成都西门子PLC代理商电源供应商

双色凹印机是用于对单张纸的凹印印刷，整个系统包括飞达、一色组、二色组、收纸等部分四个部分，其中主要包含:主传动、送纸、印刷、收纸、纸张检测、气路、油路、风机等控制线路组成。

主传动由一台35KW的变频器控制，提供整个机组印刷过程中的传动动力，其包括了飞达部分的送纸传动、印刷滚筒的转动、收纸机构。 送纸部分，主要有主副台板的控制，以及纸张的早到、晚到、跑偏、双张等检测功能。同时在部分还包括了纸张计数、生产产量的生产信息的监视功能。

印刷部分，主要包括了印版的上版、换版功能，以及有关的调版功能。同时还有其他的辅助功能，如墨量控制、匀墨控制、印刷控制等功能。 收纸部分，主要包括了收纸机构的自动速度跟踪控制，收纸主副台板的控制等功能。

在系统配置图中该系统使用了三菱的QPLC、四个CC-bbbb远程站、触摸屏、变频器等自动化产品。所有现场的信号，都通过CC-bbbb现场总线的方式输入主站中。

系统由于采用了CC-bbbb现场总线的方式，在布线时，所有的I/O点采用就近接入远程模块中，差错发生较少，也很容易进行查找。

在调试中碰到的大问题是触摸屏的级连问题，本系统中，在送纸、一色组、二色组都有F930触摸屏充当人机界面系统。在实际调试过程中，开始经常会碰到通讯通不上，经过仔细分析后，硬件上，除了全部采用屏蔽电缆外，RS232通讯时，尽量缩短电缆的长度，并且走线时，避开动力电缆；RS422通讯时，采用屏蔽双绞线的方式，并且并上匹配电阻。软件上，在触摸屏的设置上，让触摸屏按照通讯的先后顺序进行初始化。经过这两方面的处理后，问题得到了解决。

1.引言

PLC（Programmable Controller,可编程控制器）是专门为工业自动控制而设计的一种控制装置，在工业自动化领域中得到了广泛的运用，其特点是抗干扰能力强、性高、体积小、设计、使用和维护方便等.随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，自动化控制也逐步向智能化、网络化、远程化方向发展.为了适应市场的需要，PLC厂商都相继推出了具有网络通信能力的PLC及其相关产品。

SIEMENS s7—200系列PLC在各个行业中的运用均很普遍，而消防火灾报警及其处理系统对于发生火灾时人员生命和财产的具有十分重要的意义。但是目前国内利用PLC来实现消防报警及处理系统的控制还不十分广泛。本文结合实际，讨论了使用PLC来实现消防报警及处理系统的设计与应用。

主要组成部件有：1上水箱、2下水箱、3上水箱水位传感器、4下水箱水位传感器、5上水箱供水泵A、6上水箱供水泵B、7 下水箱供水阀、8声光报警器、9排烟风机、10烟感和温感传感器、11 喷淋泵、12 喷淋头。

本实例选用西门子公司的SIEMENS s7—200系列PLC，此系列的PLC具有结构紧凑、模块化、可扩展性强、指令集丰富等特点。所选用的CPU型号为CPU 224 可扩展7个模块，大达94DI/74DO,16AI/16AO（模拟量输入/模拟量输出）并且提供14个数字量输入和10个数字量输出。输入/输出接口电路均采用了光耦合电路，对外界接口具有很强的适应性。由于使用了电动调节阀，所以还扩展了一个EM 232模拟量输出模块。该模块具有2路模拟量输出，电流输出量程为0～20mA，电流全量程分辨率为11位，25°C时的精度为±0.25% ，稳定时间为2ms。可满足比较复杂的控制系统的要求。

2.系统所要实现的功能描述如下：

当系统上电后，烟感报警器或者温感报警器发出信号后，系统进入运行状态。

（1） plc控制打开喷淋泵，并计时10s。如果10s计时结束后，喷淋管道内没有水生（水流传感器的水流信号）。关闭喷淋泵，并打开喷淋泵的工作故障灯，等待工作人员检修。

