太原西门子一级代理商DP电缆供应商

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PLC以及InTouch软件的主要功能

1、通讯

整个自控系统设有7个PLC站，采用TSX P67/87 455 型PLC，各PLC站均配置ETH107通讯卡，采用ETHWAY协议通过光纤为主干网的以太网与中控室主机WSG1、WSG2配置的APPLICOM数据采集卡交换数据，以此实现主机数据的刷新与命令的执行。同时各子站还设有上位机，均配置3COM以太网卡采用NETDDE协议通过同一个光纤以太

网实现与主机3COM以太网卡的数据交换，可显示全厂各站画面数据，当子站与主机之间出现通讯故障时，各子站的上位机将通过ETHWAY协议与自己站的PLC进行通讯，确保畅通。同时各子站PLC也可以通过FIPWAY网络与中控室的PLC6进行通讯，实现数据的采集与命令的执行。

2、PLC功能介绍：

PLC通过相应的模拟量、开关量输入卡采集各种一次仪表以及反应各类执行设备状态的电信号数据（4～20mA），PLC对其中的一些数据进行处理，一方面将数据传送给上位机，另一方面将有关数据通过相应的模拟量、开关量输出卡传送到各执行机构，控制执行机构的动作，对于由上位机发出的命令则通过PLC 进行重新组态后输出到执行机构，控制其动作。

本系统采用3种控制方式;分别为全自动操作、plc远程手动操作和手动操作。系统主要以全自动控制方式为主，下面以聚合氯化铝（PAC）计量泵的控制为例，介绍3种控制方式。混凝剂的投加直接影响到出厂水基本的指标浊度的好坏，混凝剂是水厂中主要的原材料消耗，如何合理、的投加混凝剂一直以来都是净水水处理方面研究的目标。九溪水厂采用PAC作为净水混凝剂，通过隔膜计量泵对其进行投加，计量泵可以通过两个参数来调节其投加量，分别为频率和冲程。在全自动模式下计量泵的频率由进水的流量来进行控制，泵的频率随着流量的变化而调整，计量泵的冲程则由游离电位测定仪（SCD）来控制，当原水浊度出现变化时，SCD检测到相应的电信号后传送到PLC，PLC经过P.I.D调节器的运算后向计量泵发出调整冲程的命令，此过程中的流量、频率、冲程、SCD的数据均通过Intouch在上位机上动态的显示出来，便于操作人员监控;plc远程手动操作则由操作人员根据实际经验在上位机软件中输入相应的频率及冲程，通过PLC后输出到计量泵;手动操作是操作人员直接在MCC低压开关屏上对计量泵进行调节，此过程不经过PLC以及软件。

3、软件（InTouch）的功能介绍：

1） 提供生产工艺过程流程分布、液位模拟量显示、参数设置、设备运行状态等动态画面。据此操作人员或技术人员可以对整个水厂的工艺生产以及设备运行情况有一个详细而形象的了解。

2） 系统主要参数以及设备的报警信号记录。记录的信息可以供技术人员参考，以分析仪器仪表、设备的运行情况，掌握手的资料，用于改进工艺控制，进一步提高系统的运行效率。报警信息以显眼的红色闪烁出现，提醒操作人员采取相应的措施，同时报警信息中还给出了报警的时间、故障的可能原因以及故障的现状。

3） 可以通过键盘（鼠标）直接控制现场的设备，如启动或停止水泵、刮泥桥、排泥阀等。

4） 进入系统的口令保护。以免非工作人员进入系统或随意中断运行中的系统，可以根据不同的登陆级别，实现控制本站的PLC控制设备到全厂的PLC控制设备的动作和参数修改。

5） 数据动态刷新余数据库维护。对于不同的静态画面进行数据动态刷新，加上新的动态实时数据，构成了带动态显示点的工艺画面;数据库的维护通过对存放历史趋势数据的环形队列进行移位，用新数据代替旧数据，使环形队列中始终保存到当前时刻为止30天内的历史数据。

1、引言

    和利时LM系列PLC是杭州和利时公司的小型一体化PLC产品。LM系列PLC具有性高、指令丰富、通讯能力强等特点。其支持六种编程语言，包括LD、IL、FBD、SFC、ST、CFC，能够适应多种PLC编程基础的人群。一些大的控制系统具有很多现场设备，其中一部分现场设备可能不支持标准的通讯协议，但是还需要与三方控制设备进行数据通讯，任何一个厂商的PLC都不可能支持所有现场设备的数据通信协议。如何实 PLC与非标准协议的三方设备进行互联呢，LM系列PLC推出了自由口的通讯方式，可以实现与任何协议的三方设备进行互联。本文介绍的是LM系列PLC通过自由口与Flash存储设备进行数据通讯。

