温度，引起酒液对流，使酵母溶于酒液中，影响产品质量，也给滤酒增加困难。另外，低温贮酒时应控制阀门的开启时间，不宜太长，以免结冰。
3、 结束语
该控制系统在现场运行了两年多时间，实践证明设计合理，性能，组成系统灵活方便，控制品质好，满足工艺要求，提高了装置的自动化控制水平，也大大减轻了员工的劳动强度，给我公司带来显著的经济效益
1 引言
数字化、智能化印械关键技术与装备项目是围绕书刊、报业、包装装潢、商业印刷的重大装备急需。双面印刷是出版物印刷、说明书印刷以及笔记本印刷的印刷工艺。双面印刷可以保证印品一次印刷完成，效率成倍增长。对开双面平版印是一种新型高速双面印刷机，适用于书刊杂志等印品的印刷。高速双面印刷机以高速印刷高质量的印刷品受到用户的青睐。项目选用了台达机电自动化系列产品对电气进行了改进设计。
2 工艺自动化分析
高速双面印刷机整机动作控制整机由输纸机、收纸机和主机三部分组成。主机除主电机，上、下水辊电机，制动辊电机分别由四个变频器控制外，其余主要动作由七个气缸分别来控制上水辊、下水辊、上墨辊、下墨辊、递纸、上滚筒、下滚筒等的离合动作。气路的控制分为手动和自动两种模式。整机的调试工作就是电气、气动与机械动作相匹配，避免印刷中纸张的浪费。
由于自动工作模式下各动作要以一定的顺序工作，机械采用凸轮来控制各动作离合时的角度，电气选用二相增量型旋转编码器来实时测量凸轮的旋转角度，编码器每旋转一周，产生360个脉冲，PLC高速计数器计数720，到零位后复位重新计数。我们可以随时改编码器的角度值，来配合机械的改动或因速度不同，惯性不同，所需动作的角度值不同，省却了烦琐的机械控制。
3 台达机电技术的自动化应用
3.1 系统原理设计
机床的控制以台达的DVP-EH型PLC为技术平台，触摸屏为操作界面，变频器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与DVPEH PLC 的COM口相连，采用MODBUS协议。PLC通过485口控制四台变频器，支持MODBUS协议。
3.2系统配置设计
台达 PLC：DVP64EH00R ＋扩展DVP08XP11R。台达触摸屏：DOP-A57CSTD。台达变频器：VFD110B43A ；VFD004M21A。框架如图1所示。
图1印刷机系统配置设计
3.3 编程案例
（1）触摸屏显示报警。台达EH系列PLC提供了方便的高速计数功能，使程序编写简单，调试快速。我们将编码器的信号线接入PLC的高速计数端子X0，X1，编码器的复位端子接X2，对应计数器为C251，Y23为主机运行，当编码器两相接错时，触摸屏显示报警M455,如图2所示。
图2 触摸屏显示报警
（2）通讯调试。在小型电气控制系统中，设备间的通讯调试是一个难题，但台达PLC与变频器有简洁的通讯指令，一条指令即可解决问题。如读取主变频器的输出频率,先写好通讯协议，然后利用下条指令即可：
其中通讯命令装置地址为01，数据地址H2103，数据长度2个word。
两者的通讯省却了中间继电器的控制，减少了故障隐患，再利用触摸屏将PLC中的数据读出，可以方便地监视运转中出现的问题。
（3）画面设计。触摸屏的应用省略了原有的一些按钮、指示灯、计数器、转速表、时间继电器及润滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也减少了接线的工作量。台达的人机编辑软件－TP Editor提供了7个等级密码的保护，有利于使用厂家对某些特定的使用条件进行了限定，保护了用户的利益。因触摸屏有3M的内存，所以设计时在画面中以走马灯的形式提供了大量的报警信息，也设计了多屏PLC输入、输出状态监视画面，在系统帮助里详细介绍了本机电气操作及维修提示，使整机的电气系统操作、使用、维修简单方便，参见图3。
图3触摸屏画面设计
4 结束语
