石家庄西门子中国一级代理商DP电缆供应商

石家庄西门子中国一级代理商DP电缆供应商

前言：包钢带钢厂璇流井水系统是为轧线供生产用水，整个水系统是循环运行的。为保证璇流井内水位保证基本平衡，通过5#泵（110KW）将水池内循环水再抽到外面，防止水溢出。由于原有系统采用软启动启动，不能调节转速，水位的控制依靠人为值守，来通过开阀和关阀来控制。否则在低液位会造成水泵抽真空而损伤泵体（气蚀）；高液位则会淹没水泵房造成停电事故。为此，我们设计变频恒液位控制系统，液位检测采用声波液位器（百特公司），通过变频器内部PID构成液位闭环，实现液位的自动恒定控制。

1、变频恒液位控制系统构成
        系统水泵电机为110KW，四级，转速1480r/min。设计采用EV2000-4T1100P系列通用变频器作为水泵电机控制。液位检测采用百特工控公司生产FBSON-Y-05-N系列声波物位检测仪，供电电源为AC220V，一体式安装。量程大可达到5米，实际检测水位1.85米。系统原理图附图一至三。
        采用一台EC20-1006BRA作简单的继电连锁，除了和旧系统进行连锁（互锁），还有变频器的简单启动和停止及报警。本系统还另外装有一台EC20-1006BRA，通过串口与一台数传电台相通讯（MODBUS）,来实现和另外一个水泵房（净环泵房）实现连锁。当璇流井有高液位报警时，通过PLC及数传电台传送到净环泵房，由操作人员确定水泵的启动和停止（由于二者距离太远，且不适合电缆敷设，所以采用无线数传的方式）。 其中璇流井内PLC设置为主站，净环内PLC为从站。数传电台采用深圳科立讯生产的PT6080无线数传电台是利用的单片机技术,无线射频技术,数字处理技术设计的功率较大,体积较小的模块式半双工数传电台,采用SMT新工艺,选用高质量的元器件。抗干扰能力强，精致坚固，结构紧凑，安装方便。数话兼容，数传可。RS232、RS485及TTL多种接口可供选择，适应面宽

系统组成：电源——140 CPS14 20 PS15／230 VAC、主控单元——140 CPU43412A 486 CONTROLLER、通信模块——140 NOE 771 01 ENTERNET 10／100、开入模块——140 DDI 353 00 24VDC IN 、开出模块——141 DDO 353 00 24VDC OUT、输入模块——141 ACI 030 00 ANALOG IN、以太网交换机——EDS-305-M-SC、上位机——DELL。
主控单元：140 CPU43412
配置：Inbbb 486（66MHZ）、2个RS232、1个RS485、2M的RAM、1M的闪存。它在Quantum 系列PLC中属低端产品。
        系统分为上层软件和下层软件，上位机在下层软件编制用户程序后，下装到PLC的CPU中，并通过下层软件对CPU进行相应的设置。上层软件主要是用来监测和控制，上层和下层通过地址传送数据。
用户程序用LD（梯形图）进行编写，编写逻辑按照输煤运行程序和要求进行。同时分程控手动运行和自动运行，二者切换通过画面中的软切换开关进行切换。为了起见，在现场还安装了远控/就地转换开关，实现了三位控制。使得系统运行的性大大加强，同时也便于检修。
      在安装过程中，特别注重了PLC的接地问题，重新做地，使PLC有了单的地，此地的接地电阻达到标准＜0.5Ω，保证PLC的稳定运行。

整个系统的工作过程：
1. 开关量现场信号经过中间继电器隔离送入DI模块，由DI模块送入主控单元的输入映像区，在CPU进行循环扫描时，从输入映像区中取数据，执行用户程序，给予相应的输出，此输出送至输出映像区，再由输出映像区送至输出模块，经隔离中间继电器控制现场设备。
2. 现场模拟量信号直接以4－－-20mADC信号送至AI模块，由AI模块经过A/D转换等处理后，以数字量信号的形式送入输入映像区，在CPU进行循环扫描时，从输入映像区中取数据，进行显示和参与相应的控制。
3. 整个系统的操作控制是通过两台上位机（即操作员站）进行，上位机与PLC通讯是通过通讯模块NOE和一台以太网交换机进行的。上位机网络为10/100M以太网。两台上位机可同时进行操作，也可一备一用。
系统改造后（已运行5年），运行一直较为稳定。未出现过误动和停机现象。

