西门子模块6ES7222-1HF22-0XA8设置参数

西门子模块6ES7222-1HF22-0XA8设置参数施耐德Twido PLC在双轴攻丝复合机上的运用   　 1.概述　　双轴攻丝复合机主要用于加工一些建筑材料，主要分为铣牙和攻丝两道工序，例如给水管进行铣牙和攻丝。目前，随着房地产等建筑行业的升温，该机型也得到了广泛的运用，市场前景看好。　　　　2.系统描述　　本系统采用了施耐德的解决方案，根据工艺的要求，我们选择了施耐德Twido 系列 PLC TWDLCAA24DRF+I/O扩展模块TWDDRA8RT+RS485通信扩展选件+变频器ATV31+文本屏XBTN400，以下为系统配置图。 　　　　(1)PLC选用的是施耐德Twido 系列，本体 TWDLCAA24DRF＋数字量扩展TWDDRA8RT, 该款PLC使用220VAC供电，14路DI/10 路DO，输出全为继电器输出，输出电流大2A，大可以扩展4个数字量或模拟量模块，为用户提供个性化选择，另外，扩展CANOPEN 主模块可以使Twido PLC 作为CANOPEN主站，进行高速通信；选购Twido PORT以太网模块可使PLC接入以太网。　　在本系统中，PLC负责所有的动作控制，包括变频器的频率给定，控制起停，各种动作的互锁等等功能。该机型动作主要分为手动铣牙，自动铣牙，手动攻丝，自动攻丝，全自动五种工作模式，而且这五种工作模式在任何时候可以相互切换，并且各种控制命令要相互屏蔽，这就需要考虑到各种安全保护措施，以防误动作发生。使用施耐德的解决方案以后，完全满足客户的需求，而且改进了以前老设备的一些不足之处。　　(2)我们还加了一个485通信扩展选件TWDNAC485T,用于与ATV31变频器实现Modbus通信。通过Modbus通信，可以直接在文本屏上设置变频器参数，如：LSP，HSP，ACC等参数，这样就可以避免非用户由于需要修改工艺参数而直接对变频器进行重新设定，提高设备的安全性。另外，Modbus 的通信速率设为19.2k 波特率，足以满足客户需求。　　　　(3)使用施耐德4行文本屏XBTN400作为人机交互界面，通过它可以设置和显示工艺参数，并对设备故障进行报警。该文本屏无需提供24VDC电源，它可以直接由Twido PLC的编程口取5VDC电源，用户所需要作的就是插上通信电缆即可。　　一、前言：　　 本方案完全按照伊春市自来水公司提出的要求设计的。为了保证通信质量，我公司特选用美国MDS公司的无线数传电台MDS2710A。和MDS2710A配套使用的是施耐德Modicon的PLC。　　二、系统方案　　 本系统主要解决伊春自来水公司总部中控室对各个水井数据的采集和监控。整个系统中包括一个主站和30个从站。其中，主站设在总部中控室，从站分别设在各个水井处。它是一个典型的点对多点星型结构无线通信系统。　　系统拓扑结构示意图如下所示：　　 本系统中，主站使用200MHz全向天线，各从站使用200MHz定向天线。并要保证主站天线的位置高于各从站天线的位置。此外，MDS2710A和Modicon PLC之间使用直连线进行连接。连接方法详见《MDS2710A使用手册》1. 引言    转杯纺纱是一种新型纺纱技术，是将并条加工的熟条开松成单纤维，由气流输送到高速旋转的转杯(高达15万转/分)内进行凝聚和加捻成纱，后纱线绕在纺纱器外的纱筒上，制成圆柱形或圆锥形纱筒。    与传统的环锭纺纱相比，转杯纺纱具有工序短(省略了粗纱与络筒工序)、产量高(3～8倍)、大卷装等特点，同时使用原料范围广，纱线质量优于环锭纱、纺纱成本也可降低，总体趋势是向着高速、大卷装、智能化、高自动化和低捻(针织纱)等方面发展。目前，我国的转杯纺只占环锭纺的2%，较世界水平(欧洲为25%)还有较大的差距；技术方面，局限于粗支纱的加工，无法纺较细的纱支，因此，转杯纺在我国有较大的发展空间。