该系统配置取代了原日系的配置，整体来说性价比要高好多，故障率也远原配置。现批量使用已有一年多，系统稳定性强，用户操作简单，维护方便，得到了用户的肯定。
一方面由于出口商品比较多，另一方面由于人们的生活水平不断提高，审美要求不断发展，纸包装印刷质量和品种严重滞后于社会经济发展的速度，一批制约印制造业发展、对行业产品升级换代和技术进步具有带动性强、辐射面大的相关关键共性单元技术和数字化、自动化印刷技术装备，对提高数字化印刷技术与装备的自主能力和技术水平，对国外印的市场，对增强竞争力是非常有帮助的。日常消费品包装正在从单色向多色发展，市场潜力。单张纸多色高速双面印刷机领域的空白还有待于别的关键技术与装备突破。
CTSC-200 PLC及其文本显示器对新风机组监控如下：
可在文本显示器TD2X上起停风机电机及查看其工作状态
测量风机出口空气温湿度参数，以了解机组是否将新风处理到要求的状态
测量新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要换
检查新风阀状况，以确定其是否打开
控制空气--水换热器水侧调节阀，以使风机出口空气温度达到设定值
控制干蒸汽加湿器调节阀，使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值
保护管网，冬天防冻，自动停止风机，同时关闭新风阀门
对冷水机组的监控：
压缩机启停控制及状态监视
冷热水泵起停
蒸发器进出口温度
冷凝器进出口温度
压缩机进排气压力温度
油泵出口压力
冷凝器水流开关控制
蒸发器水流开关控制
三、TrustPLC CTSC-200 NTC扩展模块在系统中的应用
TrustPLC CTSC-200系列PLC特有的NTC混合输入扩展模块型号EM231 NTC，模块集成了四路模拟量采集通道，其中两路为温度传感器信号输入，用于直接连接NTC热敏电阻或PT100热电阻，另两路为电压电流型输入，用于连接压力传感器信号，特别适合与单机头空调系统的控制需求，使用NTC混合输入扩展模块的空调控制系统不再需要额外的NTC变送器，采样加准确、稳定，又大大节省整体方案成本。
四、Copanel TD2X文本显示器在系统中的应用
系统上电后，TD2X进入欢迎使用画面，操作菜单分级显示，菜单包括系统运行状态、系统运行控制、系统参数显示、PID参数修改、电动阀开度调节。室内机组有两种控制方式，可以单控制，也可以。当故障发生时，故障报警信息也通过TD2X来显示，直到故障得到确认和恢复。
Copanle TD2X是可编程控制器TrustPLC CTSC-200小型PLC系统的文本显示和操作界面，可在TrustPLC CTSC-200 PLC的编程软件中进行组态，使用非常方便。
TD2X可根据CPU内部的逻辑条件显示信息。在信息中也可内嵌数据，数据既可以显示，也可以由操作人员进行设置。也可以使用TD2X设置CPU实时时钟，访问CPU内存变量，或对开关量输入/输出进行强制。TD2X可以设置密码，以限制对设备的操作。TD2X还可以显示多达80条消息。
五、总结
在小型空调中使用TrustPLC CTSC-200可编程控制器及其文本显示器Copanel TD2X来做为小型空调监控系统的控制硬件，不仅降低空调成本，而且具有如下优异的系统功能：
多种控制方式，可以通过文本显示器TD2X实现多个室内机组或立控制。
监测各机组出回风温度及各机组运行状态。
可通过TD2X设置空调运行参数。
自检反馈和报警功能。
冷水自动控制温度调节，可随意调节各房间的温度。
可根据日历表规划和时区设置自动启动。
参数设置带有密码保护。
NTC传感器直接接入控制系统，额外变送器，大大解决整体方案成本，且采样准确、稳定
关键词： EC20 PLC TD3000变频器 EV1000变频器 触摸屏 线速度 速度同步 自由口通讯
