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6ES7223-1BF22-0XA8规格说明1.概述 随着生活的不断改善，人们对住宅，办公环境质量的要求越来越高，例如在民用住宅里，物业需要对小区的灯光，给排水，电梯和车库等小区必备设备进行集中监控。时下，房地产行业正如火如荼的发展，给小型PLC在楼宇自动化的使用创造了契机。本文着重介绍施耐德PLC Twido系列在楼宇自动化里的一些应用. 2.应用描述 在楼宇自动化里，人们对分散控制，集中管理的要求越来越明显，主要体现在灯光，空调，给排水，电梯，门禁和灌溉等方面。在此，我们基于施耐德Twido PLC，给出三个方案。 （1）方案1－RS485，适用于小范围，而且对通信速度要求不高 通过RS485串行连接，Modbus 串行协议实现， 模块配置：本体 TWDLCAA24DRF 通信扩展 TWDNAC485T 通信参数：波特率19.2k，8位数据位，奇/偶/无 校验，1位停止位。 优点：组网简单，成本低。 缺点：通信速率慢，监控计算机与远一个从站距离超过200米时需要加中继 （2）方案2－以太网，适用于对通信速度较高场合 通过以太网，Modbus TCP/IP 协议实现 模块配置： 本体 TWDLCAE40DRF 或者 其他Twido本体加 TwidoPORT以太网模块 通信参数：波特率10M或100M [NextPage] 优点：通信速度快，网络节点个数不受限制，决定于网络方案。 缺点：普通HUB或交换机端口到节点的长度不能超过100米，假如需要扩大长度的话，需要对网络进行优化，这样就要求工程师具有较深的网络知识。 （3）方案3－无线网络，适用于对通信速度要求不高，但有无线通信要求 通过以太网，Modbus TCP/IP, CDMA 或GPRS 实现。 模块配置：本体 TWDLCAE40DRF 或者 其他Twido本体加 TwidoPORT以太网模块＋IN ROOTER路由器 优点：实现无线通信，可以用以多个小区甚至多个城市的集中管理 缺点：相对于方案2速度较慢，而且需要附加CDMA或者GPRS的通信费用，另外需要购买INROOTER路由器。 3.结束语 施耐德Twido PLC 已经在上海某小区得到了成功的应用，随着国家对基础建设的大力投入，还可以拓展到其他基建设施领域里，比如无人煤气抄表，加油站监控，移动公司基站监控等等。1 引言 某乙烯厂聚丙烯装置TS2/060-B2型氮气压缩机是意大利SIAD MACCHINE IMPIANTI公司生产的往复式压缩机，主要用于对常压氮气增压以满足工艺系统需求。由于压缩机投用多年再加上恶劣的现场环境，原控制系统经常出现故障，严重影响了装置的正常运行，急需改造。2 工艺过程与旧控制系统老化问题 从界区来的常压氮气由级气缸吸入，被压缩，送入冷却器和冷凝分离器，在分离器中湿的气体由换热器除去冷凝水，冷凝水必须经合适的阀门进行周期性的排泄。压缩、冷却，干燥后气体送至下一级，同样的循环在每一级进行。常压氮气经氮气压缩机压缩后，高压氮气供主催化剂输送用，高高压氮气通过管线与工艺系统连通，供工艺系统气密用。高压氮气送入缓冲罐中，压力为1.0Mp。高高压氮气压力为3.7Mp。氮气压缩机必须在有润滑油润滑时工作，润滑油由润滑油泵提供，设定一个润滑油低压压力开关PSL646为3.5bar，低低压压力开关PSLL649为3bar,使压缩机不在无润滑油时工作。 机组控制系统主要由位于现场控制盘内的5块单片机电路板与部分继电器组成，完成机组的启动、停车、报警、联锁等。由于多年来一直未曾使用，控制系统中单片机电路板出现了部分锈蚀，元件运行极不稳定，如吸入口压力低报PSL640信号输入后，无输出报警信号；PALL641、PAHH645、PAHH643、TAHH642在无输入信号的情况下，偶尔出现报警，其报警会引起联锁停车，而原单片机电路板无法购买到，所以迫切需要改造。改造为性能稳定、成本低廉的S7-200 PLC控制系统。3 PLC控制系统硬件配置 选用S7-200 PLC的型号为CPU226 DC/DC/DC 24输入/16输出，订货号为6ES7 216-2AD22-0XB0；选用扩展模块的型号为EM223 24VDC数字组合8输入/8输出，订货号为6ES7 223-1 BH22-0XA0，继电器用原系统中已有的。利用STEP 7- Micro/WIN V4.0软件强大的功能编制程序，然后通过PC/PPI电缆将程序下载到S7-200 PLC中。I/O地址分配如附表所示。 