7
中山西门子PLC模块DP电缆供应商
3系统功能
采用PLC控制的液压打包机可以实现自动脱包、自动提箱、自动转体、自动踩棉等功能,并能对生产过程进行实时监控,完成自动诊断、自动报警和数据上传等功能。为提高电气控制系统的性,根据客户的实际需求,将经常出现故障的所有可以替换的开关按钮全部转移到人机界面上,包括油泵的启动/停止、踩箱的启动/停止、油缸的上升/下降/停止、提箱、开门、关门等操作按钮。另外,时间继电器的时间也在人机界面上设定,包括油泵电机启动延时继电器、踩箱电机避起延时继电器、踩箱电机断电延时继电器和油缸上升缓冲延时继电器。
液压打包机的控制部分包括油泵电机控制回路、踩箱电机控制回路、升降控制回路、提箱控制回路、预缷控制回路和开关门控制回路等,下面对各控制回路分别进行介绍。
油泵电机控制回路:通过文本显示器控制键盘的按键操作,按下“泵起”油泵电机的启动按钮,主接触器C1和Y接触器C2接通,同时油泵电机启动延时继电器,通过读取文本显示器上的时间值,并开始计时。时间到则Y接触器C2断开,同时△接触器C3接通,PLC的C2与C3两点互锁。按下“泵停”油泵电机的停止按钮,油泵电机正常停机。当电机发生过载或是有堵转情况发生时,主油泵热保护继电器RJ开关闭合,通过PLC程序控制主接触器C1立即断开,处于保护状态。故障排除后,重新启动、重新开机。当油缸过上限或下,HC1和HC2都要在PLC程序控制中加以保护。通过设定油泵电机启动延时继电器的值可以任意改变Y—Δ启动转换的时间,保转换状态。加上多重互锁和自锁,完成油泵电机的正常启动和运转,同时有指示灯显示电机的运转状态。
踩箱电机控制回路:通过文本显示器控制键盘的按键操作,按下“踩起”踩箱电机的启动按钮,踩箱过程开始,踩箱指示灯点亮,踩箱电机接触器C4接通,同时踩箱电机避起延时继电器读取文本显示器上的时间值,并开始计时。时间到,触发PLC内部中间继电器,踩箱结束,蜂鸣器H接通告知,同时踩箱电机断电延时继电器读取文本显示器上的时间值,并开始计时。时间到,循环结束,踩箱电机与蜂鸣器H停止复位。按下“踩停”踩箱电机的停止按钮,所有的时间继电器及中间继电器均复位,踩箱电机停止。我们可以对精度高达1ms的踩箱电机避起延时继电器和踩箱电机断电延时继电器任意调整,根据不同的工作状况选取不同值,大地方便了用户操作,显著提高了生产效率。
上升、下降控制回路:上升与下降是两个相反的控制过程,由程序设计为互锁,以保证动作统一、。通过文本显示器控制键盘的按键操作,按下“上升”或“下降”按钮,箱体按程序动作,开始上升或下降,达到工艺要求。
提箱控制回路:系统提箱的控制保证在上升结束后进行,通过文本显示器控制键盘的按键操作,按下“提箱”按钮,提箱开始,当达到箱体上限位时,即为提箱结束。
预卸控制回路:按照工艺要求,预卸控制是在上升或提箱时间段以前进行。预卸全过程由PLC程序自动进行,油缸上升时即为预卸工序开始。读取文本显示器上的油缸上升缓冲延时继电器的时间设定值,同时开始计时,时间到预卸结束。
开门、关门控制回路:开门和关门是两个相反的控制过程,分别由文本显示器上的“开门”和“关门”操作按钮控制,内部中间继电器ZJ6和ZJ7互锁,分别完成开门和关门动作。
上位监控系统由一台计算机和相应的软件组成,用于监控各机组的运行参数,并对PLC发出各种控制指令,以控制三台机组的协调运行。上位组态软件选用和利时公司的组态软件Focsoft3.1,上位机通过RS-485串口与各机组的PLC进行联网。上位机不仅显示各机组的运行参数及状态,还保存相关历史数据。
各机组PLC的I/O点数均为DI 20点、DO 20点、AI 14点、AO 1点,PLC在数据采集的基础上对相关设备发出控制指令,控制各机组的、经济运行。同时,PLC将机组运行数据实时送往与之连接的人机界面(HMI)和上位监控计算机。另外,PLC需接收上位计算机的协调控制命令。