1前言
以往化纤生产设备来说，现在的设计思想中越来越多的引入了“柔性生产”这一概念，柔性生产线具有配置简单，自动化程度高，可程序化和重新配置的优点，而被广大用户所采用。
在化纤柔性生产线中，挤出机是整个设备的重要部分，而后续各卷绕部分的速度同步才是整个系统的关键。系统中多电机速度同步精度的高低，直接影响着化纤丝成品的质量。
在以前的此类生产线中，大多数采用在各辊上安装现场操作箱，根据实际情况人为调整速度的方法进行控制。这种方案存在如下缺点：（1）不便于数据的集中管理；（2）需要根据各个速度，手工计算牵伸比；（3）实际速度不满足要求，需要再循环跑到各个区域去调节，操作非常麻烦；（4）废品率偏高。
针对上述问题，此次设计中，在理念上采用集中控制与分散控制相结合的方式，将触摸屏与PLC作为控制的。触摸屏设置配方数据，PLC直接计算牵伸比，通讯控制变频器速度。集中的操控人机界面，并在各辊上安装现场操作箱，既能在触摸屏上进行所有的控制，又能在现场进行整个系统的操作。
通讯的应用是现代工业发展的一大主题，用通讯方式设计的系统结构简单，运行，能有效的避免硬件故障带来的整个系统的损失。
2系统简介
工艺流程如图1所示。
图1 化纤柔性生产线流程图
化纤柔性生产线是化纤丝生产中的一种重要的生产线，它的结构包括挤出机，计量泵，分丝盘，水箱，牵伸辊机（包括加热和不加热），导轮，冷却箱，力矩辊机和收丝机。在加工时，将化纤颗粒放入挤出机漏斗，经过挤出机加热挤出并在分丝盘将化纤溶体分成几百束的初级化纤丝后经水冷却，然后将化纤丝几十根为一把经过导轮缠绕在各牵伸辊机上逐级拉伸后变成很细的化纤丝成品卷绕在收线盘上。从初的化纤丝到成品之间化纤丝的初细就靠各辊机运行速度的逐渐加快来确定，具体的快慢由牵伸比设定，不同的产品牵伸比不同。
本系统在设计时充分考虑了操作的简易性，只需要设定其中的主速度，通过牵伸比就可以把各级的速度分别计算出来，在调节速度时，各级的牵伸比也会自动计算出来，并进行自动保存。
现场操作时，在各级上有一现场操作箱，可以进行速度同升同降，单启动、停止，联动启动、停止和紧急停止功能，另外在4热七辊机和8热五辊机的两个操作箱上还装有两个线速表，用以显示当前的线速度，便于现场调节。集中监控时，将控制柜上的选择开关拨到触摸屏端，即可用触摸屏进行启停操作，但不管集中控制还分散控制，都可在触摸屏上设定数据和显示当前频率和电流。
3硬件设计
本系统主要由触摸屏、PLC、变频器、测速编码器以及其它一些辅助元器件组成。整个系统通过通讯进行，结构简单，操作方便，运行。PLC采用艾默生公司的EC20-3232BRA主控制模块，外带一个16点的EC20-1600ENN输入扩展模块。
EC20 PLC是艾默生小型PLC的端产品，它具有高性、高响应性，强劲的通讯功能，丰富的指令集等，其中程序容量可达到12K步，而基本指令时间才0.09μs。它的板件经过了严格的三防处理，工作电压AC85~280V，具有的抗干扰性，是系统稳定运行的保证。重要的是它自带了一个RS485/RS232的通讯接口，有丰富的通讯指令，使得和外部设备通讯变得为简洁方便。
由于各牵伸辊机对速度要求非常高，所以各牵伸辊机的变频器均采用艾默生TD3000系列，一共使用了7台TD3000变频器，并且3五辊机、4热七辊机、6热七辊机、8热五辊机、9热七辊机和11七辊机都增加测速编码器以保设备对速度精度的要求。12收线机由于设备对速度要求不是那么严格，所以采用了不带测速编码器的TD3000变频器。
TD3000变频器是艾默生公司的矢量控制型变频器，可以加测速编码器组成速度闭环控制，能实现转矩的快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的调速运行。具有自动调谐、零伺服控制、速度控制和转矩控制在线切换、编码器断线检测、能进行参数考贝等多种功能，并有RS485自由通讯接口，可以满足系统的要求。计量泵采用的是两台艾默生EV1000通用型变频器。