一、前言：

回流焊作为电子加工中的设备是每个电子厂商或者OEM工厂的设备，国内在回流焊设备的设计和加工技术也得到了长足的发展，大多数国内的电子厂商都会选择国产的回流焊设备。

作为国内技术力量的PLC研发和生产厂商——亿维自动化技术有限公司从02年开始就为各设备厂商提供有铅、无铅回流焊的PLC和完整的自控解决方案。

二、回流焊技术：

回流焊的示意图如下：

这是一台6温区的回流焊，每个温区各有一个上温区和一个下温区，所以一个6温区的回流焊需要12组温控，每路温控带一个热电偶和一个PWM信号，通常大家都用PLC的CPU模块+热电偶模块组成，PLC通过热电偶模块采集到的温度值进行PID运算，并通过PLC的CPU模块上的晶体管输出来控制固态继电器的导通和截止时间来达到恒温的效果。

可是在这种控制方式中，需要占用PLC的输出点，同时PLC程序的循环时间长短也会影响到温控的精度，特别是通信比较频繁的时候。

另有一部分厂商使用工控机加工控板卡的方式，或者工控机加温控模块的方式，但都存在性和抗干扰能力比较弱的问题。

 三、X5 的回流焊解决方案

亿维自动化针对提到的各种问题，提出了一个为优胜的方案：的是UniMAT X5系列CPU模块X5-1410RD，它带有两个通信口，一个口可以在线编程，或者接监控电脑或者触摸屏，另一个RS485口可以用于与变频器或者其它仪表的通信。后面的E5-THM是热电偶模块，但该模块不但带5路热电偶信号，同时还带5路PWM信号输出，重要的是E5-THM模块内本身带有CPU芯片，并内带PID算法，也就是说E5-THM模块本身就是一个5路的温控仪表，CPU模块在上电设置好参数后，E5-THM模块就可以自行控制固态继电器的通断，从而控制温度的稳定。如果用户的变频器需要用到模拟量输出模块则需要增加一个E5-0004A模块，否则可以考虑用X5-1410RD模块上的通信口与变频器进行通信控制。

对于回流焊，用户通常需要以下特性：

1、  的温控特性；

2、  高性，抗干扰能力强；

3、  运算能力强；

4、  灵活性高，可根据用户的需要方便的修改程序；

5、  ，在竞争日益加剧的今天，如何在保持的同时，在成本上比竞争对手低，是各厂商长久追求的目求。

因为X5是专为设备控制厂商开发的小型PLC，因此采用该方案的特点如下：

1、  功能强，精度高

带温控功能的热电偶模块：

不光X5的CPU模块带有PID算法，同时扩展的E5-THM模块也带有PID算法，同时E5-THM带有5路热电偶输入和5路晶体管输出，可以在一个模块内完成所有的温度控制工作。从而保证温控的精度和响应速度高，可以轻松满足±1℃的要求，另外E5-THM模块支持B、E、J、K、R、S、T7种热电偶信号，满足各种不同设备的要求。

功能强大的CPU模块：

X5-1410RD模块是10路数字量输入和10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，目前我们为各回流焊厂商提供的通信协议库文件也使各厂商自行开发上位机软件提供了相当多的便利。

X5-1410RD内带FLASH存储器，可以将各种参数存储在本地，同时还带有掉电保持的RAM芯片，可以保证使用的性和便利。

X5-1410RD高速的运算速度和完备的数学运算能力使其在需要大通信和模拟量处理的环境从容应对。

2、  性高，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任何恶劣的环境中游刃有余，另外X5全系列产品都通过了CE认证，也为用户产品的出口打下了良好的基础。