（2） plc控制打开排烟风机，当高温传感器发出高温信号时，说明此时火灾建筑物内不可能存在人员幸存，如果保持排风机开启只能增加火力，因此需要关闭排烟风机。

（3）当上水箱处于低水位时说明需要进行，因此开启喷淋泵。喷淋泵的开启规则为：A，B泵交替开启。当上水箱达到高水位时关闭喷淋泵。其间打开A，B任何泵时都进行10s的计时，如果计时时间到，管仍没有水生（水流传感器的水流信号）时，说明水泵故障，此时打开A泵（或B泵）故障指示灯，并切换到B泵（A泵），同时进行计时，如果10s后无水流感应，再次打开本水泵的故障指示灯,切换到另外一个泵,如此循环。

（4）当下水箱水位为低时开启下水箱阀，同时计时10s。如果计时时间到，且下水箱水流指示无信号时开启下水箱阀故障指示。当下水箱水位为高时停止。

以上四步为并行。当上水箱和下水箱的水位均为满时按下复位按钮，系统回到初始状态。

3.PLC程序设计

程序采用梯形图的形式，它沿用了继电器的触点和线圈等符号，图形表示易于理解。控制过程如下：

I0.6开→Q0.6，Q0.7,Q1.0亮（10秒后）→Q1.0灭→Q1.1亮→Q0.6，Q0.7亮 若I0.4开→Q0.6亮→Q0.7亮→Q1.1亮。若I0.6,I0.1开→Q0.6亮→Q0.7亮→Q0.0亮（10秒后）→Q0.0灭→Q0.1亮→Q0.2亮（10秒后）→Q0.1灭→Q0.2灭→Q0.1亮→Q0.3亮（10秒后）→Q0.1灭→Q0.3灭（如此循环）。若I0.6,I0.3亮→Q0.6亮→Q0.7亮→Q0.4亮（10秒后）→Q0.6亮→Q0.7灭→Q0.5亮→Q0.4灭。若I0.6开→Q0.6亮→Q0.7亮→Q1.0亮，若I0.7开→Q0.7灭。

因为消防报警及处理系统关系着公司人员生命和财产的，所以该PLC控制系统采取了一系列的硬件和软件抗干扰措施。如：电源的抗干扰设计采用使用隔离变压器对于抑制电网中的干扰信号具有较好的效果。软件抗干扰方面采用数字滤波和软件容错技术等经济有效的方法，进一步提高了本系统的性。

4.结束语

本文作者点在于将PLC应用到消防报警及处理的控制系统中。本系统在某区级**公司进行了应用，了良好的实际效果，产生经济效益约80余万元，且性能良好。实践证明， 以PLC为构造消防报警及处理控制系统，是一种简单有效、廉的解决方案，具有较高的性、灵活性和经济适用性。

PLC已经被广泛用在工业控制生产过程中，大大的提高了工作效率和节省了资源，水泥生产是一个高质量的要求的企业，为了准确、、有效地监控生产过程，一般在窑尾、分解炉出口、预热器出口以及煤磨的电收尘出口和煤粉仓中安装在线气体分析仪系统。在分解炉出口和预热器出口采用了以小型可编程序控制器为基础的双探头自动取样分析系统。另一方面，在煤磨系统中小型可编程序控制器的应用还十分方便地实现了用一台分析仪对多个测量点CO浓度的交替监视。在此仅对小型可编程序控制器在线气体分析系统中的应用作一简要介绍，希望能对我国水泥行业在线气体分析仪的应用有所促进。

1. 双探头自动取样分析系统

双探头自动取样分析系如图1所示，两个取样探头由焊接在法兰上的不锈钢制成，末端装有粉末冶金的钢过滤器。探头和预处理单元(PCU)连接，PCU内有两个隔膜泵和常规冷凝器，并采用压缩空气来吹洗取样探头的钢过滤器。气体监测单元(GMU)进一步将样气冷却到环境温度以下5℃，排出冷凝液。送分析之前样气还要通过湿度监测。气路上有串接的三台(CO、O2、NO)或两台(CO、O2)分析仪，在分析仪之后设置有气流监测器。整个取样分析系统由可编程序控制器(PLC)控制自动进行。

