6ES7223-1HF22-0XA8方法说明

6ES7223-1HF22-0XA8方法说明1  引言随着中国的工业化的进程加快，plc(可编程控制器)在工业现场的应用越来越多，甚至在很多的智能家居领域也在使用。plc的应用领域，也从逻辑控制到数字控制、单体控制到运动控制、过程控制到集散控制的飞跃，而在集散控制中，通讯控制的方式也在发生变化，传统的rs-232串口通讯多只能达到15米距离，rs-485通讯方式多也只能达到1200多米距离。以太网通讯虽然可以进行远程控制，但是网线在一些环境状况恶劣或者网络连接点距离很远、以及设备需要移动的场合也限制了它的使用。新的plc gsm连接模块，通过sms短信或使用tcp/ip协议的gprs数据连接，利用移动，联通已经建设好的2g/3g网络，实现全国范围内覆盖，从而达到设备运行状况远程报告，数据分析处理以及远程控制的目的，如图1所示。图1 永宏plc的gsm模块连接示意图2  永宏plc的gsm模块通讯功能介绍2.1  gsm模块短信配置原理fbs-cmgsm是fatek(永宏)plc系列所提供的gsm通讯模块，使用本模块可藉由gsm通讯网络来传递资料。本模块提供四频(850/900/1800/1900 mhz)gsm通讯频段，内部并使用了一颗1.7安时锂电池可在主电源失去时持续收取或发送简讯。永宏gsm模块短信配置示意如图2所示。2.2 永宏gsm模块设计约规(1)gprs通过ip/tcp存取数据，本模块只提供client模式(cm-g的ip浮动)； (2)远程必须作为server角色，结合相关图控软件才能进行plc的监控；(3)支持fatek tcp协议(fatek协议加上tcp/ip的head文件)；(4)gprs理想速率为171.2kbps，实际为40kbps，传输有延时：1～10s；(5)建立连线必须有fbs-cm-g发起；成功后可以由图控操作plc。2.3 永宏gsm模块的2种可选运行方式在相同的行幅下，永宏plc的gsm模块有二种不同的可选操作方式:(1)利用sms进行监测和遥距控制。fbs-cmgsm周期性的读取含有“sendsms”旗号的寄存器，如果该旗号被置位，fbs-cmgsm就读取目标电话号码和字符串(文本)，发送sms 并且将旗号复位。如果有一个sms被fbs-cmgsm接收到了，那它将会被写入含有另一个旗号“sms received”的寄存器中去，以待被plc程序访问。后由plc程序来将这个旗号复位。所以这些被操作的sms必须能在发送和接收的过程中都能被plc程序访问。(2)fbs-cmgsm在gsm网络之上的通讯方式是使用tcp/ip协议的gprs数据连接。fbs-cmgsm 透过tcp客户模式打开连接，任何可通过gsm网络连接上internet的sim卡都可以使用。fbs-cmgsm连接的ip地址和硬件端口都是由plc或者是专门的sms指定的。有一个值得一提的关键是，这种连接只能够是按照从fbs-cmgsm到pc的方向开启。而pc使不能开启一个连接到fbs-cmgsm的，因为其没有一个公用的ip地址。连接命令可以用它连接的固定ip地址通过sms收发。简单的sms命令“connect”或语音或数据拨到fbs-cmgsm电话号码，都会引起fbs-cmgsm 从plc寄存器读取目标ip地址，建立tcp/ip连接。gprs通过数据分组进行传送，传送延时1～10秒。3  永宏gsm模块sms工作模式3.1 sms工作模式-发送短信sms发送短信如图3所示。(1)做好硬件的链接，网络通讯畅通(gsm黄灯)； (2)设定好短信发送号码可以有程序做变换(d3810)；(3)设定好发送内容，根据需要可以由plc程序变化； (4)对d3800写入1，启动发送；其他步骤有cm-g自动完成；(5)结束后可以获取d3800标志信息。3.2 sms工作模式-接受短信sms接受短信如图4所示：(1)接受完成需复位d3700； (2)根据要求做好格式规定；(3)充分利用接收内容做控制。