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6ES7212-1BB23-0XB8售后无忧1 工作要求 设备位置参照如下平面布局方案;该生产线每班生产270个集装箱,每天两班,生产线工作节拍133秒,一个节拍内由本起重机上的两台小车同时运输两台集装箱作纵向(集装箱长度方向)水平移动,tisheng前集装箱带有4个运箱轮,运箱轮高度为225毫米;每台小车tisheng物品主要是集装箱一台,重4吨(不含吊具重量),集装箱尺寸如图1。图1 集装箱尺寸图个小车输送集装箱动作分三步:tisheng高度约5.8米,tisheng中脱掉运箱轮,行走约14-15米,放在支架上,支架高于工作台面不小于1米,便于人员给集装箱下角件内面涂油漆,每个角件油漆时间约10秒;扭锁打开吊具tisheng,小车返回初始工位上方;确认下一个集装箱停到准确位置后,吊具放下,锁住集装箱并进行下一个循环动作。第二个小车输送集装箱动作分三步:集装箱角件内面漆涂好以后,放下吊具,扭锁锁定集装箱角件,从支架上提起集装箱,行走约14-15米到达第三个工位上方;把集装箱下放至升降旋转台上;打开扭锁,吊具tisheng到指定高度,行走约14-15m到支架上方去吊下一个集装箱并进行下一个循环动作。自动定位,水平定位精度正负10毫米。收放钢丝绳位置相对于小车固定。 2 电气控制系统 单个循环内动作全部实现自动控制:初始位置-吊具下降-到箱顶并定位角件孔-扭锁锁紧-起吊集装箱-输送行走-行走到位-吊具下降-扭锁松开-吊具上升-返回初始位置。两组小车动作即可单独控制,也可联动控制。控制系统分设动力箱,控制箱、遥控器三者结合使用;每组电动葫芦可同步或单独升降;锁紧装置与电动葫芦起升、行走实施联锁,锁扣不到位,不能升降和行走;小车在各工位自动水平定位;应有刹车机构,突然停电时tisheng行走中的物体原位锁定;小车移动过程中需要有警示灯及声音,龙门吊需配置夜间照明系统,满足夜间工作需要,在拖车司机可视位置安装横移警示灯;电动葫芦除自身携带断路器外,需要另增加一套防止冲顶控制装置及超载限制器,行走电机需要电机专用断路器,也有左右防撞保护装置。 3 控制方案 产品选择主要选用台达DVP60ES00R2+DVP24XP00R*2+DVP08XN11R,变频器等配件客户自行选择。控制方法:控制的主要框架是通过台达PLC便利指令IST,控制集装箱的动作流程细分为原点回归、自动、手动等几个部分;逐步完善每一步的动作流程。图2 控制方案如图2所示规划:M80: 手动操作 M81:原点回归M82:步进 M83:一次循环 M84:连续运行M85:原点回归启动 M86:连续运行启动 M87:连续运行停止 部分程序:手动测试调试,如图3。图3 部分程序手动测试原点回归测试如图4。图4 原点回归测试4 注意事项 使用IST指令时,S10-S19为原点回归使用,此状态步进点不能当做一般的步进点使用。而使用S0-S9的步进点时,S0-S2三个状态点动作分别为手动使用、原点回归以及自动运转使用,因此在程序中,必须先写该三个状态步进点的电路当切换到S1(原点回归模式)时候,若S1-19之间任何一点ON,则原点回归将不执行。当切换到S2(自动运转)的模式时候,若自动模式下的的S有任意一点ON,或者是M1043ON,则自动运行部执行。标志信号说明:M1040:步进点移动禁止。当M1040=On时,步进点的移动全部禁止。 手动操作模式:M1040一直保持On;原点回归模式/一次循环运转模式:按下停止按钮及再按启动按钮之间,M1040一直保持 On;步进运转模式:M1040一直保持On,只有在启动按钮被按下时,变成 Off;连续运转模式:PLC于STOP→RUN变化时,M1040保持On,启动按钮被按下时,变成 Off。M1041:步进点移动开始。反应初始步进点S2移动至下一步进点的特M。手动操作模式/原点回归模式:M1041保持Off;单步运行模式/循环运转模式:M1041只有在启动按钮被按下时,变成On;连续运转模式:按下启动按钮时,保持On,按下停止按钮时,保持Off。M1042:启动脉冲。只有在启动按钮被按下时,送出一次脉冲。M1043:原点回归完毕。驱动 M1043 =On 代表原点回归动作已经执行完毕。M1044:原点条件。于连续运转模式下,原点条件M1044必须被驱动为On才可执行初始步进点S2移动至下一步进点的动作。M1045:全部输出复位禁止。M1046:STL状态设置ON。M1047:STL监视有效。 5 小结 目前该设备运行正常,通过PLC控制,tigao了集装箱在运行的工作效率,节省了人力成本,台达PLC的质量和功能得到客户认可,以后可以在该行业有更多的合作。PLC具有功能强大、操作简单、可靠性强等特点,使其应用几乎覆盖了所有工业控制领域。为了能远程实时了解设备运行与报警信息,可以让PLC加装GPRS智能无线数传设备( DTU),实现PLC的远程监控。