监控人机界面采用10.4寸触摸屏，进行数据显示和设定，直观。
在整个系统中，PLC是控制，它可以立完成整个控制过程，在触摸屏发生故障时，仍然可以通过现场操作箱进行控制而不影响整个系统的运行。
啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤、包装等几道工序。啤酒灌装、压盖机部分属于包装工序。啤酒经膜过滤后由管路送入回转酒缸，再经酒阀进入瓶子中，压盖后获得瓶装啤酒。啤酒灌装、压盖机的工作效率和自动化程度的高低直接影响啤酒的日产量。
为了满足我国啤酒行业日益扩大生产规模的需求和啤酒现代化灌装机械高速灌装的要求，国内各啤酒生产厂家都在积寻求或改造本单位的啤酒灌装生产设备，使其成为具有良好的使用性能，的技术水平及高生产效率、运行稳妥、维护的啤酒现代化灌装机。
2、啤酒灌装、压盖机工作原理和控制部分构成
液体灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机。啤酒灌装、压盖机采用压力灌装方法，是在大气压力下进行灌装，贮液缸内的压力瓶中的压力，啤酒液体靠压差流入瓶内。
目前国内外实现灌装工艺路线基本上是:利用回转酒缸产生的旋动，使安放在酒缸槽位上的空瓶通过机械机构将固定在酒缸上部的欲抽真空阀打开，对已封好的瓶子进行抽真空处理，拨转外操作阀杆，打开气阀，对瓶内充填CO2气体，抽真空凸轮继续打开真空阀，将瓶内空气与CO2混合气体抽出，气阀再次打开，对瓶内充填CO2气体，灌装阀内的液阀在瓶内压力接近背压气体压力时打开，酒液顺瓶壁注入瓶内，通过气动或电动控制灌装阀实现啤酒的灌装。
当今的啤酒灌装、压盖机的控制系统主要由光电开关位置检测部分、走瓶带、酒缸转速的变频调速部分、主控由可编程控制器、触摸屏等组成。灌装、压盖机的机械结构装置与PLC可编程控制、变频无级调速、人机界面等现代自动控制技术手段完整的结合，形成机电一体化。
3、控制部分改造方案
国内很多啤酒厂家现使用的灌装、压盖机的控制系统的自动化程度参差不齐;所有手动按钮和工艺开关都设置在一个操作箱的面板上，PLC控制器大都为日本 OMRON公司或三菱公司的早期产品，设备连锁控制、保护设置少，加之啤酒灌装的现场环境恶劣，潮湿度大，使开关等接触触点锈蚀严重，系统的信号检测部分故障率较高，造成设备控制系统运行的性低，设备正常运行等现象。
以实际改造的丹东鸭绿江啤酒有限公司的灌装、压盖机的控制系统为例，介绍改造方法，阐明改造这类设备的控制思想和思路;根据现场的实际工艺条件，重新编写了PLC的运行程序。针对啤酒灌装、压盖机控制系统的实际状况，并根据现场的实际工艺条件，重新设计了设备的PLC控制系统。这种改造方法和思路同样可以应用与其他液体介质灌装设备的改造。
3.1系统硬件配置
使用日本三菱公司的FX2N128MRPLC替换原系统使用的2台OMRON公司的C60PPLC，原系统的PLC由于是老型号产品，和计算机联机需要配置特殊的通讯转换器，系统需要增加外部I/O输入点时，扩展模块备件较难寻。FX2N128MRPLC是集成128点I/O的箱体式控制器，具有运算速度快，指令丰富、性能价格比高、联机编程简单、扩展方便等优点，是三菱FX系列中功能的小型控制器。
（1）采用三菱公司的900系列的970GOT人机触摸屏替换原系统使用的面板按钮并监控显示设备的运行工作参数。970GOTHMI为高亮度的 16色显，通过汇流连接和FX2N128MRPLC的CPU直接连接，实现快速回应。具有许多维护功能，如列表式编辑功能、梯形图监控（故障查找）功能、系统监控功能等用来查找故障和维护PLC系统。
