西门子模块6ES7212-1AB23-0XB8支持验货
1 引言
矿用隔爆兼本质安全型六回路电磁起动器简称矿用组合开关。矿用组合开关在含有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井环境，用于额定电压为1140V或660V供电线路的单台或多台（不超过六台）三相鼠笼式异步电动机起动停止进行控制和保护。矿用组合开关是性能可靠、抗干扰能力强、操作方便、人机界面良好的智能化矿用电机专用监控系统，矿用组合开关具有至少一组处于电源与负荷之间的主隔离开关组及一组辅助隔离开关组，每组主隔离开关组包括主隔离开关、真空接触器、漏电闭锁检测、电压互感器及电流互感器，辅助隔离开关组包括辅助隔离开关、电源变压器、滤波器、隔离变压器及电源模块，还具有数据处理模块、显示模块、控制模块及先导模块。智能矿用组合开关产品如图1所示。
2 系统解决方案
2.1 硬件配置
基于PLC系统的矿用组合开关控制系统硬件组成如表1所示。
表1 硬件组成
名称 | 厂家 | 型号 | 数量 |
PLC | 西门子 | S7-200 | 1 |
PLC | 台达 | DVP12SA11T | 1 |
人机 | 台达 | DOPA10THTD1 | 1 |
2.2 系统原理
（1）系统架构。系统由主辅两套PLC和台达触摸屏构成人机操作界面。台达10.4' 高亮度 TFT LCD触摸屏DOPA10THTD1的3组串行通讯端口，具有同时连接不同的通讯格式控制器能力，本案同时接入两台不同品牌的PLC，构成异构集成自动化系统，如图2所示。
（2）主控制器。组合开关保护与主控制系统采用德国西门子S7-200 系列PLC， 实现系统监测监控，并完成漏电闭锁、过载、短路、断相、欠压和过压等保护功能，具有智能化程度高、性能稳定、动作可靠等优点。
（3）辅控制器。组合开关的防爆现场数据输入是本案采用双PLC架构的原因。由于防爆现场不允许安装非防爆电器，因此必须设计防爆人机单元。考虑智能组合开关的数据输入要求，选用4*4防爆矩阵键盘，如图3所示。
键盘的数据读入选用台达DVP12SA11T小型PLC,利用矩阵驱动原理的PLC键盘数据读入电路原理如图4所示。
2.3监控功能设计
（1）采用台达全中文液晶显示屏，配合台达小型PLC，实现对组合开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆，并可对具体参数进行修改调整，友好的用户界面，具有良好的人机对话功能，可大大提高判断故障和排除故障的效率。
（2）所有模拟信号全部处理为数字信号，具有抗干扰能力强、接线简捷、信息量大、控制可靠准确等特点。
（3）具有完备的自检、自诊断和故障模拟试验功能，可方便地检查保护和控制系统正常与否。
2.4 技术指标设计
该组合开关，充分考虑煤矿井下的工作环境，集机械制造、自动化、测控技术与仪器仪表、计算机应用科学技术等学科于一身，其主要技术指标如下:
（1）电压等级：1140/660V；频率为：50Hz
（2）总额定电流：800A、1200A，单台工作电流可达到400A
（3）电流整定范围：30-399A
（4）漏电闭锁保护：附加直流检测，1140V-40kΩ、660V-22kΩ。
（5）先导控制（本质安全控制）：Igmax<10mA,Idmax<15mA。
（6）过载保护：反时限。
（7）短路保护：鉴幅式（7-10倍），机敏（3-5倍）。
（8）断相保护：负序检测，定时限；
（9）控制方式：单机单速、单机双速、双机双速、程序控制等多种控制方式。
3 结束语
此组合开关应用案例，体现了台达触摸屏强大的通讯、人机交互功能，以及PLC独特的键盘输入应用特点，大大提高了触摸屏在井下防爆中的应用，替代了以往常规触摸屏只能显示记忆的缺点，在提高劳动生产率，保障井下安全生产的同时，也展示了台达产品的特色
在 2009 汉诺威工业博览会上，Beckhoff 宣布他们即将推出基于 PC 的安全 PLC。自 2003 年起，TwinSAFE － 由 Beckhoff 开发的安全解决方案 － 一直支持通过灵活的总线端子模块将相关的功能集成入自动化系统中。作为行业的 PC 控制系统供应商，Beckhoff 采取下一个合乎逻辑的步骤，将安全 PLC 功能集成入 PC 中。此项新技术计划将于 2009 年底推出。
TwinSAFE － 针对 Beckhoff 总线端子模块而创建的安全解决方案 － 已在全球很多应用领域中得到应用。将 TwinSAFE 模块集成入电子端子模块紧凑的 12 mm 外壳内，能够灵活集成并扩展安全功能，因此能够提供与标准安全系统完全不同的方案。
早在 20 世纪 80 年代，Beckhoff 就开始采用基于 PC 的技术开发控制系统。PC 技术的快速发展和性能方面的巨大突破，直接根据设备控制性能加以调整，以提高设备效率。