为了满足以上控制要求,每套PLC包括一个40点CPU模块LM3108、一个8点DO模块LM3220、4个4点AI模块LM3310和1个2点AO模块LM3320。CPU模块自带2个串行通讯口,一个串口(RS-232)用于连接人机界面,采用标准的Modbus从站协议。另一个串口(RS-485)组成网络,与上位监控机进行通讯。
4控制系统主要功能与特点
上位机监控系统主要完成对工艺参数的检测、各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务,下位PLC主要完成数据采集、现场设备的控制及连锁等功能。
4.1系统主要功能
◆ 数据显示
显示3台机组的运行参数,包括冷水出口温度、冷水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度、蒸汽压力、蒸汽阀门开度,以及溶液泵、冷剂泵等所有屏蔽泵的运行状态和各种故障报警的详细信息。
◆ 历史数据的存储及检索
对重要的数据进行在线存储,数据的存储时间长为10年。可以通过历史报表或者历史趋势曲线的方式检索历史数据。
◆ 控制
根据设定的参数,并考虑经验运行数据,PLC应用反馈数据 (如室内温度)进行PID调节,以保证运行参数满足系统要求。控制系统有三种运行方式:就地手动、软手动和自动。就地手动就是通过就地手动操作设备对机组进行控制,软手动是通过PLC对机组进行手动控制,自动则是根据编好的控制程序自动控制相关设备的启、停及调节量。采用程序控制方式,杜绝冷剂污染,有效便捷地实现冷水、冷却水的变频控制。通过有效合理地开、停控制,达到启动速度快、停机时间短的目的,即能节省能耗,还能避免结晶,从而提高空调系统的性和经济性。
◆ 连锁与保护
各机组相关设备的启、停具有一定的连锁关系和时间顺序,该功能由PLC的连锁程序完成。同时,为保证机组的运行,对相关参数的越限采取保护措施,如冷水、冷却水与机组的连锁控制、冷却水系统与冷却塔的连锁控制等。
4.2系统特点
◆ 灵活性
本控制系统选用和利时公司的小型一体化PLC代替传统空调主机控制系统中的单片机,较大程度地提高了系统配置及控制的灵活性,能好地满足不同用户的不同需求。同时,明显缩短了程序开发周期。
◆ 高性
控制HOLLiAS-LEC G3 PLC能够在恶劣的环境中长期、无故障运行,并且易接线、易维护、隔离性好、抗腐蚀能力强,能适应较宽的温度变化范围,平均无故障时间间隔(MTBF)大于15年。
◆ 强大的功能
HOLLiAS-LEC G3 PLC的编程语言遵从IEC61131-3标准,易学、易懂、易用。除了具备传统PLC的助记符和梯形图编程功能外,还具有结构化语言和顺序功能图编程功能。PLC提供各种功能模块,包括各种通讯功能选择、通讯参数设置,以及可以具体到某年、某月、某日、某个时刻的多种定时器和长定时器等,方便了各种功能的实现,有利于缩短开发周期和节省程序容量。
◆ 优良的开放性
上位软件Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL,并提供丰富的API编程接口,方便接入其它系统。
5结束语
该方案已经成功应用于空调的控制系统中,运行效果良好。实现了对空调主机的控制及三台主机之间的协调控制,具有、、经济、灵活的显著特色。监控人员可以对空调进行远程监控,提高了空调的性



3调制解调器工作方式和设定
3.1 调制解调器工作原理
调制解调器分成两种模式,命令模式和联机模式。当调制解调器没有和其它设备连接时,其处于命令模式,这时下达给调制解调器的指令时作调制解调器本身设定或者动作用的。当调制解调器已经和其它的设备连接上时,此时调制解调就是处于联机模式,所有在此时由计算机送到调制解调器的讯息都将由经电话线传送到其它设备上。