图1   双探头自动取样分析系统模拟图

 

B1——冷凝液监测器(带滤纸过滤器)；B2——转子流量计；B3——压力测量开关；Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y12、Y13、Y14——电磁阀；Y10、Y11——隔膜泵；Y15——针阀；Y16——阀；E1、E3——气体冷却器；E2、E4——冷凝液收集装置

1.1  利用PLC控制在线分析系统的工作过程

图2展示了取样分析系统的工作过程。它主要是通过PLC使双探头系统按一定周期自动轮换工作，必要时，也可在某一时期内择探头1或探头2工作。这样既能实现自动连续取样分析，又能方便地对系统预处理单元进行维护保养和修理，而不影响生产操作。

图2    系统工作过程流程图

 

当选择双探头按一定周期自动轮换取样工作方式时，如果启动时系统无报警或预报警，程序将选择探头1所在的取样和预处理系统。通过电磁阀Y1、Y2吹洗探头1，反复数次。在Y2通电，电磁阀Y4断电的同时，电磁阀Y6也接通一段时间(约30秒)，以防止由于Y4泄漏导入的吹洗压缩空气的高压损坏分析系统的元器件，并排除冷凝液。随后，Y2、Y6断电，隔膜泵Y10和电磁阀Y4通电，并延时数秒，以通过三通电磁阀Y8排除由于吹洗探头1时引入的压缩空气，保证分析工作开始后，分析仪能及早真正反映气体特性的真实样气。延时结束后，程序再次判别系统有无故障或状态报警，如果没有，则电磁阀Y8通电，电磁阀Y9和隔膜泵Y11断电。从而探头1所在的取样和预处理系统投入工作，一个周期的分析过程开始。此周期结束，程序自动选择探头2所在的取样和预处理系统。从而探头2所在的取样和预处理系统投入工作，探头1所在的取样和预处理系统停止工作，新的一个周期的分析过程开始。如此周而复始，依次循环。

择单一探头的定周期分析过程，系统的投入步骤同上述，的区别仅在于此周期结束，则系统停止取样并进行报警，只有重新启动，系统才能再次投入工作。

如果在上述分析过程中，系统出现故障，PLC能随时报警，以便维护人员及时处理。

1.2  PLC简化了分析仪的性能测试

从系统性能测试流程框图(图3)可知，如果在分析过程中要测试分析仪的性能，即校验气体，其操作过程很简单，并且由于三台(CO、O2、NO)或两台(CO、O2)分析仪在气路上串接，可同时对其零位进行校正。校验开始时，依测试需要分别给电磁阀Y13或Y14通电，并且电磁阀Y12通电。此时，取样分析过程终止。只需按要求送入测试气体，启动测试过程，则一个周期的测试工作开始，此周期后，电磁阀Y12和Y13(或Y14)断电，测试结束。测试周期可依需要变，并且在测试周期中可随时停止测试转入分析过程。如果一个测试周期结束，测试尚未完成，只需重新启动测试，则测试工作可继续进行。

1.3  PLC提高了系统的状态监测功能

我们知道，系统中吹洗探头用压缩空气压力，样气湿度，样气流量以及分析环境温度等是关系到系统、设备能否工作，分析结果是否准确和关系到分析仪工作寿命的重要因素。因此，通过PLC实现了对系统的上述状态、参量和分析设备故障以及分析设备测试进行的自动报警和预报警(见图4)。所有报警和预报警均采用非电位式常闭触点输出。报警和预报警信号既通过现场模拟图上指示灯显示，又送入控制室主计算机系统，可通过CRT显示荧屏和警笛告知操作人员和维护人员。

1.4  系统的日常维护和使用效果

如上所述，由于采用了PLC控制；实现了取样系统双探头按一定周期自动轮换工作，同时也简化了分析仪的性能测试，提高了系统的状态监测功能，从而使系统的维护变得十分方便。为了保证取样分析系统的长期稳定运行，必要的日常维护工作主要有：