附表 I/O地址分配[NextPage]4 PLC控制系统软件设计 根据原控制系统的逻辑关系在STEP 7-Micro/WIN V4.0环境下设计了PLC梯形图，下面说明了一些主要程序的设计方法。4.1 滑油压力信号、累积报警和停车程序 K24为一接通延时继电器，延时时间为15秒。当氮气压缩机停止时，继电器K24线圈断开，K24的常闭触点闭合，内部继电器M1.0、M1.1接通，M1.0、M1.1的常开触点闭合，由于原控制系统中的压力开关、温度开关都是触点断开报警，所以氮气压缩机停止时即使油泵润滑油的压力非常低，也不会产生报警，即PAL646、PALL649灯都是熄灭状态。当氮气压缩机运行时，K24接通，延时15秒后，K24常闭触点断开，M1.0线圈的通断由润滑油压力低报开关PSL646控制， M1.1线圈的通断由润滑油压力低低报开关PSLL649控制。在PLC上电后，正常状态下，PSL646、PSLL649的触点都是闭合的，所以M1.0、M1.0都是接通的，不会产生报警。当PSL646、PSLL649中有一个或都在报警状态时，报警开关的触点断开，就会产生报警。为此，内部继电器M1.0和M1.0的常开触点可以看作报警点来设计累积报警和联锁停车。 不会危机设备安全但设备已经在不正常状态下工作时的报警开关设置为累积报警，当这些报警开关中有一个产生报警，QA641断开，在DCS上产生累积报警；危机设备安全的报警开关设置为累积停车，当这些报警开关中有一个产生报警，QA642断开，在DCS上产生联锁停车。润滑油压力信号、累积报警和累积停车程序梯形图如图1所示。[NextPage]图1 油泵润滑油压力信号、累积报警和累积停车梯形图4.2 报警确认、试灯和消音程序 报警确认、试灯和消音按钮是本控制程序必不可少的，由于所有的报警点的程序设计方法一样，下面仅以PSL640为例分别介绍。 （1）报警确认与试灯程序的设计。应用西门子PLC内部定时器T33和T34产生一个闪烁信号，当PSL640报警后，PAL640闪烁，按下S9确认后，如果PSL640处于报警状态，则PAL640一直亮，报警恢复则灭；如果报警后未按下S9确认，无论是否还在报警状态，则PAL640一直闪烁，直到按以下S9。S8为试灯按钮，按下S8则灯亮。如图2所示。[NextPage]图2 报警确认和试灯梯形图 （2）报警与消音程序的设计。当PSL640报警后，K44输出，喇叭响，按下消音按钮S10后，停响；如果未按下S10，即使报警恢复正常，但喇叭仍响，直到按一下S10按钮才停响。见图3。图3 报警、消音梯形图5 结束语 西门子S7-200系列PLC功能强大，配置灵活，工程设计简单、方便，在恶劣的环境下能运行稳定，极适合在石油化工现场装置控制系统中应用。改造后的系统投入运行后可靠性高，故障率低，控制jingque，减少了维护人员的工作量，大大地tigao了经济效益1. 前言 炭素成型生产是炭素配料、混捏后的重要环节。成型就是将混捏好的糊料用加压设备压制成所需要的形状和尺寸以及具有较高密度的半成品。 振动成型是炼铝用预焙阳极和高炉用炭块的重要生产方法，主要设备有振动台、模具和重锤。将装有热糊料的模具放在振动台上，然后把重锤压在糊料表面上开动振动台，使糊料受到振幅小而频率高的强迫振动，在强烈的振动下糊料颗粒间、糊料与模具壁间的摩擦力减小，颗粒移动并合理分布，得到具有规定形状的高密度产品。压好的半成品经冷却、检查后堆放。 2. 系统构成 2.1. 产品简介 过去振动成型机一般都是人工手动调节，当炭块的重量和高度波动范围较大时，产量和质量就会受到较大的影响。浙大中自公司工程技术人员与某机械厂合作，根据设备和生产要求，成功地将SunyPLC200一体式小型可编程逻辑控制器应用于振动成型机的自动控制。 SunyPLC200是浙大中自公司利用新微处理器技术自主研发的一体式小型可编程，具有运行稳定、成本低廉、功能强大的特点。32位嵌入式CPU使程序执行速度高达0.55μs/步，80kB的程序容量足以满足中小型机械设备的各种控制算法，独特的级联总线可扩展7个I/O模块。大规模集成电路的使用使得SunyPLC200特别适应于高温、潮湿、电磁干扰和机械振动大的恶劣环境。特殊的I/O电路设计，即使在晶体管输入端传入220V强电也不会导致任何硬件损坏。基于bbbbbbs2000/XP的编程软件符合IEC61131-3标准，五种控制语言使编程人员能够根据自己的喜好或控制要求进行组态，多种仿真功能大大降低了工程难度、缩短了工程周期。 2.2. 系统结构 控制系统主要由SunyPLC200一体式可编程逻辑控制器、SunyHMI200可编程人机界面、检测元件（热电阻、变送器、位置开关等）以及执行器（变频器、继电器、电磁阀等）组成。 