用于控制调制解调器的特定指令集被称为“AT指令集”,通过该指令集,从基本的音量控制到内建参数设置的改变,都可以由VB经过串行端口而对调制解调器下达控制指令。AT命令集是调制解调器通讯接口的工业标准。所有的AT命令都以字符AT开始,作为前缀。前缀AT用以引起调制解调器的注意(Attention)检测计算机串行通讯口发送信号的速率,识别字符格式,包括字符长度和奇偶设定等。
调制解调器拨号之后,等待对方调制解调器送来的载波信号。如果在一给定时间内没有检测到载波, 调制解调器自动释放线路并送回结果码NOCARRIER,如果检测到载波信号, 调制解调器即送结果码CONNECT + 波特率,就进入联机状态,即可与远方系统进行通讯。
3.2 PLC连接调制解调器原理及其设置
在该系统中, PC做为主站,控制调制解调器主动拨号,另外,在确认调制解调器和PLC的调制解调器联机成功后控制它进入联机模式,开始存取PLC数据。主站控制调制解调器拨号连接细节见下节,这里详述PLC端对调制解调器的设置方法。
PLC端PLC上电后初始化调制解调器,设置成自动应答来电状态。在这里把PLC初始化调制解调器的AT指令组合称为“MODEM驱动程序”。永宏PLC通过Port1来控制调制解调器,并把这种软件界面称为调制解调器界面。如图2设定或者设定特殊暂存器R4149的高八位为55H就可以把Port1设置为调制解调器界面,在该界面下PLC会启用“MODEM驱动程序”,此时,虽CPU仍然使用永宏〝标准通讯驱动程序〞来管理Port1的通讯,但通过调制解调器来联机,在通讯进行前,Por t1主控权是交由〝MODEM驱动程序〞管理,此时无法对PLC作任何存取动作。“MODEM驱动程序”即将调制解调器设为接收模式,并等待远方调制解调器拨号进来,一旦收发双方调制解调器联机成功,则PLC立即脱离接收模式,而进入联机状态,Port1控制权交由永宏〝标准通讯驱动程序〞管理。此时远方调制解调器便可任意存取或控制此PLC主机了。过MODEM作远程CPU_bbbb”,该PLC一上电就通过自带的“MODEM驱动程序”把Port1设置为调制解调器界面。另外,通讯格式设置为同调制解调器相同的N,8,1,为提高通讯效率可以把通讯速率设置为38400bps,或者高(为115200bps)。
4 PC端程序设计
4.1 拨号程序设计
PC端将以VB6.0所带的通信控件MSCOMM进行通信软件的开发,利用该控件控制串口实现对MODEM的控制。控制步骤如下:
一.通信参数设置
设置串口端口号,波特率,数据位,停止位,奇偶校验位及设置硬件握手协议,然后向MODEM发出DTR(已准备好)信号一便接管MODEM,程序如下:
If MSComm1.PortOpen Then
MSComm1.DTREnable = True
Else
MSComm1.DTREnable = False
End If
二.对MODEM初始化
发出一些命令来设置参数,其中S0=n(n>=1)自动应答.n为响铃次数;E0/E1关闭/打开命令字符回应;Q0/Q1设置MODEM返回/不返回结果码;M0/M1关闭/打开MODEM扬声器;Ln(n>=0)设置MODEM扬声器音量;P/T设置MODEM脉冲/音频拨号;程序如下:
If MSComm1.PortOpen Then
Do While Not MSComm1.CTSHolding: Loop
TXD= "ATS0=1E1Q0M1L2T" + Chr(13)
MSComm1.Output = TXD
End If
三.进行拨号
向MODEM发出ATD命令,程序如下:
MSComm1.Output="ATD" & "05925998499"+Chr(13)
当发送“ATD”+ 电话号码 + Chr(13)时,MODEM就开始拨号,拨号需要一定的时间,在拨号的过程中可以不断读取MODEM的CD指示灯的状态,当电话拨通后CD指示灯会点亮。并返回“CONNECT + 波特率”的信息。如果MODEM向PC的回应字符串中含有"Connect"或CDHolding属性值变为True(出载波),则表示已与远方MODEM连机了,此时可以传输数据。