通过在标准工控机上运行的安全 PLC，标准逻辑器件的性能可用性现在也可提供用于安全逻辑器件。解决方案由集成在 TwinCAT 系统中的软件构成。使用该软件可以安全处理安全功能。无需在 PC 内进行硬件扩展。这表示，每台 PC 都可被用作为一个安全 PLC。
对于带安全 PLC 的工控机和分布式 TwinSAFE 组件（安全输入/输出，安全相关的驱动，安全传感器）之间的通讯，使用的是 Safety over EtherCAT 协议。该协议在 EtherCAT 技术组织（ETG）内部开放。由于它已经在先前的 TwinSAFE 组件中得到运用，因此可用一台高性能基于 PC 的安全 PLC 对安全系统进行扩展，同时保持兼容性。
图片注释：
1.概述 目前设备远程控制在远程数据采集、安防、设备监控等领域得到广泛应用。本文以三菱PLC的远程控制为例讲述卓岚联网产品在设备远程控制方面的应用。提出了域名系统、NAT技术、断网恢复机制是实现设备远程控制的三大关键技术。
在该应用案例中，用户具有分布于世界各地的PLC，用户想通过任何一台能够连接到Internet的计算机对PLC的工作状态进行访问和修改。远程控制技术，避免了用户需要到现场诊断的麻烦，节省了人力物力。
上海卓岚科技的联网产品包括：嵌入式设备联网模块、串口服务器等。使用卓岚联网设备进行设备远程监控的示意图如下图所示。
如图所示假如用户设备是一个类似PLC的带串口（DB9）的设备，则可以通过卓岚串口服务器连接到网络；如果用户设备电路板是可以重新设计的，则可以选用卓岚联网模块，并将其集成到用户电路板。两种方案在原理上是相同的。
在远程计算机端，卓岚科技提供了3种方式方便用户和联网产品通信：
1．卓岚设备管理DLL+VB等程序。提供的DLL设备管理函数库，可以被用户程序所调用，用户只需使用提供的open、close、send、recv
函数，即可实现通信。
2．串口程序+虚拟串口驱动。例如三菱PLC需要通过MELSOFT开发环境和PLC通信，某些Modbus设备则通过三维力控软件和设备通信，它们
都是现成的串口程序。使用卓岚虚拟串口驱动，可以在网络化升级后，仍然使用这些串口程序。
3．Socket网络程序：对于用户，可以选择通过TCP/IP直接和联网产品通信。
域名系统的支持是远程控制的关键技术。目前网络接入以ADSL接入网络占绝大多数，但是若远程计算机通过ADSL联网，每次的IP是不同，必须解决设备如何知道远程计算机IP的问题，解决的方法是动态域名系统。
在卓岚远程控制技术中，远程计算机通过动态域名服务在每次联网时都可以获得全球唯一的域名，例如yourname.gicp.com。卓岚联网产品支持域名，可以用域名指定通信的的目的地址，例如将其设置为yourname.gicp.com。
这样，无论远程计算机在何时何地通过ADSL接入网络，卓岚联网产品都可以在时间和其建立TCP连接。
NAT技术是解决两个内网之间计算机如何互联的技术。对于初次接触TCP/IP的用户，可能对于内网IP（例如192.168.0.200）、外网IP（例如114.123.223.12）、外网计算机如何访问内网计算机比较迷惑。外网计算机连接内网计算机时，不能简单地向该计算机的内网IP发起连接。这里关系到网络地址映射NAT技术。NAT技术可以在ADSL路由器上做一个NAT映射，将用户的内网IP映射为外网IP和端口。
在卓岚的设备远程控制应用案例中，提供了如何使用网络地址映射（NAT）技术实现网络连接的操作步骤，由于篇幅所限这里不详述。
TCP连接的不正常中断在设备远程监控中比在局域网中更加常见，因为在Internet环境下，中间的任何一台路由器出现问题都可以导致连接中断。
断网在远程监控中产生如下问题：假如客户端和服务端建立TCP连接后，服务端由于掉电等原因重新启动，那么客户端将不再能够和服务端建立连接。原因很简单，因为客户端认为连接已经建立，这导致了服务端无法向客户端发送数据。
心跳包技术是目前常见的断网恢复机制，但是该方案并没有写入TCP/IP规范，原始是心跳包技术存在很多争议的负影响，例如增加了网络负担等。
卓岚的设备管理DLL库和虚拟串口驱动内部集成了创新的断网恢复机制，采用优于心跳包的技术，可以在服务端、客户端、中间路由器任何一方断网情况下，迅速恢复连接。
1、工艺描述
根据应用要求，本设备采用陶瓷柱塞式罐装机构
工艺要求：
1. 通过控制伺服电机控制丝杆的长短拉动柱塞泵（不锈钢、陶瓷）灌液吸液，**的控制药量的罐装
2. 输送链采用伺服电机控制，保证了运行速度的稳定性从而使跟随更**的运行。
3. 要求罐装**度达到国家允许公差
4. 设备可自动计数，累计罐装的数量
5. 无瓶止灌。
6.