(1)每天一次检查取样气体流量。

(2)每周一次或根据需要校正分析仪。

(3)每月进行一次泄漏试验。

(4)停窑检修时，拆下取样探头，检查是否有污垢。如有必要，进行清洗。

由于采用压缩空气对取样探头轮换吹洗，有效地避免了探头过滤器的阻塞。自投产以来，没有因取样系统取样探头阻塞而影响分析系统的正常工作。在使用过程中出现的故障主要是由于泄漏而引起的样气流量不足。如图1所示，样气被冷却生成的冷凝水易造成电磁阀Y4、Y5以及Y6、Y7和Y8、Y9的锈蚀而引起气路阻塞或样气泄漏。上述故障终导致样气流量下降，当样气流量下降到分析仪正常分析所要求的小流量时(如30升/时)，带有电接点的转子流量计B2即发出警报，并中断分析操作。防止这一故障的有效方法是当发现某一通道样气流量明显下降时，及时清洗该通道的有关电磁阀。由于系统有两个取样通道，所以任一通道的维修都不影响系统的正常工作。

2  使用一台分析仪实现多测点监视

对煤磨电收尘出口和两个煤粉仓CO浓度的监视是由一台红外线气体分析仪来完成的，其取样系统流程如图5所示。来自三个测量点的气体经过相应的电磁阀(Y7、Y8或Y9)进入公共的样气处理系统，气泵M1是公用的。气体冷却器E1将样气降到环境温度以下5℃，冷凝水可通过冷凝水泵M2自动排放。为减少由于测量点的转换或分析仪的启动给系统带来的时滞，分析仪设置有旁路阀Y1。气泵M1后面安装有薄膜过滤器B1，以防止可能损坏分析仪的湿气或煤尘进入。采用阀Y5来调节和控制通过分析仪的样气流量。Y6是阀，当来自测量点的压力大于6860帕时，Y6就自动打开以保护分析仪不受损坏。

图5    一台分折仪实现多点监测的分析系统模拟图

B1.冷却液监测器(带滤纸过滤器)；B2.转子流量计；E1.冷却器；M1.抽气泵；M2.排水泵；Y1、Y2、Y3、Y4、Y7、Y8、Y9.电磁阀；Y5.针阀；Y6.阀

如上所述，系统中只有一台分析仪，测量点的监视是交替的。不受监视的测量点信号暂时中止，CO限报警不工作，但显示原有报警状态。系统的全部工作过程同样也是由FA—1系列可编程序控制器来控制的。由于本系统中样气的温度较低，粉尘浓度相对较小，因此自投产以来，还没有出现过因为取样系统的阻塞或样气的泄漏而影响气体分析仪正常工作的故障。

在制造业现代化高速发展的今天，生产的率和产品的高质量要求使得一些电气系统和自动控制系统应运而生，同时也使许多普通电气控制系统难以解决的问题变得相对的简单一些，并且在很大程度上增加了自动控制系统的稳定性。三菱电机有限公司目前推出的q系列plc以及q系列运动控制器q172cpun和q173cpun就是专门针对需要电气控制的产品。下面对q系列plc以及q系列运动控制器系统和三菱驱动伺服(mr-j2s-口b)以及机械结构介绍如下:

连轴压模设备工艺工艺简介

该设备是压模生产厂家自行开发的三轴伺服高速同步连轴压模机组。但根据加工不同产品和相应的工艺以及控制精度的需要，该设备实际由5个伺服轴和1个变频主轴组成。中间3个伺服轴为连轴同步轴。在中间三轴伺服同步连轴压模机组前后分别有1个伺服放料轴和伺服收料控制轴，分别用于在自动控制过程中的放料动作和收料动作。压模的模具由变频主轴直接驱动，由于压模模具下压进行压模加工动作时，被加工的物料静止地保持在加工台面上才能保证加工物料的和高稳定性。因此系统的生产过程中，被加工的物料动作并不是连续的;而是断续的。经过一高速定位后就静止停在被加工台面待压模动作。这样一来加工的物料之间虽然有张力但很难被准确出来，这就增加了控制的难度。于是在三轴伺服同步连轴压模机组前后的伺服放料轴和伺服收料控制轴分别加了位置检测开关，用来模糊控制放料和收料之间的张力，而没有采用压力传感器来检测压力进行控制张力。其系统工艺控制图如图1:

 