本方案使用互联网服务器通过无线方式对客户现场木工机械设备上的PLC进行远程控制,不受距离和组网的限制。 关键词: 远程控制;DTU;台达PLC;无线通讯;木工机械; 1 前言 当前我国经济的快速发展和现代化水平的不断tigao,木工行业的发展突飞猛进。尤其是近年来作为国民经济支柱行业的房地产迅速崛起,使得人们对于家具的要求越来越高,这就刺激了各种木工行业的快速发展。近十年来,木工加工制造业经历了许多加工控制和自动控制的技术改革。许多应用设备从原始的机械控制开始,逐渐发展到结合机械结构的继电器逻辑控制,但是传统的继电器控制存在控制效率低,抗干扰性差,设备故障率高等问题,随着当前自动化控制技术的发展,已经逐渐为PLC和变频器的控制所代替。随着木工行业的发展,相应的对于木工机械设备的要求越来越高,相应的控制难度也越来越高,控制系统自动化程度要求也愈来愈高,并且对于现场设备的远程控制要求也越来突出,相应的都需要采用针对性的控制方案来实现相应的控制要。 台达机电至今已经能为客户提供PLC控制器、温度控制器、计数器、人机界面、变频驱动器、伺服驱动器、数控系统等一系列产品,可以向客户提供完善可靠的机电一体化解决方案。本文基于台达产品构建了一套先进的木工机械设备远程控制系统,实现了无线方式的远程操控且不受组网及距离的限制,值得业界借鉴并推广。 2 DTU功能特点 DTU是指数据终端设备(Data Terminal unit),可以理解为下位GPRS发射终端,在进行通信时,传输数据的链路两端肯定存在DTU,在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验。其设备如图1所示。 GPRS DTU全称GPRS数据传输单元,在国内目前实际上对它具有更加明确的约定:GPRS DTU是专门用于将串口数据通过GPRS 网络进行传送的GPRS无线设备。 GPRS DTU的四个核心功能: 1)内部集成TCP/IP协议栈 GPRS DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统,从硬件上,它可看作是嵌入式PC与无线GPRS MODEM的结合;它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。 2)提供串口数据双向转换功能 GPRS DTU提供了串行通信接口,包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式,而且GPRS DTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式,也就是说GPRS DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送,而不需要改变原有的数据通信内容。因此,GPRS DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接,而且不需要对用户设备作改动。我们做无线连接时PLC只需要设置好对应串口的波特率相关参数就可以了如:115200、8、0、1。远程只需要按MODBUS协议来访问PLC就可以了。 3)支持自动心跳,保持在线 GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备在线,因此典型的GPRS DTU在设计上都支持在线功能,这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持在线(当长时间没有数据通信时,移动网关将断开DTU与中心的连接,心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包,以保持连接不被断开)、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。 4)支持参数配置,保存 GPRS DTU作为一种通信设备,其应用场合十分广泛。在不同的应用中,数据中心的IP地址及端口号,串口的波特率等都是不同的。因此,GPRS DTU都应支持参数配置,并且将配置好的参数保存内部的存储器件内(一般为FLASH或EEPROM等)。一旦上电,就自动按照设置好的参数进行工作。 5)支持用户串口参数设置 不同用户设备的串口参数有所不同,DTU连接用户设备的串口时,要根据用户设备串口的实际参数对DTU端进行相应设置,保证用户设备的正常通信和可靠数据传输。 GPRS DTU的扩展功能: 较为的GPRS DTU还提供一些扩展功能,主要包括:支持数据中心域名解析、支持远程参数配置、远程固件升级、支持远程短信/电话唤醒、支持本地串口固件升级、提供短信通道、提供DTU在线、离线电平指示等。 