（2）灌装、压盖机的变频器在改造中没有换，现场检测信号的手段仍然采用开关式检测，因检测开关长期工作在湿度很大的场合，因此选择电容式的接近开关，根据PLCI/O端子的接线方式，选择PNP型的接近开关。
3.2系统程序设计
PLC控制器的程序设计和是围绕着酒缸的旋转速度控制和酒缸上60个瓶位相关位置的检测移位、破瓶、空瓶瓶位相关位置的检测移位和相关灌装阀等的控制。其中的瓶位移位检测程序中，采用了三菱PLC位左移指令，驱动执行条件输入每一次由OFF-ON变化时，执行N2位移动，N2为移动的位数。
（1）瓶位移位子程序
413LDX055;机器计数脉冲测量检测输入点
414PLSM49;主电机转速测量输入点取上升沿微分后的位M49
416PLFM301;主电机转速测量输入点取下降沿微分后的位M301
418LDIM590;进瓶个数检测
419ANIX005;连锁保护点
420ANIX006;紧急停车保护
421OUTM50;进瓶瓶位是否有瓶检测
422LDM49;主电机转速测量输入点
423SFTLM50M500K60K1
瓶位移位检测
采用PLC位左移指令，这条指令是整个子控制程序的之一，主电机和瓶位检测开关同步检测移动的酒瓶，主电机每转一周，正好对应酒缸转过一个瓶位，PLC内部单元内对应这60个瓶位的单元为M500～M559，单元个数用个字母K设置为K60，每次变化一位用二个字母K设置为K1，M50 反应了瓶位的空、缺位置，并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去，在内部相应的单元内置“1”或“0”，控制相应的阀门和搅拌瓶盖的电机的开与停。系统在连续检测90个空瓶位后，停止搅拌瓶盖的电机的运行，检测瓶位的个数可以根据用户的要求任意设定。
432LDX052
出瓶位
回转酒缸通过压力往瓶内背压装酒的过程中，空瓶在背压后，可能由于瓶子本身裂纹等原因导致突然爆瓶，这就需要出爆瓶瓶子的位置，在这个瓶位的位置进行打开吹扫电磁阀，喷出压缩空气，将瓶位上的碎瓶片吹离位置，在连续吹扫几个瓶位后，在打开喷射电磁阀，喷射出高压水注，在对破瓶位置周围瓶位连续喷射几个瓶位。
（2）实现爆瓶检测、控制的步进控制
482LDX055;机器计数脉冲测量检测输入点
483PLSM49;主电机转速测量输入点取上升沿微分后的位M49
485PLFM309;主电机转速测量输入点取下降沿微分后的位M309
486LDIM70;破瓶位置检测
487ANIM071;连续破瓶位置检测
488ANIX052;进瓶位置
489SFTLM52M600K20K1
破瓶检测和瓶位检测开关同步检测移动的破瓶，主电机每转一周，正好对应酒缸转过一个瓶位，PLC内部单元内对应这20个破瓶位的单元为 M600～M619，单元个数用个字母K设置为K20，每次变化一位用二个字母K设置为K1，M52反应了破瓶的位置，并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去，在内部相应的单元内置“1”或“0”，控制相应的喷射和吹扫电磁阀开与停。连续喷射和吹扫电磁阀的开听、停时间可以根据工艺要求任意设定。
系统自动化运行的就是控制进出瓶盖的同步跟踪，既准确电机转速开关、破瓶开关和进瓶检测开关三个条件。
（3）970GOT人机触摸屏操作终端机的软件采用三菱公司的GTWORKS软件包，其中GTDesigner是一个用与整个GOT9000系列的绘图套装软件。该软件包操作简单，事先可在个人计算机上组态并调试，完毕后下载至人机操作终端机。同时，因为人机界面又具有触摸屏的作用，将常用的开关设在显示屏上，方便操作。还可并以增加一些功能，如设置报警信息等。
4、改造后控制系统功能
系统正常运行时，机器为自动控制，根据进出瓶带上瓶的满缺，按设定速度或慢速运行，进瓶档瓶，无瓶不下盖，爆瓶自动冲洗，灌装位置自动背压，下盖输盖系统的自动开停和保护等动作的协调联锁。原来所有按钮的操作改造后都在触摸屏上进行。
