6ES7231-7PC22-0XA0型号规格

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一、前言

“低压电流互感器自动化检定监控系统”是“低压电流互感器自动化检定管理系统”中的一个子系统。

“低压电流互感器自动化检定管理系统”是一套集监控、管理与一体的综合管理软件平台。系统能自动完成低压电流互感器误差的检定、耐压及绝缘的测试。系统实时的监控互感器检定流水线作业流程，同时对互感器检定数据进行*的分析和管理。

“低压电流互感器自动化检定监控系统”在该系统中是一个枢纽的角色，其功能概括为：接收和响应上游软件系统的互感器检定任务或控制指令，根据任务监视和控制下游硬件系统执行任务，采集和交互数据，对数据进行处理、分析、显示和报警，并将大量关键数据存储到数据库；同时提供实时情况的模拟画面，关键参数的配置和部分数据的查询；操作需要一定的权限。

现将本系统（监控系统）的在整个大系统中的架构，

二、应用详解

现将本系统的功能一一介绍如下：

2.1流程控制 

低压电流互感器检定管理系统包含的业务流程和流水线作业过程多而复杂，均是在本系统中完成。

主要包含：指令下发、检索、执行、反馈流程；任务的接收、解析、正常执行、完成、正常暂停、正常终止、意外中止、恢复等流程；出库、入库流程；拆垛、码垛流程；拆箱、装箱流程；检定流水线进料、检定、出料等流程；检定试验流程控制、数据分析处理和保存；RFID的扫描流程；条码扫描器扫描、报警、再次扫描流程；贴标机处扫描、查询、打印、贴标流程；故障的产生、处理、恢复流程；所有过程相关数据的数据库存、取、接口调用流程；…

上述业务流程控制均做到了高准确性、可靠性和稳定性。 

2.2通讯和数据采集

1.PLC

控制系统使用了三个西门子300PLC，一个主站和两个从站。本系统连接主站PLC，并通过主PLC间接连接到两个从站PLC。采用西门子300TCP驱动程序进行通讯，监视系统状态，控制硬件动作。

2.检定终端 

检定终端是硬件系统中的关键设备，负责检定的五个试验的全过程,并产生大量试验数据。系统使用检定终端驱动与其通讯，采集大量中间和结果数据，处理并分析结果数据，并且存储到数据库。 

3.RFID

每个互感器和容纳互感器的箱子均用条形码进行标识，为了达到批量识别互感器和箱的目的，采用了三套福瑞RFID设备进行识别，使用RFID驱动进行通讯，一次性采集一批条码，进行分析核对。 

4.条码扫描器

用于在流水线上识别单个互感器。设备采用了symbol工业用条码扫描器，以太网传输，串口方式，使用条码扫描器驱动进行通讯。

5.贴标机 

贴标机分为打印标签和贴标签两个步骤。其贴标签过程通过PLC间接控制，打印标签过程使用本系统的打印函数（实际上使用了安装在bbbbbbs上的打印驱动）进行打印。

6.web service

本系统使用com组件调用web services的过程函数，从而达到交换数据的目的。主要作用是，通知web Service进行一些数据库的定制化操作，使系统和外部数据库方便的进行数据交换等。

7.oracle数据库

本系统采用OLE/DB和ODBC的方式连接oracle数据库，对系统内部数据库进行读写操作，使用自带的自由报表控件非常方便的处理大量数据。

2.3试验状态和数据监控

使用一组界面分别监视检定五个试验的实时状态、实时数据和结果数据如图2-1：

该页面集成了试验参数、试验工位、试验状态、试验过程数据、试验结果数据、通讯数据，并能提供手动试验时的相关操作。

2.4流水线实时监控动画

本系统将整个互感器检定流水线及其周边相关硬件的实时运行情况，用45度角的立体动画逼真的显示出来

该界面是按照一定比列缩小的实际流水线的画面，从该图可以方便的观察到流水线各个部分的运行、报警等情况。该界面功能还包含：流水线的启动、急停等控制功能；控制系统相关子系统的状态显示；实时显示报警的数目和状态，较新一条报警的信息；环境温度、湿度、气泵气压的实时显示；到其他画面的链接。

2.5实时统计

实时统计当前任务和当前批次任务量、已检量、合格率等信息

在工业自动化控制系统中，较为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用，因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列的技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。

    现介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS－485通讯模块，在PLC的面板下嵌入一块造价仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达500M或50M。这种方法非常简捷，极易掌握。现以三菱门口为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一个简单介绍。