图2 gsm模块短信配置示意图图3  gsm模块发送信息流程图4  永宏gsm模块gprs工作模式永宏gsm模块gprs工作模式原理如图5所示。plc参数设置为：9600bps，7bit，even，1stop，站号1。模块的fbs-cm-g组态介绍以及命令格式(存放在d3900开始的寄存器里)：命令格式说明如表1所示。表1 gsm模块gprs链接命令说明在plc中，需要建立一个文字表格，表格地址指向d3900，即plc将命令送至gsm模块。通过控制字d3510来实现gprs链路的建立，以及链接到远程的server端。参考表格如图5所示，工作工作流程图如图6所示。图4  gsm模块接受信息流程图图5  gsm模块gprs工作示意图图6  gsm模块gprs控制命令的表格   图7 gsm模块gprs控制的工作流程图  5  结束语永宏plc的gsm模块使用移动或联通的现有通讯网络，能实现全国范围内覆盖，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的远程控制需求，而且费用方面只是用户购买的移动公司手机卡产生的短信费，使用gprs时的包月费用，可以实现低成本的通讯。一、项目简介1、该设备生产的弹力丝，用在例如尿不湿等高要求的产品上，具有较大的弹性而又保持尺寸稳定性，挺括抗皱，毛型感强，透气性较好。该设备目前属于非标准件设备，生产出的弹力丝，可以根据客户不同的弹性要求，进行灵活的变更。图一 设备图2、工艺简介该设备一共有40个小站进行工作，40个小站上的主电机和槽筒电机通过2台变频器进行控制，工作期间可以分别选择小站的停止和启动。两台步进电机分别控制横动轴和滚动轴两台步进电机工艺要求：如图所示为滚动轴，横动轴的作用是带动滚动轴进行横向动作，其作用是：筒子纱线防叠。横动轴动作要求：横动轴连接一个圆盘控制，圆盘的运动由“;步进一”;进行以角度运动的方式进行转动；总共有四个角度的设定，各个角度参数通过触摸屏设定。滚动轴按照一个较慢的速度慢慢旋转，通过触摸屏设定滚动轴（上油参数）的速度。两台变频器工艺要求：主机变频器要求一个频率上下震荡的工作模式，以实现弹力丝在混合进入纱线之后的松紧度其中，各参数需要在触摸屏进行设定。槽筒变频器（黑棍电机）参数由触摸屏给定。3、该项目使用1台永宏FBS-14MAT2-AC，HU070S-00。二、控制系统构成1、系统工艺流程图：2、I/O分配表：3、PLC外部接线图：三 、控制系统完成的功能1、工艺要求：该设备一共有40个小站进行工作，40个小站上的主电机和槽筒电机通过2台变频器进行控制，每站中间都用一块系统板来实现各站可以独立停止和启动。两台步进电机分别控制横动轴和滚动轴，开机就工作。a）两台步进电机工艺要求：如图所示为滚动轴，横动轴的作用是带动滚动轴进行横向动作（来回摆动），其作用是：筒子纱线防叠。（1）：横动轴动作要求：横动轴连接一个圆盘控制，圆盘的运动由“;步进一”;进行以角度运动的方式进行转动；总共有四个角度的设定以及执行每个角度的次数，各个角度参数通过触摸屏设定。程序会从角度一开始判断，从角度一开始依次角度二、角度三、角度四执行下去；直到执行完程序所以判断到的后一个角度（包括其角度次数），系统会自动回到角度一继续执行。图二：横动轴运行实行图（2）：滚动轴按照一个较慢的速度慢慢旋转，通过触摸屏设定滚动轴（上油参数）的速度。b）两台变频器工艺要求：（1）： 主机变频器要求一个频率上下震荡的工作模式，以实现弹力丝在混合进入纱线之后的松紧度适中，上升、下降频率，上升到位、下降到位时间等参数需要在触摸屏进行设定。然后通过PLC与变频器通讯，写到变频器的摆频功能参数中，行程一个频率震荡的三角波。（2）槽筒变频器（黑棍电机）参数由触摸屏给定存放到PLC的缓存器中，通过PLC与变频器进行通讯实现数据传输。c) 在触摸屏画面中设置了手动停止和急停横动轴运动的画面，两者要求停止的位置和工艺不相同。