转杯纺纱机的控制系统主要包括三个方面的控制：首先是每个转杯的控制，需要实现断纱检测和半自动接头功能；其次，为保证起动和停机时不断纱，纺杯速度、引纱电机与喂棉电机之间的动作必须协调同步，同时要求较高的速度精度和动态响应；第三，需要实现主控制器与分控制器之间的总线连接和通讯，以及用于操作和监控的人机界面。2. 控制系统方案    转杯纺纱机的控制系统采用了施耐德电气公司根据客户要求量身定作的转杯专用控制器，实现每个纱锭的断纱检测和半自动接头功能，传动系统采用带闭环磁通反馈功能的ATV58F或ATV58变频器(加VW3A58202编码器反馈卡)，主控制器采用Twido PLC或Micro PLC，通过通讯扩展口实现与专用控制器的Modbus总线通讯，通过模拟量输出ATV58F或ATV58变频器实现调速和同步控制，同时配Magelis XBT-G 10.4” 彩色STN触摸屏(XBT-G5230)或TSX08 HMI文本图形显示器进行操作和系统监控。    此外，通过将主轴喂纱电机使用Twin Line系列伺服系统，变换喂纱速度(速度在高速和低速间频繁切换)，实现纱线粗细的有规则变化或无规则的变化，可以纺制出竹节纱等特种纱线。3. 控制系统简介    Twido PLC是施耐德电气公司推出的结构紧凑、配置灵活、功能丰富的小型PLC系列产品，有模块化和一体化两种CPU本体、以及多种离散量、模拟量I/O模块供用户选择配置，多可扩展7个I/O模块，大I/O点数可达264点；同时具有4路高速计数、2路脉冲输出和2路RS485通讯口；程序容量可达3000步(通过存储器扩展插件可扩展至6000步)。Twido PLC采用基于bbbbbbs的TwidoSoft编程软件，提供包括浮点数运算、PID指令等丰富的指令集和方便系统调试的应用程序浏览器，可以实现硬件配置、可逆的梯形图和指令列表编程，具有完全的符号化编程以及ASCII码导入/导出等功能，为客户提供简单、灵活、可靠的解决方案。    转杯专用控制器施耐德电气公司根据客户对转杯纺纱机应用的各项功能要求，通过施耐德上海研发中心高水平的技术开发力量和施耐德无锡电子工厂可靠的制造加工能力，为客户量身定作的专用控制器。转杯专用控制器基于Twido PLC的软、硬件平台，不仅具有与Twido PLC相同的功能和编程软件开发环境，而且根据客户的实际需求，设计了恰当数量的I/O点(每个控制器控制16个或12个转杯)和相应的输入/输出方式，并且内置了转杯纺纱半自动接头等特殊指令；同时，控制器的安装方式、接线方式、通讯方式等也通过专门设计以符合转杯纺纱机的实际应用和连接状况，充分地满足了客户的对转杯纺纱机控制的特定需求。    ATV58系列变频器是施耐德电气公司推出的磁通矢量控制通用变频器，功率范围 0.37～75kW，输出频率大到500Hz，具有低速大转矩特性、150%的高制动力矩，以及低电网电压运行 (大于60%正常电压可运行) 等功能；额定速度下，调速精度开环为?1%，闭环为?0.1%(配测速发电机反馈卡)或?0.02%(配编码器反馈卡)。ATV58变频器内置了EMC滤波器、进线电抗器、制动单元等，有效地降低了系统集成成本，提高了系统可靠性。此外，ATV58变频器除内置的Modbus通讯接口(即操作面板接口)外，通过通讯扩展卡，可以提供多种通讯网络接口(包括工业以太网、FIPIO、Modbus Plus、CANopen、Interbus-S、Profibus-DP、DeviceNet、AS-i、Uni-bbbway等)和相应的通讯控制方式，极大地丰富了变频器的应用范围，为传动系统中常见的多电机同步控制、变频器远程操作和监控、变频器控制和状态信息的双向交换等复杂应用提供了简单、可靠、便捷的解决方案。    