当电话拨通后,MODEM不再接收AT指令,要使其回到命令状态,则发送“+++”信息,使MODEM回到命令状态,然后发送“ATH”+ Chr(13)则可以挂断电话,程序如下:
⑵.从站号码:为两位数之16进制数值。
⑶.命令号码:为两位数之16 进制数值,为由主系统要求从系统所执行之动作类别。
⑷.本文资料:本文数据可为0(无本文数据)~500个ASCII字符。
⑸.侦误值(CHECKSUM): 侦误值系将前述~将各ASCII字符之16进制数码值(8位长度)从头至尾依序相加,但不考虑进位,因此终结果为侦误值。
⑹.结尾字符(ETX):ASCI I码之结尾字符ETX之16进制数码为03H。。
二.读数写数
本系统操作PLC的关键数据主要是水位的设定值PV=R0和当前值CV=R1,即要对暂存器R0进行写操作,R1进行读操作;
依照协议VB设计的通讯程序一个命令码,向PLC请求数据读取,查的该命令码为“46”,解释为:连续多个缓存器之数据读取。读取R1的PC命令的ASCII码写法为:
“STX+ 01(站号)+46(命令码)+01(连续数据个数)+R00001(数据开始地址)+LRC(侦误值)+ETX”
依照协议VB设计的通讯程序一个命令码,对PLC缓存器数据写入,查的该命令码为“47”,解释为:连续多个缓存器之数据写入。写入R0的PC命令的ASCII码写法为:
“STX+ 01(站号)+47(命令码)+01(连续数据个数)+R00000(数据开始地址)+XXXX(写入的数据资料,16进制)+LRC(侦误值)+ETX”
读取当前值CV=R1,程序如下
Private Sub Timer1_Timer()
MSComm1.Output= Chr(2)+ “014601R00001”+ Lrc(“014601R00001”)+Chr(3)
Delay (10) '延时
CV = Val("&H" + Mid(MSComm1.bbbbb, 7, 4)) '数据处理,R0放于CV
CV.Text = CV
End Sub
写入设定值PV=R0,程序如下
Private Sub Command1_Click()
If Len(Hex(PV.Text)) = 4 Then PV = Hex(PV.Text)
If Len(Hex(PV.Text)) = 3 Then PV = "0" + Hex(PV.Text
If Len(Hex(PV.Text)) = 2 Then PV = "00" + Hex(PV.Text)
If Len(Hex(PV.Text)) = 1 Then PV = "000" + Hex(PV.Text) '10进制转换16进制
MSComm1.Output=Chr(2)+ “014701R00000”+ PV + +Lrc(“014701R00000” & PV)+Chr(3)
End Sub
三.侦误值(CHECKSUM)计算
为VB的编程方便,把该计算做成单一个子程序,依所有数据累加,舍弃进位的规则VB的LRC编程如下:
Private Function Lrc(Dats) As bbbbbb
Dim i
Dim Sum
Sum =2
For i = 1 To Len(Dats)
Sum = Sum + Asc(Mid(Dats, i, 1))
Next i
Lrc = Right("0" + Hex(Sum + 2), 2)
End Function
5结束语
采用基于MODEM通讯的设计方便地实现该小电站生厂调度,在这种只需短时间连接控制的系统应用上可以大幅度地减小通讯成本,具有一定的推广。另外,通过MODEM的连接,利用永宏编程软件可以实现该设备的远程程序调试修改,通过两个MODEM还可以实现两台远程PLC的CPU连接通讯等。