2、LM系列PLC的通讯方式

    LM系列PLC支持多种通讯方式，如Profibus DP、以太网、自由口通讯。LM系列PLC的CPU模块本体集成了一个RS232通讯口和一个RS485通讯口，RS232和RS485支持标准的Modbus RTU、LM专有协议和自由口通讯协议。用户可以用图程序设定通讯口的协议、通讯速率、数据位、校验、发送数据和接收数据。下图为和PLC自由口相关的功能块指令。

    图1为设定自由口通讯速率、数据位、校验的指令；图2为恢复Modbus RTU和LM专有协议的指令，同时也可以设定通讯速率、数据位和校验；图3为数据发送指令；图4为数据接收指令。同时软件中有CRC校验的功能块指令，可以进行数据校验。也可以通过ST语言方便的编写校验程序。以计算CRC校验码为例，下面是变量声明部分：

FUNCTION_BLOCK Generate_CRC
VAR_bbbbb
pData:POINTER 
TO BYTE;
byteCounter:WORD;
END_VAR
VAR_OUTPUT
CRC_Code:WORD;
FINISH:BOOL:=FALSE;
END_VAR
VAR
Reg16: WORD;
j: BYTE;
i: WORD;
mval: WORD;
temp_byte: BYTE;
flg: WORD;
END_VAR

以下是ST语言的程序代码部分：
Reg16 := 16#FFFF;
mval := 16#A001; 

FOR i:=0 TO byteCounter-1 BY 1 DO
temp_byte:=pData︿;
pData:=pData+1;
Reg16:=（Reg16 XOR temp_byte）;

FOR j:=0 TO 7 BY 1 DO
flg := 0;
flg:=（Reg16 AND 16#0001）; 
Reg16 := SHR（Reg16,1）; 
IF （flg = 1） THEN
Reg16:=Reg16 XOR mval;
END_IF;
END_FOR;
END_FOR;

CRC_Code:=Reg16;
FINISH:=TRUE;

3、数据存储系统的设计

    该PLC控制系统是应用在节能汽车上，通过PLC对液压回路的控制使汽车达到降低油耗的目的，在该车的试验阶段，需要把运行过程中的一些过程数据进行记录。当时提出了三种设计方案，种方案是对PLC进行改造，在内部增加一条FLASH芯片，修改PLC的底层程序，实现数据的存储；二种方案是通过GPRS收发器把数据上传到远程PC；三种方案是通过自由口与U盘读写模块进行通讯，把数据实时写入U盘中。我们对运行环境进行了现场考察和反复研究，在性、稳定性、方便性等方面做了大量工作，权衡利弊，终选择了方案三进行实施。

开棉设备是集机、电、气等于一体的纺织机械设备。作为各种工艺流程的前纺设备，在提高纺织产品档次与质量中起着重要作用。我公司（原郑州纺织机械厂清梳联工程公司）在消化、吸收世界纺织技术的基础上，自行研制开发了FAl02、FAl03、FAl04、FAl06、FAl08系列等多种型号规格的开棉设备。近年来，经不懈地改进、完善和提高开棉设备的设计和制造水平，缩短了我国开棉设备与水平的差距。根据国外纺机的发展动态和国内外用户的要求，现研制开发了FAll3型单轴流开棉机。 
 
该机具有高产量、高除杂效率、高自动化等特点，在生产使用中体现了其设计合理，工艺性能好，机电一体化水平高。 

2 主要结构特点及技术规格参数 

2．1结构特点 

导流板采用在其上面焊接与开棉辊筒线成64＊夹角的若干导流片，以便配合在上面装有螺旋状排列的角钉的开棉辊筒，从而使原料沿导流板围绕开棉辊筒外表面螺旋前进。开棉辊筒为直径750mm的V形角钉辊筒，分16排呈螺旋状排列，每排9枚，原料在螺旋前进过程中，受密集角钉的打击，开松效果好，除杂；开棉辊筒的简体采用整张钢板卷制而成，表面光滑，圆整度好。 
 