来自振动成型机各部位的温度、liuliang以及位置、状态等测量信号输入到SunyPLC200一体式可编程逻辑控制器，由SunyPLC200按照预先编程确定的控制方案进行运算处理，然后将处理结果发送给执行器从而产生对设备的控制和保护。 SunyHMI200可编程人机界面完成生产数据的显示、管理等功能，操作员可以通过SunyHMI200对生产进行监视和操作。SunyPLC200和SunyHMI200之间通过ModbusRTU标准协议进行通讯。 下图所示为控制系统结构图。对SunyPLC200的编程和对SunyHMI200的画面实际分别是在普通PC机上完成的。 2.3. 系统配置 SunyPLC200的CPU模块自身具备14个DI和10个DO，通过级联总线多可扩展7个扩展模块，这样系统的I/O规模可达80个。根据设计，振动成型机的I/O数量为AI8，AO1，DI28，DO16。由此形成如下配置：[NextPage]3. 控制方案 炭素振动成型机的整个流程可分为下料、装料、挤压脱模和冷却输送四个过程。在整个振动成型过程中，温度、压力、振动频率、振动时间和推出速度对产品的质量起着至关重要的作用。 与一般小型PLC编程软件不同，SunyPLC200编程软件提供了符合IEC61131-3标准的FBD、LD、SFC、IL和ST全部五种控制语言，不同的控制方案可以根据编程需要或技术人员的需要用任意一种语言来实现。 3.1. 下料 混捏好的糊料从圆盘螺旋下料机顶部加料口加入，经分料器的上部锥体分布在圆盘上。在下料前，首先检查判断糊料斗称量车是否在圆盘螺旋下料机的下方等待接料，然后控制变频器输出驱动圆盘螺旋下料机电机的螺旋转速，对糊料斗称量车下料，下料过程由快到慢以满足炭块的重量。炭块的重量可根据产品的类型、要求通过SunyHMI200给定。 3.2. 装料 装料前PLC首先检查判断模具到位、模具安全爪夹紧到位、重锤上升到位、重锤安全爪夹紧到位等信号，然后打开糊料斗称量车的抱闸驱动小车送料，行走到模具口上方时停止行走关抱闸，然后糊料斗称量车底开门把称好的糊料放入模具中。 3.3. 挤压脱模 挤压脱模是振动成型的核心过程，主要包括振动挤压和脱模两个过程。控制方案的合理性对能耗、质量和产量起着举足轻重的作用。 [NextPage] 根据设备厂商的习惯，采用LD进行控制方案组态，如图所示。[NextPage] 振动挤压：SunyPLC200检查判断糊料斗称量车存在返回到位信号，然后重锤安全爪松开并到位，重锤下降并到位，开始驱动两台振动电机带动偏心振子转动，不平衡质量回转引起惯性力迫使振动台振动。由于两个振动器转动方向相反、同步，使它们的惯性合力水平方向为零，只有在垂直方向产生激动力。振动台上的模具和装在模具内的糊料都处于强烈的振动状态。虽然振幅不大（1～2mm），但振动频率很高（40～50HZ），产生大大超过重力加速度的加速度，因此糊料颗粒质量大小不同，获得的惯性力也不同，颗粒界面间产生应力，而这个应力超过糊料的内聚力，便产生相对位移。同时，在强烈的振动下，糊料颗粒间的内摩擦力及糊料与模具壁之间的外摩擦力也急剧下降，糊料便具有重液体的液体性质，跳跃着的糊料迅速充填到模具的各个角落，较小的颗粒充填到大颗粒间的空隙中去，从而得到具有规定形状的高密度程度的产品。振动时间过短，则糊料密度低。振动时间过长，则浪费能源且降低产量。因此，不同的炭素，不同的产品，应设定合理的振动时间。铝电解用预熔阳极炭块振动时间为1～2分钟。 脱模：输出信号驱动重锤上升并到位，重锤安全爪夹紧并到位；模具安全爪松开并到位，驱动模具上升且到位。 3.4. 推出输送 炭块推出：驱动推出器从振动台推出炭块，在推出过程中对产品的高度进行检测，用来测试产品的质量。 冷却输送：被推出的产品马上在凉水中冷却，防止产品冷却的弯曲和变形。冷却时间应根据季节、产品直径大小、冷却水的温度确定。冷却完成后，驱动板式输送机输送炭块到炭块堆场，检查合格后堆放。 4. 操作管理 SunyHMI200通过ModbusRTU协议可以将SunyPLC200的有关数据实时显示出来，而操作员也可以通过功能键实现对生产的干预。[NextPage] 对SunyHMI200的画面设计是通过SunyHMI200画面编辑软件来完成的。在进行设计之前，需要与设备操作人员进行深入的探讨，以便达到监视容易、操作方便的目的。 5. 结束语 SunyPLC200一体式小型可编程逻辑控制器与SunyHMI200可编程人机界面在炭素振动成型机的应用中，软件设计完善，功能齐全，运行效果稳定可靠，性能良好。 自动控制的实现，大大降低了工人的工作强度，稳定了产品质量，tigao了工作效率，达到了节能降耗的目的