1.三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置1.1系统硬件组成FX2N系列PLC（门口版本V3.00以上）1台（软件采用FX-PCS/WIN-CV 3.00版）；FX2N-485-BD通讯模（较长通讯距离50M）;或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块（较长通讯距离500M）；FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1 块（安装在PLC本体内）；带RS485通讯口的三菱变频器8台（S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、CV500系列等 ，可以相互混用，总数量不超过8台，三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。）；RJ45电缆（5芯带屏蔽）；终端阻抗器（终端电阻）100Ω；选件：人机界面（如F930GOT等小型触摸屏）1台。1.2硬件安装方法1）用网线**压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接，另一头则按手册说明的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。2）揭开PLC主机左边的面板盖，将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。3）将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。1.3变频器通讯参数设置为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。1.4变频器设定项目和指令代码举例1.5变频器数据代码表举例1.6PLC编程方法及示例   1）通讯方式   PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯，PLC为主机，变频器为从机，1个网络中只有一台主机，主机通过站号区分不同的从机，它们采用半双工双向通讯，从机只有在收到主 的读写命令后才发送数据。   2）变频器控制的PLC指令规格   3）变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释   LD  M8000  运行监视   EXTR  K10  K0  H6F  D0  EXTR K10  运行监视指令    ；K0：站号0；H6F:频率代码；D0：PLC读取地址（数据寄存器）。指令解释：PLC一直监视站号为0的变频器的转速（频率）。   4）变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释   LD  X0  运行指令由X0输入   SET  M0  置位M0辅助继电器LD  M0  EXTR  K11  K0  HFA  H02 EXTR  K11   运行控制指令；K0：站号0；HFA:运行指令；H02：正转指令AND  M8029 指令执行结束RST  M0  复位M0辅助继电器指令解释：PLC向站号为0的变频器发出正转指令5）变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释LD  X3  参数读取指令由X3输入SET  M2置位M2辅助继电器LD  M2  EXTR  K12  K3  K2  D2  EXTR  K10  变频器参数读取指令；K3：站号3； K2：参数2－下限频率；  D2：PLC读取地址（数据寄存器）OR  RST  M2  复位M2辅助继电器指令解释：PLC一直读取站号3的变频器的2 号参数－下限频率。    6）变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释      LD  X1  参数变更指令由X3输入      SET  M1  置位M1辅助继电器      LD M1  EXTR  K13  K3  K7  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令；  K3：站号3；K7：参数7－加速时间；K10：写入的数值      EXTR  K13  K3  K8  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令；  K3：站号3；K7：参数7－加速时间；K10：写入的数值      AND  M8029  指令执行结果      RST  M1  复位M1辅助继电器      指令解释：PLC将站号3 的变频器的7 号参数－加速时间、8号参数－减速时间变更为102.三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比 2.1PLC的开关量信号控制变频器   PLC（MR型或MT型）的输出点、COM点直接与变频器的STF（正转启动）、RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位；也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速运行。但是，因为它是采用开关量来实施控制的，其调速曲线一是一条连续平滑的曲线，也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法，其调速精度无法与采的相比。

2.2PLC的模拟量信号控制变频器   硬件：FX1N型、FX2N型PLC主机，配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板；或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A；或两路输出的FX2N-2DA；或四路输出的FX2N-4DA模块等。优点：PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。缺点：在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路有圈套的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。另外，从经济角度考虑，如控制8台变频器，需要2块FX2N-4DA模块，其造价是采用扩展存储器通讯控制的5－7倍。 2.3PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器这是使用得较为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。优点：硬件简单、造价较低，可控制32台变频器。缺点：编程工作量较大。而采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单，从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表，仅数小时即可掌握。增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度，是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。 2.4PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。优点：Modbus 通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。缺点：PLC编程工作量仍然较大。 2.5PLC采用现场总线方式控制变频器  三菱变频器可内置各种类型的通讯选件，如用于CC-bbbb现场总线的FR-A5NC选件；用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件；用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。优点：速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。缺点：造价较高，远远**采用扩展存储器通讯控制的造价。   综上所述，PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势；若配置人机界面，变频器参数设定和监控将变得更加便利。1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统，广泛地应用在各个小型工业领域。采用简便控制方法，可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势，又可省去RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算，使工程质量和工作效率得到极大的提高，但是，这种简便方法也有其缺陷，它只能控制变频器而不能控制其它器件，此外，控制变频器的数量也受到了限制