开棉辊筒传动轴与另一端非传动轴为两根立的空心短轴，且均采取涨套连接，相对于采用传统的一根通轴，既重量轻、运转平稳、振动小，又节约了材料，降低了成本。开棉辊筒转速和尘格角度可以在线自动调节，并可同时设定不同的工艺参数，还可适应抓棉机对不同的原料进行分组抓取，同时供应两条清花线，工艺参数自动转换。尘棒分左右两组，可通过两只步进减速电机带动连杆机构对两组尘棒进行同步调节。排杂装在落杂收集箱里，落杂收集箱下面装有滚轮，可由机器内拉出，以便察看落杂情况，也可通过其上装有的两个视窗察看落杂情况。 
 
开棉辊筒侧面装有除尘装置，有利于排除微尘和短绒。全机控制系统采用PLC控制，操作显示屏可显示、设置不同的工艺参数，实现了监控及信息处理，自动化程度高，操作方便，性能。在整机设计过程中，体现了“”的指导思想。整机设有多处保险装置，为确保劳动者的人身提供了重要。整机设计合理，结构紧凑，外形美观，在开清棉或清梳联流程中与其他设备浑然一体。 

2．2技术规格参数 
 
机幅1600mm；产量1200kg／h；开棉辊筒型式V形角钉；直径750nun；转速480～960r／min（变频调节）；尘格装置尘棒型式三角尘棒；尘棒数量72根（分左右两组，每组36根）；调节方式步进电机在线自动调节；排杂装置排杂型式6叶翼片式；排杂直径350mm；排杂转速16r／rain；进棉管直径300mm；风量2160—2880m3／h；静压+50～+150pa；出棉管直径300mm；风量2160～3600m3／h；静压-50～-200pa；排尘管直径220mm；风量1440～1800m3／h；静压-400～-700pa；排杂（吸落棉）管直径160mm；风量1800m3／h；静压-700pa；电机功率主电机11kW；排杂电机0．37kW；尘格电机96W；控制系统PLC控制。 

3 主要机构性能分析 

3．1开棉辊筒部分 
 
开棉辊筒为本机的重要组成部分，由简体、角钉、法兰、空心轴等组成。 
 
装在筒体上的角钉呈螺旋状排列，由进棉口喂人的原料沿切线方向进入，在后方风机的作用下，围绕外表面螺旋前进，其优点是延长了原料在本机中停留的时间，增加了原料受打击的次数，从而开松效果好，除杂，成为本机的显著特点之一。本机的另一个显著特点是开棉强度即开棉辊筒的转速具有在线调节功能。 
为方便工艺参数的，开棉强度分为l～10档，通过PLC的程序自动转换成开棉的转速（480～960r／min，每档转速差约48），控制开棉变频器的工作，以实现转速的在线调节功能。相对于改变转速须停车换皮带轮来说，其优越性不言 
自明。 

3．2尘格装置部分尘格装置亦为本机的主要组成部分，由尘棒、调节板、连杆机构及步进电机等组成。尘棒分左右两组，其安装初始角度为10’，大角度40‘。 
 
本机通过两只步进减速电机带动连杆机构对两组尘棒进行同步调节，尘棒安装角度可根据原料情况和工艺要求在控制面板7档设定，每档之间安装角度相差5同样，尘棒安装角度的改变为在线调节。 

3．3排杂装置部分 

排杂装置为本机不可缺少的组成部分，主要由落杂收集箱和排杂组成。落杂收集箱为梯型箱体，下部装有排杂，为6叶翼片式，由齿轮减速电机通过滚子链传动，其排杂状态通过在线调节，既可设定为连续排杂，亦可设定为间隔排杂（排杂时间和排杂间隔时间根据工艺要求可任意设定）。 
 
落杂收集箱一侧与排杂（吸落棉）管道相连，落棉杂质可通过此管道被吸到滤尘系统。底面装有滚轮，可由机器内拉出，以便察看落棉情况。 
 
3．4气动控制系统 
 
当前方机台风机未开时，开棉辊筒不能启动，这样可有效防止堵车，避免机器损坏，维护正常生产． 
 
3．5电气控制系统全机控制采用西门子S7-200系列PLC实现自动控制。通过CPU226可编程控制器与TD200显示面板进行逻辑控制、计算和操作。 
 
由TD200显示面板可直接输入转速、尘格角度、排杂时间、排杂间隔，在调试阶段可用手动操作来实现各部分的动作，并可直观地显示机器运行状态、故障部位、原因，同时发出警报。高质量的PLC与I／O的直观性不仅提高了整机的性、稳定性，也使得所有操作简便、快捷。 

4 生产使用情况 

本机于2001年9月安装在无锡纺织机械试验进行生产运转实验。专项试验数据表明：在工艺选择优化的条件下，低含杂（1％～1．2％）原棉或较高含杂（3．5％）原棉经过本机处理后，实际除杂效率可达35％一37．5％，棉结增长率可控制在3．5％，短绒增长率变化较小，有时还可达到负增长。 

