西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0接线方法

本文介绍16路热电偶采样的PLC（型号为EASY-A1600N），然后针对一个具体应用作详细说明。

部分：关于EASY-A1600N简要介绍

EASY-A1600N功能：

接收任意分度号的热电偶输入；

内置可编程增益放大器，可用梯形图控制；

AD采样12位精度；

内置mV(毫伏)---T（温度）非线性转换函数，转换特性由梯形图指定；

指令和通信均兼容FX2N，因此与人机界面、组态软件及FX2N可以高效连接；

双排显示功能，用梯形图进行显示控制：如代码显示、数值显示；

支持CAN总线，可作为CAN主站或从站；下辖CAN网络，上接计算机（RS232）；

EASY-A1600N硬件对应的控制说明：

1、外接输入通道对应的软件资源：

2、自带双排数码管对应的软元件：

显示模式： 两种模式

模式0 (MODE_FLAG=0) 模式1 (MODE_FLAG=1)

模式切换方法：同时按下FUN，UP，DOWN键5秒。

模式0：编程显示模式：

显示方式控制字：D5195

D5195_b15=0,按以下方式进行显示。

模式0的四种显示方式

说明：

当用十进制显示时，若显示内容为D5196的值，若值超出9999，则显示9999。

当用代码方式显示时，其控制位与各段对应关系如下：

视窗码段设定：

上排显示单元码段与数据位对应关系

下排显示单元码段与数据位对应关系

当对应位为0时，对应码段点亮；当对应位为1时，对应码段熄灭。

D5195_b15=1,以固有显示模式显示数据。

固有显示模式，此处略。

3、自带按键对应的软元件

模块自带三个按键，按键指定为M0，M1，M2，可由梯形图编程使用。

当键按下时，对应辅助继电器ON；松开按键时，对应辅助继电器OFF。

4、内部辅助输入对应的软资源：

环温AD输入通道：D5098。

CPU内部热电阻AD输入通道：D5099。

第二部分：用EASY-A1600N进行16路K分度采样并将采样数据送计算机。

技术要求：

16通道都接热电偶，采集温度0-300度。

300度对应的电压为12.21mV,因此PLC的PGA可设定为2，PGA（可编程增益放大器）为2时，可对0-15mV的信号进行有效处理。

本例对AD值不进行梯形图滤波，而直接调用温度转换函数，转换后的温度存放在D10-D25的寄存器中，带有一位小数。如120.4度，寄存器中内容为K1204。

EASY-A1600N适用于慢信号采集，每通道采集时间为82 ms,因此全程采样时间为18*82=1476 ms 。

A1600N自带显示，上部显示温度，下部显示通道号，按增减键可人工进行查看。按FUN键可以按设定时间进行巡检D10---D25。

本例将编程口留给人机界面或组态连接连接，而用串口1按照计算机链接方式协议用VB示例将PLC与计算机进行连接。

计算机与PLC通信提供的是一个读写程序。

本例梯形图编号为：A16K08.PMW,有详细的注释。

本例计算机程序编号为：plc通信.vbp。

一、概述

　　本文以某钢铁厂150t转炉为背景，其自动化系统的配置使用了Schneider自动化的Quantum PLC(培训)。项目由三部分组成：转炉本体、氧枪和原料，对应三套PLC(培训)控制系统。系统模拟量约2000点，数字量点约3000点，调节回路18个。


　　二、主要工艺图：

　　三、系统控制内容及功能要求

　　1、氧枪部分

　　（1）氧枪控制：检测降枪条件，控制吹炼过程中一系列连锁动作。
　　（2）氧枪定位控制：采用增量型编码器，自动判断出吹炼位置。
　　（3）变频器(培训)控制：氧枪水泵、汽包给水泵、设备水泵等重要设备全部由变频器(培训)控制。
　　（4）溅渣护炉：转炉的顶底复吹自动控制。采用顶吹中压氮气，将炉内剩余残渣吹至转炉炉壁上。
　　（5）倾动控制：对转炉进行前倾、后倾操作，保护氧枪。


　　2、原料部分

　　控制炼钢所需散装料和合金料的备料及下料。散装料和合金料通过料仓、给料器、称量料斗、溜槽、皮带机及下料溜槽进行控制及连锁，完成定量散装料和合金料的加入工作。


　　3、仪控部分

　　主要包括汽包液位及调节、除氧器水位及调节、顶吹氧气流量调节、底吹模式及流量调节、二文液压控制以及温度、压力、流量等基础数据的采集处理。


　　4、转炉一次除尘引风机

　　主要完成对风机转速控制、煤气回收各阀门控制、仪表参数的采集处理。


　　四、重点及难点

　　（1）氧枪定位采用增量型编码器，通过1756-HSC高速计数模板采集编码器的脉冲信号，经CPU运算处理成工程量位移信号。
　　（2）利用参数文件，实现了调用同一个画面，控制不同料仓的功能。
　　（3）在吹炼期和非吹炼期，风机采用高低速控制，两种速度转换时采用步进式调节。
　　（4）在出钢或出渣的同时可手动升降氧枪，启动刮渣器，进行刮渣。
　　（5）各系统间数据通讯采用环形快速以太网，在网络介质遭到破坏时，能够保证网络继续稳定运行，同时生成报警，通知维护人员对进行处理。


　　五、系统组成

　　六、解决方案：

　　以下是氧枪PLC(培训)硬件配置

　　七、操作站的主要工作

　　1、大数据量高速数据处理。模拟量约2000点，开关量约3000点。
　　2、长期历史趋势查询功能。可保存上百点的历史趋势一个月。
　　3、调节控制功能实现。控制调节回路18个。
　　4、逼真的生产工艺流程再现。工艺流程画面120余幅。
　　5、事件报警处理。记录时间一个月，报警条目600条。
　　6、快速、良好的动态响应能力。通过人机交互实现快速生产设备控制。


　　八、经济效益计算

　　主要反映在：控制系统稳定运行在钢产量综合效益中所占比例。按转炉年正常生产天数330天，每小时炼钢150吨，吨钢效益80元，控制系统所占综合效益比10%计算，则年经济效益＝330x24x150x80x10%=950.4(万元)。


　　九、系统评价：

　　1、高可靠性：Schneider PLC(培训)提供了更为可靠的平台。
　　2、开放性强：标准的工业以太网架构为系统提供了广阔的空间。
　　3、低故障率：较强的抗电磁辐射和干扰能力以及工业化现场设计使得PLC(培训)故障率≤1次/年。
　　4、适应性强：可以工作在恶劣的冶金企业环境。
　　5、性能优异：与主流操作系统、工业控制软件、用户应用程序的兼容性能良好，实时控制性能好