3、  

一方面因为热电偶模块的整合，使整个系统的点数需求减至少，另一方面德维森作为国内厂商，在人力成本和成本方面有进口产品的优势，所以该方案相对于使用其它PLC或者工控机加板卡的方案，。

四、结论：

    该回流焊方案在多家回流焊厂商的应用过程中，得到了高的，作为国内的工业控制厂商，亿维一直以“客户自己的PLC”作为自己的服务理念，立足于国内装备制造业，为广大设备生产厂商提供为贴近的服务

  引言

        随着城市发展以及人民生活水平的不断提高，城市污水排放量也在逐年增加，这给城市环境造成了严重污染，基于此需求，各地都在积建设污水处理厂，以实现城市可支持性发展、美化和治理城市环境。
        环保要求的不断提高，未采取污水处理措施的小城镇在未来若干年内必然会建立污水处理厂。小城镇量大面广，对污水处理设施的需求量很大。同时，受投资额的限制，这些污水处理厂愿意采用经济、实用的产品。本文介绍的监控系统在满足污水处理设备、运行的同时具有很好的性价比，具有良好的经济、社会效益和推广前景。
        在污水处理厂内，各种污水处理设备分布较分散。为监控现场设备的运行参数和运行状态，需要建立一套监控系统。该监控系统由现场检测、数据采集和处理、数据通讯和监控等部分组成，现场检测仪表检测到的设备参数和运行状态经过现场层AC31分散处理后通过控制层AC500集中处理后通过网络上传至控制室，控制室内的运行人员通过监控计算机监控全厂设备的运行状态。运行人员根据生产工艺和计划发出各种控制指令，控制指令通过系统网络传到现场，控制设备的相应动作。
        污水处理有地域广阔、监测点分散、仪表接入方式多、实时控制要求不高，现场检测仪表标配通讯接口大多采用Modbus-RTU等特点。综合上述特点，终ABB公司生产的AC500系列可编程控制器就适合了这些特点，它标配Modbus-RTU和以太网接口，降低了硬件费用和仪表接入费用。采用双绞屏蔽电缆作为现场总线，降低了传统安装和布线费用，同时也满足了远程站分散、检测点多、距离远等要求。AC500具有丰富编程方式，大容量的程序空间，简化了复杂的工艺流程控制，扩展性强，随心增减设备点数等特点。
 
2  杭州余杭良渚污水厂自控系统解决方案

2.1  AC500控制系统介绍

        AC500是ABB公司结合的计算机软、硬件技术，在ABB公司AC31、AC800系列可编程控制器及DCS集散系统的基础上，面向所有过程控制应用场合的过程控制系统。
        AC500系统由CPU，通讯模块，CPU底板，I/O模块和端子板，FBP接口模块和端子板，程序存储卡等组成,如图1所示。  

图1  AC500硬件组成
        CPU处理模块有PM571、PM581 和PM591三个不同的等级。均带有：LCD显示、操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通讯口。CPU可直接插在CPU底板上，底板可选择集成以太网或者ARCNET网络接口。此外，保留的CS31的通讯接口是考虑到了和AC31等ABB公司其他系列PLC的兼容性。
        通讯模块除了CPU上集成的通讯接口外，每一个CPU上还可多扩展4个通讯接口。这4个通讯接口可扩展为任意的标准总线协议。CPU上集成的两个Modbus通讯接口和可选集成的以太网或ARCNET网络接口外，通过通讯扩展接口还能扩展Profibus-DP、Device-Net、CAN-open和以太网等总线接口。
         I/O 模块输入/输出模块有模拟量和开关量两大种类。每个输入/输出模块均可直接插到端子板上，CPU本地和通过FBP分布式扩展的子站，可大扩展到7个输入/输出模块。AC500还可以提供每一点都可以根据用户的需求及可设置为输入又可设置为输出的开关量模块。
         FBP 的接口模块这种模块集成了一定数量的开关量输入/输出，并且通过它实现和CPU 的通讯和分布I/O。这个分布模块后面又可大扩展7个输入/输出模块。
         AC500 Control Builder 编程AC500 Control Builder 编程是一套可对所有系列AC500      CPU进行编程的工程工具，这套编程软件符合IEC61131-3的标准，可支持五种不同的编程语言：
      　　　　－功能块（FBD）
      　　　　－语句表（IL）
      　　　　－梯形图（LD）
      　　　　－结构文本（ST）
      　　　　－顺控图（SFC）
              －控制图（CFC）
       采用AC31-40/50自动化系统作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。AC500采用符合IEC－1131－3标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制、流程图编程及编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，可大大简化组态工作，缩短工程周期。
 