（1）：如若在正常运行中，有人操作了触摸屏的“;停止”;按钮，系统会使横动轴做回原点动作之后停在原点，等待启动信号。（2）：如若在正常运行中，因特殊原因或者停电，需要急停机器，便可以按触摸屏上的“;急停”;按钮，或者设备自带外部急停，横动轴会立即停止在当前位置。等待下一轮的启动信号后，横动轴先回原点，在按照设置好的角度运行。2、触摸屏画面：此画面用来设定主机变频器和槽筒电机（黑棍电机）变频器参数。此画面用来设定带动横动轴动作的圆盘的运动角度及次数，其逻辑可见流程图。此画面用来显示横动轴以及滚动轴目前运动的状态，并且可以手动控制横动轴的启动停止工作，回原点工作，急停工作；或者正反向点动调试工作。此画面被用作开机画面！3、重点分析（1）、主机的摆频要求，开始接到项目在没有确定变频器的情况的下，频率震荡的四、项目运行该项目于3月15号调试好，目前客户会试用，观察稳定性和误差率。包括包装速度的整理计算也在进行中；客户主要关注整个设备的运作效率性。五、应用体会此项目运用到永宏称重模块，其过程动作流程都要实时结合称重传感器给到模块的信号进行及时的动作，这些动作的准确性和快速性能决定后的包装产量。在调试过程中，要尽量省去时间定时，但是还要保证在接收称重信号稳定的情况下才能省去。所以整个工艺流程的时间有效性对于整个设备的运作效率起到至关重要的作用。项目的简要工艺流程。 入板→化学清洗→循环水洗1、2→市水洗→微蚀→泵洗→酸洗→循环酸洗3、4→DI水洗→吸干→吹干→抗氧化浸洗→吹干→循环水洗5、6、7→DI水洗→吸干→吹干→烘干→出板 开机后，所有的水缸、酸缸要先加满水且要定时加水，加满后输送带动作，当进板处感应有板进来时，所有的泵都动作。PCB板处理按工艺流程动作，在各工序都会有不同的时间延时。在进板处感应没板或设定数量到时，所有泵及输送停止待机，感应有板时又投入工作。 3. 所用产品：威伦6070I人机（1台）+FBs-60MA(1台)+FBs-CB5（1个）+台达变频器（3台），构成Modbus总线通讯。 4. 以下为整条生产线图： 二、 控制系统构成 1. 可编程控制器部分： 永宏FBs-60MA+FBs-CB5组成，完成整机开关量，变频器通讯控制，并对机器运行过程的监控。 2. 人机界面： 采用威纶触摸屏，与永宏 PLC 通讯，完成加工过程、工艺参数的显示、设定。 3. 变频器： 采用台达变频器（VFD007M23A）,因整条生产线需要分成三段，分别实现无级调速，所以整机需要用到3台变频器。 4. 通讯部分： 永宏 PLC的PORT2通讯端口和变频器的RS485 连接，以MODBUS 协议进行通讯，组成MODBUS总线,实现各段的无级调速。 5.硬件框图三、 控制系统完成的功能 1.人机和PLC设计框图：2.程序重要指令说明： 3.矩阵位位移指令4.通讯指令永宏PLC只用一条指令就可完成三台变频器与PLC的通讯，这就是便捷、人性化的一面。 5.通讯命令表格说明： 通讯部分，是通过 RS485 硬件接口，由PLC 以ModBus 协议与变频器进行通讯，组成MODBUS总线，控制三个电机无级调速。永宏PLC 在ModBUS 通讯方面有专用的便利指令FUN150.M_BUS，也是通过表格形式编辑，使得众多的参数一目了然，如下表即为读写变频器数据的通讯命令表格：四、 项目运行 设备在八月份投入使用，在酸碱皆具的环境下使用稳定，抗干拢能力强，转换使用后得到客户的好评，不会再出现PLC与变频器通讯延时的问题存在。目前已使用两个月，尚未反映不良情况。 五、 应用体会 1. 整个程序的难度不大，用永宏PLC和变频器通讯方面让用户觉得会更便捷，体现出人性化的特点，且经济型主机就可以满足客户要求，给客户节约了成本。 2.表格式的通讯方式填写非常方便，不像三菱、台达RS485通讯那么麻烦。 3.在编程过程中，因为用到的变址寄存器较多，有不够用的感觉，发现没有三菱的用得灵活;还有就是位组合的方式也不够灵活。