5、控制系统检测状态的监控功能
进瓶检测开关和破瓶检测开关通过检测每个压瓶部分上面的小铁片的位置，产生光电脉冲输出，再有PLC采集，由于每个压瓶部分上面的小铁片的位置是活动的，在机器运行一段时间后，压瓶部分上面的小铁片和检测开关的位置发生位移，造成检测开关误判断，如没瓶判断为有瓶，爆瓶漏检、误检等造成输出失误，使 PLC产生误动作，造成如背压、爆瓶吹、洗、瓶盖搅拌系统控制失灵等故障现象。
在改造前的日常生产过程中，碰到这种现象时，操作工只能将各个功能开关或按扭打到手动控制档位，使机器设备工作在无监控状态下，机器失去自动控制功能。造成了很大的生产原料如气、水、酒的浪费。只能在生产的间歇，才能由维修钳工和电工根据检测开关上的小发光二管的亮和灭通过调整位移距离只有 5～8mm的检测开关的安装位置，来修正检测开关和小铁片的间隙。这种检测手段非常落后，调整后的效果反应致后，不能及时反应调整结果。
针对这种检测状况，结合改造后的灌装、压盖机控制系统的配置，新增了这部分检测功能，并集成在人机触摸屏中，完成瓶位检测。
在人机触摸屏的界面分页显示屏上，可以分别时时动态显示60个瓶位的状态和爆瓶时的瓶位状态，有瓶、无瓶、爆瓶、背压开关等检测开关、搅拌电机等电磁阀的开关状态都以不同颜色来显示，非常直观。
在需要修正检测开关和小铁片的位置时，可以在正常生产的条件下，不停机，由维修人员只要根据显示屏上的瓶位状态，就可以在线调整，并马上看到调整后的效果。在日常维修中，也可以用它作为状态监控设备，观察输出设备的运转状况。
增加这套系统功能的是为保证灌状压盖机的自动化控制系统正常运行而专门设计的。
6、结束语
改造后的控制系统大大地简化了复杂的机械结构，经现场运行情况和控制效果检验，系统的自动化程度达到了设计要求，大大减少了操作人员的劳动强度，使啤酒灌状的日产量比过去提高30%以上，故障率大大减低。体现了现代设备的自动控制技术。是在消化、吸收当今工业控制的技术的基础上加以、研制而成的目前国内技术的灌装控制系统。
1 概述
抓斗式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，我厂输煤系统现有多台抓斗式起重机，工作量很大，使用频繁。抓斗式起重机电力拖动系统多采用绕线式交流异步电机，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器、接触器控制，故障率高，维修工作量大，给正常生产,日常维护带来许多不便等问题。随着电子技术的飞快发展和应用,将PLC应用在抓斗式起重机变频调速控制电气控制系统上,使抓斗式起重机的抓斗升降、开闭、小车和大车的运行实现无级调速，从而大大提高性和性。
2系统构成
桥式起重机的变频调速电力拖动控制系统主要由主令控制器、PLC和变频器及制度动单元等组成。由主令控制器通过PLC来控制变频器工作，其次再由变频器拖动吊钩升降机构传动系统、吊钩开闭机构传动系统、小车运行机构传动系统、大车运行机构传动系统等部分，完成原料的运送整个生产过程。
3系统控制工作原理
在司机操作室联动台别设有吊钩升降、开闭机构主令控制器。系统的控制指令，由司机室联动台主令控制器给出，经PLC运算后给出控制变频指令：上升、下降、、打开、关闭、加速、减速。吊钩升降、开闭机构制动打开由变频器输出继电器经PLC逻辑运算后驱动制动器控制接触器，使制动器动作。控制变频器内部保护功能有：短路、过压、缺相、失压、过流、速、接地等各种保护功能和故障自诊断及显示报警功能。当变频器出现短路、过流等故障时，变频器给出故障信号输入PLC，并停止输出，PLC接到故障信号后，切断变频器电源，控制制动器抱闸，并发出报警信号
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