2.2污水处理厂规模

       序批式活性污泥法简称SBR (Sequence Batch Reactor)法，是早期充排式反应器的一种改进。随着自动控制水平的提高，SBR法引起人们的重新重视，并对他进行了加深入的研究与改进，自1985年我国座SBR处理设备在的投产，目前已经广泛的应用在工业污水和城市污水的处理中 。
       该污水处理厂就是采用了水解－SBR耗氧处理工艺，一期工程进口预处理段提升泵站配水井、变配电系统、集泥池、浓缩池按三期总12万立方米／日的处理能力装备。水解池、SBR池按2万立方米／日的处理能力先上一组，鼓风机、脱水机各先上两台。二期工程4万立方米／日处理能力的一组水解池、SBR池及各两台鼓风机、脱水机。三期工程再上6万立方米／日处理能力的两组水解池、SBR池及各三台鼓风机、脱水机。 
 

图2  污水厂总揽
        污水厂地域分布广阔，一期位于塘西污水厂2004年完成，二期位于良诸污水厂2005年完成，三期位于余杭污水厂2006年完成，每个污水厂都有立的电气监控，主监控被设置在余杭污水厂办公楼。
2.3自控系统解决方案

2.3.1 自控系统分级

         污水厂之间远过20公里，采用内部局域网，实现网络浏览各厂污水生产管理功能。考虑到工业网络发展趋势和系统可升级性，整个系统分成三级。级：现场设备层（现场的各分系统或成套设备,采用Modbus现场总线，可经济接入其他厂家的PLC、各类现场仪表仪器、各类阀门和计量设备, 实现就地设备的控制。）。二级：过程控制层（以AC500 PLC系统作为现场控制，按场区配置分站，通过Modbus网与所属分布I/O通讯对流量、液位、pH值等参数进行采集、并依据工艺控制程序实现过程自动控制。）三级：监控管理层（采用Modbus TCP/IP 工业以太网，在监控站点采用星形拓扑网络结构，将PLC、计算机、打印机、投影仪等设备连接起来。）
        此系统解决方案，级现场设备层，就地控制，由ABB公司的AC31系列产品组成分布I/O，采集现场参数,执行上一级PLC主站的控制命令。二级过程控制层，由ABB公司的AC500 PLC系统作为控制。三级监控管理层，由控制室的操作站实现，采用的上位机软件MCGS作为监控和管理。

2.3.2 解决方案配置
       在监控管理层，工控计算机只需一块普通的网卡就可以通过Ethernet  LAN接收到来自PLC主站的数据。PLC主站由1台AC500系列PLC及相应的外围设备组成，置于控制室。PLC主站从分布I/O接收数据，进行相关的处理与控制，同时通过标准工业以太网TCP/IP通讯模块(TB521-ETH)传输给工控计算机,传输速率为10Mbit/s ,介质为屏蔽双绞线。
        在过程控制层，PLC主站通过CPU(PM581)上保留的CS31通讯接口、Modbus-RTU通讯总线与分布I/O（AC31远程扩展模块）构成高速通讯网络,随时采集现场设备的运行状况和故障信息,并上传工控计算机，形成分布控制。