图1 远程GPRS DTU 设备 3 系统设计 系统由GPRS采集终端PLC、GPRS运行网、Internet Server、通信服务器、及企业内部网组成。 GPRS采集终端通过串口或模拟量采集通道,采集各点liuliang计的瞬时liuliang与累计liuliang,保存在内存中。定时向Internet Server发送新的数据。为减少发送的数据次数,降低运行成本,采集终端具有智能判断功能,在数据不变时(比如无排放liuliang时GPRS可一小时上报一次,无需频繁上,RTU控制示意图如图2 所示。 GPRS按量计费:虽然可以保持永远在线,但不必担心费用问题;因为只有产生通信liuliang时才计费。她是一种面向使用的计费,计费方式更加科学合理 高速传输:GPRS高理论传输速度为171.2kbps,目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的传输速率。 图2 RTU远程控制示意图 本文以上海某品牌无线终端和台达DVP-10SX为例进行说明。该系列产品包括了:GPRS方式,CDMA方式,EDGE方式等产品。这里选择GPRS方式,232通讯口。该系列产品支持本地设置和远程设置。系统配置表如表1所示,系统框架如图3所示。 系统配置表 图3 系统框架 4 系统安装调试流程测试ZWDTU无线终端需要下列软件: 本地设置软件(zwdtuset.exe)、虚拟串口软件 VSPM.exe、服务器转串口软件 zwsvr2ck.exe、网络调试助手。 安装调试前的准备步骤: 1)将设备的串口和计算机的串口使用串口线连接; 2)运行本地设置软件(zwdtuset.exe ),使用设备的波特率(设备初始波特率115200) 打开设备所连接的串口,如“COM1”等; 4.1 设置模式 进入设置模式如图 4所示:(注意:要上电半分钟之内,打开串口进入设置模式) 图4 设置模式主界面 a 打开串口:点可以看到 b 进入设置模式:点可以看到提示操作成功: c 基本设置界面如图5所示: 图5 基本设置界面 d 获取ip(获取你的外网ip) e 设置端口:(设置你路由器的端口) f 设置终端编号:记得要写成10000000008 g 退出设置模式:(不退出模式,终端上不了线) 关闭软件。 4.2 SIM 卡安装 取放SIM 卡需要先断电,再进行,以免损坏SIM 卡或者设备。设备上有一个指示灯,提供下列状态信息。 熄灭:关机 常亮:未注册到GPRS网络,此时电话不通 慢闪(亮0.2秒,熄2 秒):注册到网络,此时电话能通 快闪(亮0.2秒,熄0.6 秒):通信进行中 急闪(亮0.1秒,熄0.2 秒):设备故障 4.3 检查设备是否上线 打开网络调试助手,如图3选择“服务器模式”--填上你设置DUT时写的端口(默认5005)--监听,在发送区写11选择16进制发送,等几秒在接受区能接受到数据说明设备已经上线。如图6所示。 图6 网络调试助手示意 4.4 安装虚拟串口软件 VSPM.exe 新建两个虚拟串口如图: 图7 虚拟串口串口1编辑—只需要编辑“通用页”注意端口和之前设置对应起来,如图8所示。 图8 编辑串口1 串口18编辑--只需要编辑“通用页”。IP地址和端口对应好,如图9所示。 图9 编辑串口18 设置好后退出,让虚拟串口处于工作状态。 4.5 运行服务器转串口软件 zwsvr2ck.exe 按图7设置好IP、端口号、终端编号一定要是10000000008。启动服务器就好了,启动后会显示在线,如图10所示。 图10 启动服务器 4.6 DVP-10SX设置 主要是把PLC的232编程口波特率数设置和DTU设置的一样115200、8、0、1,都采用RTU模式的modbus.下载程序。 图11 PLC程序 4.7 DVP-10SX通过无线通讯在线监测 PLC和DTU通过232串口线连接,请注意检查接线方式2-3-5,RX-TX交叉对接。 打开PLC编程软件WPLSOFT2.12选择“通讯设置”按图9设置后确定。然后选择在线模式就开始通讯。 PLC编程软件的数据通过虚拟串口发出去,然后服务器转发程序又把虚拟串口的数据转成TCP/IP发出去,DTU接受到数据又转换成232给PLC。因为我们PLC支持标准MODBUS协议,其它组态软件只要支持标准modbus协议就可以直接通过这样的方式来和我们的PLC实现无线通讯。如图12所示。 图12 通讯设置 5 应用情况 台达PLC使用标准modbus协议,能和多种设备相兼容,应用广泛。本案例中,木工设备上使用该方案后,用户可以很方便的实现监控室PC机与现场设备的无线通讯功能,达到了实时监控、远程操作、便捷可靠的目的。 6 结语 根据客户设备技术要求,本木工机械远程控制系统结合台达PLC、DTU等自动化控制产品,为客户开发了一套稳定可靠的远程监控系统,受到了客户和使用单位的充分认可,再次证明中达电通是客户的合作伙伴。运行实践表明,系统性能稳定,安全可靠,,值得业界同行借鉴和推广。企业新闻