2、系统构成
配置清单
PLC(CPU) DVP28SV11T DELTA 1
PLC(扩展模块) DVP16SP11T DELTA 6
HMI (人机界面） PWS6A00T-P HITECH 1
编码器 ES3-25CB6942 DELTA 1
伺服系统 ASD-A0421-AB DELTA 13
ECMA-C30604ES DELTA 13
ASD-A1021-AB DELTA 1
ECMA-E31310ES DELTA 1
直线模组 KK8620P-340A-F0 HIWIN 1
3、系统控制框图及说明
简单介绍：
1. 此系统完全满足了客户的需求，同时也打破了传统的机械凸轮跟随方式，优点之大，传统的机械凸轮跟随方式，产量受到限制一般产量为300瓶以下，速度不能提高一旦提高机械就会产生共振，由于机械产生共振，反而影响了装量精度。伺服跟随大大改善了传统的方式，跟随运行平稳，产量也大大提高了比机械凸轮跟随的产量提高超过40%以上。
2. 本方案全套采用台达AB系列伺服+台达DVP-28SVIIT PLC 此系统广泛应用于陶瓷、不锈钢，柱塞式灌装机,柱塞式灌装机控制精度非常之高，设置调整精度万分之一。
电气系统简介:
1. 系统设计多从站式，参数设定和故障读出
2. 此系统包括14台伺服其中0.4KW（13台ASD-A0421-AB）、1.0KW（1台ASD-A1021-AB）、变频器1.5KW(1台 VFD-022B23A)、PLC主机（1个DVP-28SV11T）O/I扩展（6DVP-16SP11T）个
3. 灌装伺服工作模式为内部位置模式，台达AB系列伺服内建功能比较丰富，此系统应用到内建的回原点、内部位置
4. 主轴、跟随、升降伺服工作模式为外部命令模式，这三台伺服工作要求协调式工作模式，在主轴安装有一只型号为（ES3-25CB6942）台达2500PPR编码器，编码器以AB相脉冲接入PLC，在PLC内部做4倍频处理，这样就提高了控制精度,很好的控制跟随以及升降，在PLC内部计算出转速和角度差的系数，当设定了不同的速度内部会自动协调跟随、升降的起始、结束角度。从而**的对准瓶口的中心防止药业溅到瓶壁上。还有跟随角度偏差修正，由于机械长时间的磨损导致跟随不准确，只要设置此参数就可以消除此故障。还有一些人性化的功能........
4、设备概述:
柱塞式灌装机，在医药领域药品药剂的装量国家有严格的控制标准和规范，因为关乎生命安全所以度非常重要。对制药生产企业，一方面要严格执行国家关于灌装药品的规范，另一方面更注重生产效率，总之既要做到达到国家标准，又要尽可能提高生产效率，以大化获取企业效益。
5、应用总结:
通过在某药厂的严格测试，证明我们的系统方案应用非常成功，大大提高产量的需求，更改善机械的稳定性和调试的简单化。罐装测试结果完全控制在国家标准以内。充分的利用台达伺服和PLC优点：
1. PLC内部有多种定位指令即方便有简单的供你调用，可进行**运动程式的编写。
2. 利用PLC的COM2通讯口对变频器的速度读写和故障实时监控。
3. HMI和灌装伺服以标准modbus通讯模式链接，此系统我们使用的为RS485模式通讯。此伺服有RS232/RS485/RS422接口
4. 此系统已在中国1家药机生产厂家生产，其中包括（10针、8针、6针）和独立跟随式配置其它机型。