 图3   AC500在污水厂自控系统解决方案

         在现场设备层，本系统共设8个分布I/O。从经济实用角度考虑，由于AC500系统可以兼容AC31的远程扩展模块， 1#～8# 分布I/O分别选用AC31系统的远程扩展模块（ICMK14 N1-24DC）。分布I/O置于污水控制现场，就近控制所属设备，形成分布控制的能力，并采集现场设备的运行状况和故障信息，通过Modbus-RTU总线联接到PLC主站。Modbus-RTU总线是一种点对多点的RS485串行通讯，每个通讯系统由一个主站和大31个从站组成。通讯距离不加中继为1200米，加中继大可达到3000米。通讯介质为:屏蔽双绞线。

2.3.3 系统方案优点
        AC500 PLC系统除了有外形美观，性能，价格适中等特点，在项目具体实施中还具有如下优点：可设置输入/输出的开关量模块，为备用点数的设置提供了方便并能进一步降；模拟量的每个输入通道都可以设定电流，电压或者热电阻等输入信号，使用方便；编程软件中集成的MODBUS功能块，非常实用，易于操作，大大节省了编程时间。
        采用AC31-40/50自动化系统作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。AC500采用符合IEC－1131－3标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制、流程图编程及编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，可大大简化组态工作，缩短工程周期。

2.4 系统的技术特点

2．4．1现场设备就地控制

        对单体设备来说其控制分为三种模式，其顺序为现场手动控制、远程手动控制和远程PLC自动控制，这样现场发现设备故障时可以快的速度切断故障设备的运行，地降低设备的损坏程度。在整个系统中，单体设备的损坏时保证系统其它无关联设备的正常运转。

       控制门是大弧门和小弧门，控制快速进料和慢速进料；称重传感器边上气缸控制料筒门放料；夹袋器气缸用于夹紧包装袋。
       包装秤的技术参数：仪用压缩空气压力范围在0.4-0.6 MPa，流量大于18m3/h。每包50kg，大允差±100g，包装能力800bag/h－－每4.5秒1包。
1.2  包装秤定料控制，有3种方式，手动、单秤自动、双秤自动。
1.2.1  手动控制过程：
快加→慢加→放料→松袋。由按纽控制。                                      
夹袋↗
1.2.2  单秤自动运行动作过程：
快加→慢加→放料→松袋。自动秤PLC控制,手动秤按纽控制。
夹袋↗
1.2.3  双秤自动运行动作过程：
快加甲→慢加甲→放料甲→松袋甲。
↗
夹袋
       ↘
快加乙→慢加乙→放料乙→松袋乙。由PLC控制，甲乙秤放料互锁。                 
1.2.4  3种控制方式的特定要求
      手动控制撇开PLC而由按钮操作；手动和单秤自动，放料动作没有互锁要求；双秤自动运行，则放料动作实现互锁，即甲秤放料则乙秤不能放料，乙秤放料则不能甲秤放料。放料后中间料斗门复位到位方可加料，放料时间需要根据实际情况调整。

2  硬件构成说明
2.1  PLC系统组成
2.1.1  CPU单元、扩展单元
      CPU单元采用CPU222，扩展单元为数字量混合模块EM223，使用TD200C与PLC通讯，并可以修改关键的时间参数。称重控制器采用日本UNIPULSE的F701，该仪表接收称重传感器来的模拟信号，输出开关量信号给PLC，如：快加，慢加，不足，过量，自动等信号。称量不足或过量时，PLC置位面板指示灯报警；其余开关量输出给执行机构――气缸，气缸在手动情况下由按钮通过电磁阀控制，自动情况下由PLC通过电磁阀控制。

1 引言
      程控变频钢球加工机床是我公司主导产品，产居国内，并批量出口美、德、日、韩、意大利等国。产品设计吸收了国内外多项技术，本文就电气传动控制部分进行阐述。