TSX08 HMI系列产品是施耐德电气公司面向中国市场推出的极具竞争力、功能丰富的中文文本图形显示器，有两行文本图形和四行文本图形两种型号，具有64K存储容量，通过Modbus、JBus等通讯协议与PLC连接，通过面板上的8个功能键实现数据输入等操作。采用TSX08 HMI Configurator开发软件，可以配置多达60个应用、报警和帮助页面，其中变量可以以字母、数字、位图、棒图、趋势图等丰富的形式表示，同时提供I/O交叉索引、HMI/PLC交互控制、以及模拟仿真运行等功能，可以很好地满足客户的需求。    在转杯纺纱机的控制系统中，转杯专用控制器安装在各单元机台内部，在实现每个转杯的断纱检测及半自动接头等功能的同时，作为Modbus从站与主控制器Twido PLC或Micro PLC交换信息：转杯控制的相关参数由人机界面输入，通过主控制器送达转杯专用控制器；转杯的状态信息通过主控制器轮询后，在人机界面上显示。引纱电机与喂棉电机之间的同步控制，由主控制器根据工艺参数和编码器反馈信息，经PID调节运算后，通过模拟量输出控制。主控制器还执行转杯、风机、横动及落筒等工艺控制。1. 引言    清梳联是纺纱工艺的道工序，完成棉包的开松、除杂、混合、输送和梳理等任务，制成合格的棉条(称作“生条”)供精梳和并条工序。清梳联的除杂效率可达99%，是纺出品质优良的棉纱、化纤纱或混纺纱的基础。    清梳联系统由一组开清棉机联合机(抓棉机、混棉机、除杂机等)和6～12台梳棉机组合而成，以抓棉喂入为尾端、棉条输出为始端对原棉进行循序加工。在加工过程中，首先必须实现各机组之间的联锁控制，保证后方机台对前方机台喂棉不脱节、不跑空，提高单机的运转效率，制出合格的棉条；其次各机组需要配备用于操作和运行状态显示的人机界面，以实现安全防范、故障报警和处理等联锁控制，保证生产的正确性和可靠性。因此，从系统控制角度看，需要将整个清梳联系统当作一个整体，即采用一个PLC对整个系统进行控制，而各单元机可通过现场总线以远程I/O的方式进行控制。2. 控制系统方案    系统由一个主PLC(Premium)和若干个从PLC(Micro)加Magelis XBTG触摸屏组成，通过FIPIO现场总线实现远程I/O方式控制。主PLC带FIPIO通讯接口(联接各单元机)和以太网接口(联接工厂自动化系统)，所有控制程序均在主PLC上编写；从PLC仅执行对主PLC的I/O映像和人机界面功能，无控制程序。3. 控制系统简介    Premium PLC是施耐德电气公司推出的先进的中型可编程控制器，采用模板式结构，具有高可靠性、大存储容量、以及强大的系统扩充能力，开关量I/O大容量可达2048点 (本系统大为1024点) ，模拟量I/O大容量可达256路(本系统大为80路)；中央处理器部分采用先进的多处理器技术，具有高效的数据处理能力和处理速度(每条布尔指令0.12?s)；同时，集成了伺服控制、PID闭环控制、称重系统、“透明工厂”等先进控制技术，是面向未来的理想的自动化平台。本系统采用嵌装Ethernet 和FIPIO接口的TSXP572823M CPU。    Premium PLC的FIPIO接口可连接多达127个从站，传输速率为1Mbps，采用屏蔽双绞线以菊花链方式与各从PLC相联；通过功能强大的PL7 Pro编程软件进行简单配置，即可实现Micro PLC (TSX3721/22 CPU模块加TSXFPP10 FIPIO扩展卡)中64个字(32个输入字和32个输出字，见下图)在Premium PLC内存中的I/O映像，这64个字的数据交换是周期性高速自动执行的，无需编写任何通讯程序。因此，主PLC对从PLC的远程I/O的控制可以当作对自身内存的读写操作，实现对清梳联系统的整体控制。    