工艺动作说明     

如图1，当整个系统初启动时，变频主轴得到启动命令旋转起来，并负责给模具一和模具二直接提供动力驱动。在变频主轴的轴承上套轴连接了一个高速光电位置开关，用于变频主轴的旋转次数，也就说变频主轴每旋转一转，高速光电位置开关就给出一个高速脉冲信号给q-plc。q-plc将其传送给运动控制器。运动控制器利用这一个高速光电脉冲信号作为同步一、二、三轴的位置同步控制启动信号。进行高速同步定位控制，高速同步定位控完成后。由q-plc程序控制过程中输出一个定位完成信号，定位完成信号作为模具一和模具二的向下压模动作启动信号，压模动作动作完成后，模具一和模具二自动返回。等待下一个周期的到来。系统控制部分启动时时序图    

系统控制部分启动时时序图见图2所示

图2  系统控制部分启动时时序图

放料轴收料轴控制      

 放料轴和收料轴则采用速度控制，放料轴到物带在检测一位置时，则启动速度控制，当放料轴检测到物带在检测二位置时，则停止速度控制。收料轴也采用速度控制，收料轴到物带在检测二位置时，则启动速度控制，当放料轴检测到物带在检测一位置时，则停止速度控制。利用这样方式可以不考虑放料和收料轴的半径的改变。系统硬件配置      

 该系统采用了三菱公司的q系列plc(q02cpu)和motion运动控制器(q172cpun)作为整个系统的电气控制部分。q02cpu主要用于协调整个控制程序的运行和管理，q172cpun运动控制器作为系统的运动控制处理器，协调和控制整个系统的运动定位控制。a970got-tba-ch人机界面主要用于控制数据的输入和显示。如图3所示。

图3  系统硬件配置图

伺服放大器采用了三菱电机mr-j2s-40b，该伺服放大器具有sscnet高速串行总线通讯同步功能，控制器和伺服放大器之间的通讯循环时间长为0.888ms。这样一来可以确保整个系统的高速响应和控制精度。

系列的运动控制器的功能     

 q系列的运动控制器采用运动sfc编程软件编程，如图4所示。该软件采用流程图形式编程。编程介面形象、直观、易懂。十分适合初学者使用。并且其功能强大。主要分为实模式和虚模式二种形式。

图4  sfc编程软件系统配置图

实模式     

实模式下提供了6种原点回归方式:      

近点dog型;计数型;数据设置型;dog支架型;停止器停止型;限位开关混合型。       另外在实模式下还有各轴jog操作功能以及多种速度控制功能和多种定位控制功能，并且实现多四轴插补控制。

虚模式       

虚模式下提供了多种传递模块和输出模块。其中传递模块有以下四种:      

齿轮输入模块;离合器输入模块;变速机输入模块;变速齿轮输入模块。     

输出模块有以下四种:       

滚简输出模块;滚珠丝杆输出模块; 回转台输出模块;凸轮输出模块。      

在虚模式下可以设置虚模电机进行多轴同步控制。其控制图如如图5所示:

图5 三轴同步虚模式机械控制图

图5中v.1电机为虚拟电机。可以通过虚模式程式对其进行速度控制和定位控制，从而实现其虚轴上的3个电机的高速同步控制。      

在q系列运动控制器的sfc编程软件编程过程中实模式和虚模式很容易地被用户切换。可以灵活地现实多功能的复杂控制。

调试和用户反馈     

当客户将电气设备和机械设备安装完毕后，经检查无接线错误后次上电，伺服电机动作并不是很理想，个别电机有轻微的抖动。可以用setup161e调试软件进行细致的调试。增加其滤波功能，提高伺服电机的响应频率。确保整个系统高速、稳定地运行。

随着科学技术的发展及制造技术的进步，社会对产品多样化的需求越来越强烈，产品的新换代周期也越来越短，中小批量生产的比重明显增加，从而对制造设备提出了高的要求。为满足市场的需要，要求制造设备具有率、高质量、高柔性及的性能，数控机床作为一种自动化的加工设备而被广泛采用。同时，随着现代机械制造业向高层次的发展，数控机床也必将成为柔制造单元（FMC）、柔制造系统（FMS）以及计算机集成制造系统（CIMS）的基础装备。计算机数控系统作为制造形状复杂、高质量、产品所的基础设备，己成为当今制造技术的一个重要组成部分。

PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置，PLC作为计算机技术应用于工业控制领域的崭新产品，也是开放式数控系统中不可缺少的重要组成部分。它在处理开关量的控制问题时起着重要作用。现代的数控机床一般可分为机床床体（MT）、NC和PLC三部分。数控机床中NC和PLC协调配合共同完成对数控机床的控制，其中NC主要完成管理调度及轨迹控制等“数字控制”工作，PLC主要完成与逻辑有关的一些动作，如的换、工件的夹紧及冷却液润滑液的开停。PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制中得到为广泛的应用，成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。

在数控机床上有两类控制信息:一类是控制机床进给运动坐标轴的位置信息，如数控机床工作台的前、后、左、右移动；主轴箱的上、下移动和围绕某一直线轴的旋动位移量等。这些控制是用插补计算出的理论位置与实际反馈位置比较后得到的差值，对伺服进给电机进行控制而实现的。这种控制的作用就是保证实现加工零件的轮廓轨迹，除点位加工外，各个轴的运动之间随时随刻都保持严格的比例关系。这类数字信息是由CNC系统（计算机）进行处理的，即“数字控制”。另一类是数控机床运行过程中，以CNC系统内部和机床上各行程开关、传感器、按钮、继电器等开关量信号的状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序控制工程网版权所有，对诸如主轴的开停、换向，的换，工件的夹紧、松开，液压、冷却、润滑系系统的运行控制。这一类控制信息主要是开关量信号的顺序控制，一般由PLC来完成。Plc在整个过程中占据的地位.实现自动化控制。

1.概述

1)混凝土泵车简介

混凝土泵车是建筑工地上一种非常常用的工程设备，主要完成将水泥砂浆输送到较高的建筑物上，因为混凝土泵车的的工作效率和方便的移动功能，被大量的建筑工地使用，市场需求量非常大。

2)混凝土泵车的控制系统

早期的混凝土泵车采用常规继电器回路进行逻辑控制，线路比较复杂并且维护困难，现对常规的混凝土泵车的控制进行重新设计，控制使用施耐德电气的Twido系列PLC中的TWDLMDA20DTK，这种型号的PLC的CPU上集成有12个输入点及8个输出点，内部可编程资源非常丰富，并且它的安装尺寸很小（35.4X90X70mm），可以减小电控柜的尺寸。使用施耐德电气的Twido作为混凝土泵车的控制后，系统的控制功能加强大和灵活，同时设备容易维护。

2.系统描述

混凝土泵车的控制是TWDLMDA20DTK，它主要完成主电机的星－三角启动切换、自动泵送/点动泵送运行控制及有线遥控操作控制，在电气线路中使用一个自锁双接点按键钮将有线遥控操作盒的按键与控制箱的5个操作按键复用，以节LC的输入点，降低设备的成本。

主电机未启动就绪前，除主电机启动按键可操作，其余按键在PLC内部将其功能锁定，主电机启动就绪后，主电机就绪指示灯点亮，提示操作者可进行下一步操作，同时，在PLC程序中解除其它操作按键的锁定。

按下自动正泵/反泵启动按键，泵送指示灯点亮，主缸活塞杆A/B及分配阀根据4个主缸活塞杆位置传感器的信号进行相应的动作循环输出，直至按下自动正泵/反泵停止按键。

有线遥控操作盒在遥控/本地操作按键切换到遥控位置后，在手持操作盒上完成正泵、反泵、泵送停止及分配阀的点动等功能。

3.结束语

由于设备出现故障后对工程进度有很大的影响，混凝土泵车的操作使用者非常在意设备的性。而Twido PLC的高速运算能力和紧凑尺寸正好复合可移动设备的要求，另外，Twido PLC通过了CE，UL和TUV认证，保证了，能够用于一些环境比较恶劣的场合。因此，买使用Twido PLC控制的混凝土泵车的客户，在使用过程中对这种型号的混凝土泵车的性和维护性给予了很高的评价。