       九十年代以来，变频传动技术日臻完善，其调速稳定，节能降耗，方便等优点，已取代原来的滑差调速和直流调速。而可编程序控制器易于编程，易实现传统的继电器控制不能实现的许多功能。PLC与变频器的系统集成自动化已成为产品设计时的解决方案。RS485通讯只需用两根线，且传输距离远被广泛应用在变频器和PLC上，这就使变频器与可编程序控制器通讯为便利，低廉的成本也提高了产品的竞争力。

2 工艺过程简述
      研磨机的主要动作为转动研磨盘由主减速电机经一对三角皮带轮，通过卸荷带轮内的花键幅带动主轴旋转获得，输球料盘由减速电机经过一对链轮传递蜗杆减速箱，减速后由料盘内的直齿轮啮合带动料盘旋转。两者均需要选用不同的转速来加工不同系列的钢球，为此均选用变频调速。为了期间，在系统中也加上了机床运转保护功能。如主轴运行监控接近开关，装在机床的主轴大皮带轮上，随时监视研磨盘的运动状态，防止皮带打滑造成研磨盘卡死，当转速正常值时，就停车报警；料盘除设有转速外，还加有堆球时快速停机，在设定时间内若恢复正常则重新自动运行的保护。

3 系统硬件设计
3.1 单自动化平台
       艾默生CT的EC10系列小型PLC因其运行速度快、通讯组网能力强、编程灵活、模拟运行方便、程序保密性强、抗干扰能力强、性能稳定，钢球研球机成为钢球研球机PLC的自动化平台。根据工程经验，爱默生EV1000系列变频器故障率能低，能实现高转矩、宽调速范围驱动，有优越的防跳闸性能，对恶劣电网、高温、潮湿和粉尘有较大的适应能力，能较好满足钢球加工设备的多样化的使用环境，可以实现单同平台技术集成，也成为项目设计的。由此项目通过选用爱默生的EC10-1614BRA小型PLC及EV1000-4T0055G和EV1000－2S0007G变频器，达到了单一自动化平台技术集成，例如EC10系列PLC对艾默生CT系列的变频器有简洁的通讯指令，一条指令即可控制变频器的运行控制。

3.2 电气原理设计
       系统主电机电气原理（料盘电机控制与主电机同）如图1所示。为了用户调速及监控运行速度，电动机转速由电位器调节，其数值由线性数显表显示，不通过通讯控制。主令按钮线直接接于PLC的开关量输入点上。PLC——变频器对电机的启动、停止、点动功能采用通讯控制方式，使用双绞线通过RS485口来实现PLC对变频器的启停控制，这样少占用PLC的输出点，也用接触器控制，降低了机床的成本。EV1000的RS485口直接端子连接，为方便。但需要注意的是RS485口“+”，“—”性不能接反，否则将无动作。因变频器本身具备过电流，过电压，欠电压，接地，过热和过载等多项保护功能，一旦异常故障发生，常开点RA，RC闭合，变频器立即停止输出，将断开所有的动作并停车报警，我们将其接入PLC的输入点来控制。变频器故障时可查看变频器屏幕上显示内容，对照变频器使用说明书异常原因及处置方法，采用相对应的措施进行处理即可。变频器多项对输出的保护功能使我们无须对电动机另加保护环节，直接接于变频器的输出端子上即可。针对变频器的输入端保护相对较为薄弱，在输入端加上无熔丝断路器QF实现反时限热保护。

      通讯协议采用MODBUS模式，EVFWD为正转，１为COM1通道(EC10只支持通道1)，１为通讯地址，其值预先设定，与变频器通讯地址一致，“”且不可覆盖。EVREV为反转指令，EVDFWD为正向点动指令，EVSTOP为停止指令。

5 结束语
       该系统应用变频器调速实现无级调速，满足用户工艺多样化的需求。使用RS485通讯口，不占用PLC的输出点，接线少，提高了产品的性。所选艾默生CT变频器具有较强的自诊断功能，便于维护。该系统自投入使用以来，运行稳定，工作，尚未出现故障，具有很高的性价比。