Magelis XBT-G触摸屏是施耐德电气公司新推出的高可靠性人机界面产品，有多种屏幕尺寸(5.7”~12.1”)和色彩(黑白、彩色)，采用先进的100MHz RISC CPU技术，通过bbbbbbs环境下的VijeoDesigner VJD SPUL软件配置用户界面，可提供丰富的功能和大量数据的处理、以及与PLC的高速同步链接。本系统采用5.7”蓝屏触摸屏(XBT G2110)，通过Uni-bbbway总线与Micro PLC编程端口相联。    Premium PLC的以太网接口集成了施耐德电气公司先进的内置WEB Server的“透明工厂”技术，通过与工厂自动化系统网络的连接，以浏览网站的方式方便地访问系统的数据，实现“管控一体化”；更可以通过英特网等公共网络的远程访问监控系统的运行状况，降低系统维护成本。1. 概述    该生产线的主要作用是将涂覆后的极片进行恒张力开卷、切边后，经过轧辊轧到规定的厚度，在进行恒张力复卷为防止切边和复卷时的片路跑偏分别加入了一套平移纠偏系统。该系统包括开卷、轧机、复卷三部分组成，主要包括开卷纠偏控制系统、张力控制系统；辊缝调整以及复卷纠偏控制系统和张力控制系统组成。本控制系统采用施耐德Twido PLC；ATV31、ATV71系列变频器以及安川伺服，可适应多种极片型号，提高了生产效率，保证了产品的精度。2.系统描述    控制系统如下图所示。PLC选用TWIDO系列PLC TWDLCAA40DRF，它本身所带的一个通讯口和人机界面相连。通过人机界面可以设定系统的工作方式和运行参数，系统的自动、手动开停，检查系统运行状况，查看系统故障情况等。1#PLC控制开卷、复卷的纠偏，2#PLC是系统的主PLC，控制开卷、复卷的张力调节，辊缝调整，扩展CANopen模块，通过CAN总线与5个变频器通讯，控制变频器的运行、停止以及速度的调节。系统中的安川伺服采用位置控制模式，通过2个PLC采用脉冲+方向的模式控制。1）开卷控制开卷主要包括纠偏控制和张力控制。极片可以在直线导轨上左右平移运动，但是运动的方向和距离受纠偏传感器的控制。传感器检测到跑偏信号后送到1#PLC，由PLC发出脉冲指令去控制1#伺服。张力控制由张力传感器、磁粉制动器等构成。张力传感器检测到的张力信号送到2#PLC，经过PID运算处理后输出一定电流到磁粉制动器，完成了闭环的张力控制。2）辊缝调整及转速控制辊缝调整主要包括3#、4#伺服，上下轧辊以及液压控制系统。极片在经过轧辊时轧成需要的厚度，不同的型号辊缝大小不同。上轧辊是固定的，下轧辊可以上下移动，调整辊缝时通过2#PLC发送脉冲指令到3#、4#伺服，然后在通过液压控制系统保持下轧辊的位置固定来完成辊缝的调整。上下轧辊通过2台同步电动机控制，为了保持电机的同步，采用ATV71变频器控制2台电机的同步。极片在经过轧辊前，经过上下切边刀把极片多余的边切掉。在轧辊后的上下切边刀是把轧好的极片切割成数条分别进行复卷。前后2个上下切边刀通过ATV31变频器控制。此生产线的运转速度就是轧辊的运转速度，为了保证良好的切边效果，上下切边刀的线速度与轧机线速度按一定比例运转。3）复卷控制复卷主要包括纠偏控制和张力控制。轧好的极片在收卷过程中运动的方向和距离受纠偏传感器的控制。传感器检测到跑偏信号后送到1#PLC，由PLC发出脉冲指令去控制2#伺服。张力控制由张力传感器、磁粉离合器等构成。张力传感器检测到的张力信号送到2#PLC，经过PID运算处理后输出一定电流到磁粉离合器，完成了闭环的张力控制。3. 结束语    这是小型自动化产品的功能齐全的系统集成，包括触摸屏、TWIDO PLC、变频器、伺服控制器,采用了CANOpen总线通讯、Modbus总线通讯。随着较低成本的带CanOpen通讯的伺服控制器推广应用，我们准备将4套伺服控制器与5套变频器联接在同一CanOpen总线上，伺服功能将得到更充分利用，且系统结构更统一、简捷，更容易安装和调试、维护。