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浔之漫智控技术(上海)有限公司
主营：西门子DP电缆代理商
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6AV2124-0QC02-0AX1详细说明
引言
随着plc在工业控制中的推广普及，plc产品的种类越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统，编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择plc对于提高其在控制系统中的应用有着重要作用。应用plc要详细分析被控对象、控制过程与要求,熟悉了解工艺流程后列出控制系统的所有功能和指标要求，与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。plc适合于控制对象的工业环境较差，而性、性要求特别高，系统工艺复杂，输入输出以开关量为多，用常规的继电器接触器难以实现，工艺流程又要经常变动的对象和现场。其次要确定控制范围，一般讲，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数；用人工进行控制工作量大，操作复杂容易出错或操作过于频繁，人工操作不容易满足工艺要求的往往由plc控制。
2 plc的选择
2.1 机型选择
机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要，而不浪费机器容量。选择机型前，要对控制对象进行下面估计：有多少开关量输入，电压分别为多少，有多少开关量输出，输出功率为多少；有多少模拟量输入和模拟量输出；是否有特殊控制要求，如高速计数器；现场对控制器响应速度有何要求；机房与现场分开还是在一起等。
在功能满足要求的前提下，选择、维护使用方便以及性能价格优的机型。通常的做法是：在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，选用整体式结构的plc；其他情况则选用模块式结构的plc；对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的，一般其控制速度无须考虑，因此选用带a/d转换，d/a转换，加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求；而控制比较复杂，控制功能要求比较高的(如要实现pid运算、闭环控制、通讯联网等)，可根据控制规模及复杂程度来选用中档或机(其中机主要用于大规模过程控制，全plc的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等)。
应该注意的是，同一个企业应尽量做到机型统一，这样同一个机型的plc模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，因此配上计算机后即可把控制各立系统的多台plc联成一个dcs系统，这样便于相互通信，集中管理[2]。
2.2 i/o的选择
plc与工业生产过程的联系是通过i/o接口模块来实现的，plc有许多i/o接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。
(1)确定i/o点数。不同的控制对象所需要的i/o点数不同，一些典型的传动设备及常用的电气元件所需plc的i/o点数是固定的，如一个单线圈电磁阀用2个输入点，一个输出点；一个按纽需一个输入点；一个信号灯占用一个输出点等，但对于同一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，i/o点数也应有所不同。根据控制系统的要求确定所需的i/o点数时，应再增加10%～20%的备用量，以便随时增加控制功能。
(2)开关量i/o。开关量i/o接口可以从传感器和开关(如按纽、限位开关等)及控制设备(如指示灯、报警器、电动机启动器等)接收信号。典型的交流i/o信号为24～240v，直流i/o信号为5～240v。尽管输入电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于错误信号的抖动电路等。此外，大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都没有可选的隔离电路。在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路[3]。
(3)模拟量i/o。模拟量i/o接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。其典型量程为-10～+10v、0～+11v、4～20ma或10～50ma。一些制造厂家在plc上设计有特殊模拟接口，因而可以接收低电平信号，如rtd、热电偶等。这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或rtd混号。
(4)特殊功能i/o。在选择一台plc时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准i/o实现的i/o限定，如定位、快速输入、频率等。此时应考虑供销厂商是否提供特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使cpu从耗时的任务中解脱出来。
(5)智能式i/o。大型plc的生产厂家相继推出了解决典型工艺过程的智能式的i/o模块，例如pid控制模块等。这些智能模块本身带有处理器，可对输入或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送入cpu或直接输出，这样可以提高plc的处理速度并节省存储器的容量。
2.3 存储器类型及容量选择