用该机所在的成卷系统生产的C14．6tex棉纱，成纱条干CV％值达到了97公报的25％水平，km细节、km粗节达到了97公报的25％——-50％水平，km棉结达到了97公报的5％～25％水平。 
 
由此可以看出，本机是一种除杂，棉结增长少，适应原棉含杂范围较广的预开棉机。本机自投入批量生产以来，在短短的一年时间里，用户使用效果良好，已巴基斯坦等东南亚国家，为企业创造了良好的经济效益。 

5  结束语 
 
FAll3型单轴流开棉机的研制成功，在开清棉或清梳联流程中为国内纺织厂设备改造和技术进步提供了一种新机型。 
 
    为保持和扩大我国纺织机械在市场上的地位，随着生产使用范围的不断扩大，我们仍将根据国外纺机的发展动态和国内外用户的要求，不断地进行改进提高。我们深信FAll3型单轴流开棉机无论在国内还是都会有广阔的市场前景

     由于原来系统中多块SDC控制仪表出现故障，在维修中采用 PLC 对原系统做替换改造。原来控制系统完成对洁净房室内温度、湿度、室内外压差进行检测并控制。室内空气要求为 100 级。空气经过过滤后成为洁净空气，满足生产线对空气洁净度、温湿度的要求。 

一． 系统工作原理 

新风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、加湿器进入房间。房间内有温度、湿度、差压检测器测的信号反馈给控制器。由反馈信号通过数字控制仪来控制加热、制冷交换器控制室内温度。当湿度低时，由加湿器输出蒸汽；湿度高时，制冷交换器要降温以使空气温度降低，达到目的。原来的湿度、温度信号还要经过高选处理。当温度信号高时，以温度控制；当湿度信号高时，以湿度控制。原来仪表调试比较繁杂，调试不容易满足要求。加热、制冷、加湿器的控制信号是 4-20mA 信号。压力系统原来是由变频器控制。本次改造并没有涉及。 

二． 改造方案 

温度、湿度信号是变送器送出的DC 4-20mA 的信号。输入的信号经过比较判断，当输入的温度信号小于 12mA 时，要执行加热逻辑，当大于 12mA 时，要执行制冷逻辑。当输入的湿度信号小于 12mA 时，要执行加湿逻辑，当大于 12mA 时，要执行逻辑。而制冷和信号中要选大的来控制制冷交换器。由于 PLC 有很好的逻辑判断能力及数据处理能力，改造中选用了信捷 FC 系列 PLC 。 FC 系列是模块式结构，可以根据要求配置不同的模拟模块和数字量模块。由于是改造，我们使用的数字量少，仅用做故障报警。 FC-16R-E CPU 有 8 点输入 /8 点输出。根据我们需求又配置了 FC-4AD 模拟量输入模块和 FC-4DA 模拟量输出模块

 由于人们对智能印刷生产方法以及对报纸生产多样化提出了越来越高的要求，因此相应在印刷机管理方面也形成了新的理念。在这种新的印刷环境下，柔性和一致性成为关键要求，而基于PLC和HMI的印刷机控制系统就能够达到此项要求。 

多色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等，下位机主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。上位机与下位机采用了RS485通讯，通讯方便，。同时选用了一台触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。 

对多色机而言，因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到控制，其中包括本位机组的急停，按钮；还要考虑方便操作，包括每个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用双机通讯，可以很好地解决此问题，各机组的走线可以按照就近原则，进入离它较近的控制柜内，既节省了走线，也方便了控制。 　　                          

印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，需要采用数模转换器，它将PLC方给出的数字量，根据相应的算法，转换成0～10V直流电压输出，很好地实现了多路速度调节要求。                          

在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说，各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准，印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说，印版轴向调节范围为-2mm～+2mm  ,周向调节范围为-1mm～+1mm。如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辊上安装了电位器，通过电位器将模拟量传送给4A/D，经过PLC处理，可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。                      

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。触摸屏的画面中可以以走马灯的形式提供了大量的报警信息，也可以设计多屏PLC输入、输出状态监视画面，还可以在系统帮助里看到本机电气操作及维修提示的详细介绍，使整机的电气系统操作、使用、维修简单方便。 