plc系统所使用的存储器由rom和ram组成，存储容量则随机器的大小变化，大存储能力：一般小型机大存储能力6kb，中型机的大存储能力可达64kb，大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
plc的存储器容量选择要受到内存利用率、开关量的i/o点数、模拟量的i/o点数和用户的编程水平这四个因素的影响。存储容量计算的种方法是：根据编程使用的节点数计算存储器的实际使用容量。二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的来估算，总存储字数=（开关量输入点+开关量输出点）×10+模拟量点数×150，然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。为了使用方便，一般应留有25%～30%的裕量。存储容量的方法是生成程序，即用了多少字，知道每条指令所用的字数，用户便可以确定准确的存储容量。
2.4 编程器和电源模块选择
在系统的实现过程中，plc的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择plc产品的软件功能及编程器有所了解。小型控制系统一般选用价格的简易编程器，如果系统较大或多台plc共用，可以选用功能强，编程方便的图形编程器。如果有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏ram中的用户程序，可以选用eeprom模块作为外部设备。
对于结构为模块式的plc，电源模块和额定电流大于或等于主机、i/o模块、模块等总的消耗电流之和。当使用机架时，从主机架电源模块到远一个扩展机架的线路压降小于0.25v。
2.5 程序设计和总装统调
在确定控制对象的控制任务、选择好plc的机型后，就可以进行控制系统的流程设计，画出流程图，进一步说明各信息流之间的关系，然后具体安排i/o的配置，并对i/o进行地址编号。i/o地址编号确定后，再画出plc端子和现场信号联络图表，进行系统设计即可将硬件设计和程序编写二项工作平行进行，编写程序的过程就是软件设计过程。
用户编写的程序在总装统调前需要进行模拟调试。用装在plc上的模拟开关模拟输入信号的状态，用输出点的指示灯模拟被控对象，检查程序无误后便把plc接到系统里，进行总装统调，如果统调达不到指标要求则可对硬件和软件作调整，全部调试结束后，一般将程序固化在有长久记忆功能的eprom盒中长期保存。
3 plc的抗干扰措施
由于plc是专为工业环境而设计的控制装置，应该具有很强的抗干扰功能，但是如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈或安装使用不当都不能保证系统的正常运行，干扰会造成plc误动作或使plc内部数据丢失，甚至使系统失控，所以在系统设计时，应采取硬件措施再配合软件措施，以提高plc的性和抗干扰能力。
引言
数字电子信息技术的飞速发展对全世界的制造业日益起着的推动作用，使得制造业的各种设备的设计越来越电子化，数字化，网络化，ECCT产品是艾默生CT推出的一款专门应用于纺织行业的具有CAN总线协议的PLC控制器，它不仅满足了纺织的基本I/O工艺需求，是把CAN总线协议地融合进去，使用户很轻易地把系统的各种设备通过CAN协议进行连接，本文介绍了CAN总线功能在艾默生CT PLC上的应用。
CAN总线基础知识简介
CAN总线（CONTROLLER AREA NETWORK，控制器局部网络）由德国BOSCH公司提出来的，CAN总线是目前工业界广泛应用的总线。其特点简要归纳如下：
1）CAN控制器工作于多主站方式，网络中的各节点都可根据总线访问权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、性较差。
2）CAN协议废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，其优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，加入或减少设备都不影响系统的工作。同时可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的性和系统的灵活性。
3）CAN总线通过CAN控制器接口芯片的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这样就保不会出现类似在RS-485网络中系统有错误时会导致出现多节点同时向总线发送数据而导致总线呈现短路从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
4）CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低了用户系统开发的难度，缩短了开发周期，这些是仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。
5）与其它现场总线比较而言，CAN总线通信速率可达1MBPS，传输速率为5KBPS时，采用双绞线，传输距离可达10KM，并且性高；CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且等诸多特点的一种已形成标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。
一. 概述
一般波峰焊机比较大，流水线生产，但有些客户比如实验室、学校、小型工厂需要小型的无铅波峰焊机。某电子设备厂开发了这种产品，采用了永宏FBS 系列PLC 和Panelvisa 触摸屏。该设备需要控制三个温度，共三个PID，永宏FBS 系列PLC 多实现8路PID，可以满足该设备要求。再配上Panelvisa 触摸屏，具有很高的性价比。
二. 工艺简述
双波峰焊机要把焊锡温度、预热温度、预热补偿温度共三个温度加到设定的温度值。当条件成立后，整机就可以生产了。把PCB 板放到轨道上，按启动开关，传输电机运行，气泵启动，喷助焊剂，PCB 板助焊剂的喷涂完成，延时气泵停止。当PCB 板到左边预热区后，传输电机停止，PCB 板停在预热区，预热，时间到后，传输电机启动，PCB 板向右运行，锡泵电机启动喷锡，PCB 板经过预热补偿温度区，进入了喷锡区，过了喷锡区后，锡泵停止，当PCB 板到右边后，传输电机停止，冷风电机启动。这样一个完整的循环就结束了。
三. 硬件配置
输入点：检测开关量、操作开关等。
检测的开关量有：右点开关、左点开关。
操作开关量有：启动开关，急停开关。
输出点：三个区域的加热固态继电器、传输电机、锡泵两台电机、排烟电机、气泵电机、冷却电机、上
电自保点。
模拟量输入点：三个区的温度检测。
传输电机和锡泵电机都需要调速，用的是变频器，速度需要通讯设定。
硬件配置：
型号 数量 功能
FBS-32MA 1 主控制器，交流220V 输入，继电器输出
FB6EYT 1 8x24V,晶体管输出模块
FBS-6TC 1 4通道热电偶输入模块
Panelvisa 触摸屏PV057TST 1 人机界面
四. 程序编写
程序编写包括PLC 程序和触摸屏程序包括四大功能：设备参数、手动调试、生产画面、报警查询。
以下是一些特点：设备的每个动作都可以在手动调试画面完成在开始调试设备和维修时非常有用。
设备参数可以从触摸屏上设定，包括温度、时间、PID 系数。
报警查询，可以快速的找到故障原因。
生产画面是把生产用到的显示数据、按钮都放到这个画面了，方便用户在这个画面下监示三个区的温度、过程指示以及在这些画面中进行操作。
传输电机和锡泵电机的速度设定是触摸屏设定到PLC，再由PLC 通过PORT1传到各电机的变频器。用到了PLC 中MODBUS 主站的功能，非常方便。
由于锡锅冷却下来需要一段时间，设定了关机按钮。当按此关机按钮，PLC 计时，当温度降到80？切断电源。这样方便用户下班后，不必等温度降下来再走，比较。
五． 结束语
永宏PLC 在某电子设备厂半自动精密丝印机成功应用后，又成功应用到了小型波峰焊机。设备厂家认为，永宏PLC 与Panelvisa 触摸屏成套供货，性价比是非常高的。今后这样的配置会陆续应用到多的设备上
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。
随着自动控制技术和计算机技术的高速发展， PLC在现代工业自动控制系统中得到广泛应用。近些年来，PLC与触摸屏、上位机（上位监控电脑）、变频器等组成的工业自动化控制系统，在控制大型、特大型复杂的设备或设施上有了很大的发展。目前，我国是世界上大的产铝国，同时也是世界上铝制品消费大国。因此对铝的深加工处理显得非常重要，而阳氧化技术是铝表面处理技术中应用广和成功的技术，也是研究和开发深入与的技术。作为对铝或铝合金制品进行表面处理的大型工业设备，铝阳氧化生产线也得到很大的发展。如何提升铝阳氧化线的装备技术水平和自动化程度是铝加工处理行业发展的现实需要，这也是铝阳氧化线未来的发展方向。
1 系统控制原理
PLC是铝阳氧化自动线控制系统的，PLC在收到触摸屏和上位机的控制指令、数据信息，以及生产现场的控制指令、位置状态信息后，根据内部事先输入的程序进行处理，并将处理输出驱动执行元件和执行机构工作，同时将相关信息反馈给触摸屏和上位机。上位机与PLC连接，监控设备的工作状态，设定和修改程序号及相应的工艺流程、工艺参数等。触摸屏主要功能是对PLC输入控制指令、改行车参数和监控PLC的工作。铝阳氧化线上安装有上料、脱脂、碱洗、化学抛光、阳氧化、封孔、水洗和下料等共25个工作缸位，每个工作缸位中线上方都装有供2台行车读取的地址板。当装有工件的工件架推入上料位，选择程序号并确认后，由PLC控制行车按照事先设定在程序号中的工艺流程顺序和工艺参数设定的时间，自动将工件送入各工序缸内处理和流转传送，工件完成各工序处理后送到下料位。为扩大铝阳氧化线的通用性，使用不同的程序号来满足不同的产品在铝阳氧化线中同时进行生产。行车的运动和动作还具有一定的智能性和权：根据距离目标位置远近选择近的行车前来工作，通过测算行走距离，行车自动选择高速或中速行走和低速定位。当2台行车之间的距离等于一个缸位，行车不能对面向前行走，行车位于个上料位或后一个下料位时，不能再向两端尽头行走。在同时有几个工作缸内工件处理时间完成时，按工作缸在工序中的重要程度，行车吊出药水缸内的工件，然后再吊出水洗缸内的工件。
2 控制硬件系统
控制系统中上位机是在普通台式电脑中安装组态王软件及程序工程，触摸屏选用威纶通公司（EVIEW）的MT510TV3CN型，该触摸屏为10寸彩色屏幕，色彩鲜艳触摸灵敏度高，具有较高的性价比。采用欧姆龙公司SYSMAC CJ1系列CJ1M型模块式PLC，这种结构PLC具有输入输出点数多、处理速度快、模块组合灵活、便于扩展、微型化和易于联网等特点，还可配备特殊I/O单元和智能I/O单元，适合于复杂过程控制的工程项目中。本控制系统中PLC是由主机架（主要包括电源、CPU、I/O控制、DeviceNet、串口通信、输入输出单元等）、扩展机架（主要包括电源、I/O接口、输入输出单元等）和远程输入输出模块组成，CPU和扩展机架由I/O控制、I/O接口单元进行连接，CPU通过DeviceNet单元CJ1W-DRM21与远程输入输出模块直接连接。触摸屏经串口通信单元CJ1W-SCU41-V1上的RS-422端口与CPU进行通信，上位机通过通信电缆连接到CPU单元上的RS-232C端口，这样PLC作为，和触摸屏、上位机一起组成铝阳氧化自动线控制系统。控制系统大的特点是：CPU通过DeviceNet单元与远程终端I/O单元进行通信只需一条四芯的屏蔽电缆，而且通信距离远可达500m，控制多达2560输入输出端点，满足PLC控制对2台行车进行远距离控制的需求。这样行车上大量与PLC联系的控制输入、位置状态和输出信号线取消了，行车与外界相联只有电源屏蔽扁线和通信屏蔽电缆2条电缆，这对长期频繁运动的行车稳定地工作至关重要