该系统应用在印批量生产后，没有发现大问题。PLC功能齐全，，指令简洁，触摸屏与PLC有很好的通用性，可通过触摸屏监视并修改程序，给设计人员和用户带来了很多方便。

一、化工污水焚烧装置控制系统简介

    水气厂化工污水焚烧装置处理的废水来源于大庆石化分公司各个生产装置排出的污水。此装置主要包括再生炉和焚烧炉两个主体设备，温度控制和炉子火咀点火控制是整套控制系统的关键。原控制系统是由调节器、显示仪表、继电器等搭接而成的，1 9 84年安装并投用。由于长时间使用，设备老化、陈旧、显示仪表误差大，不仅使操作不便、维护困难，而且存在着隐患。2006年将再生炉、焚烧炉两部分的原有控制系统改造成统一的PLC控制系统，采用日本OMRON公司生产的CS1H系列PLC产品。装置的控制系统改造后开车一次成功，通过PLC控制系统能够对整个生产过程进行监视和控制。

二、控制系统配置及说明

2．1硬件配置
① CPU单元：CSIH CPU63H程序容量为20K步，I／O位为51 20点，可扩展7个机架，数据存储器容量为64K 字。

② 电源单元：C200HW—PA209R电压范围：8 5 1 32V A C 或1 70264VA C．50／60HZ

③数字量输入模块：C200H ID212该模块为16点DC24V输入模块，大消耗电流为7MA。

④开关量输出模块：C200H OC225该模块为16点输出模块，输出大电流为2 A。

⑤模拟量输入模块：C200H AD003该模块为8通道输人模块，输人信号为4 20MA、1～5V、0 10V、一10～10V标准模拟信号，单通道隔离，1／4000分辨率，采集处理速度为2．5MS／MAx／点。

⑥模拟量输出模块：C2（）（）H DA004该模块为8路输出，输出为4-20MA标准模拟量信号。1／4000分辨率，转换速度为2．5MS／MAX／点，单通道隔离。

  该通讯卡安装在工控机P CI插槽上，与CS1 W～CLK21_V1链接使用。

2．2软件说明

① CX—PROGRAMER 6．0该软件为PLC编程软件，功能强大，可在线监视和修改程序。

②操作站组态软件：RSVIEW 32该软件为A B公司所生产的组态软件，为开发、运行集成版，可链接点为1 0 K ，运行，功能强大。2．3总体控制要求及功能化工污水焚烧装置自控系统的要求是对污水再生和污泥焚烧处理过程进行自动控制和自动调节，使处理后的水质指标达到排放要求的范围。功能如下：

①控制操作：在污水处理控制室能对被控设备进行在线实时控制。
②显示功能：用图形实时地显示各现场被控设备的运行工况，以及现场的状态参数。
③数据管理：依据不同运行参数的变化快慢和重要程度，建立生产历史数据库，存储生产原始数据，供统计分析使用；利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析，得出一些有用的经验参数，有利于优化控制，并把一些必要的参数和结果显示到实时画面中去。
④报警功能：当某一模拟量（如流量、温度等）测量值过给定范围或某一开关量（如压力开关、火焰检测器等）发生变位时，可根据不同的需要发出不同等级的报警，另外还可对PLC进行诊断报警。

2．4 PLC程序结构及实现

    根据工艺特点，在PLC编程中采用分段编程的形式，这样使程序的可读性强，易于理解。以焚烧炉控制程序为例，控制程序包括模拟量处理、时间参数设定、回路控制、火咀点火程序、报警程序、地址转换程序等，控制思路清晰，程序可读性强。操作人员只需在上位机上发出简单的指令，控制程序即可按照工艺要求步骤对现场设备进行控制。PID指令的使用和回路控制是PLC应用过程中的难点，下面以单回路控制为例，说明PID指令手动／自动无扰动切换的编程方法。无扰动切换程序说明：HlOO．OO是手动／自动切换位，当H100．00=l时，手动控制；Hl 00．00-0时，自动控制。微分指令的下降沿表示切换的瞬间。

①手动一自动：切换的瞬间（执行一次），把手动输入的操作变量输出值（D330 ）直接赋给控制阀输出值（Q2062）；自动控制过程中，由PID指令控制操作变量输出值。

② 自动一手动：切换的瞬间（执行一次），把控制阀的输出值（Q2O62）直接赋给手动输入控制阀值（D 3 3 0）；手动操作过程中，按手动输入的操作变量值控带阀的输出值。

3结束语

    此控带系统运行稳定、，大地提高了劳动生产率。该系统有效地解决了生产中的很多问题，如减少了生产过程中的突发故障，缩短了生产准备时间和抢修时间，减少了工人的劳动强度，创造了可观的经济效益和社会效益，达到了节能、降耗的目的。