6ES7253-1AA22-0XA0大量现货

一、简介

该点胶机系统主要是PLC控制XY轴从而带动胶头跟随引线轨迹移动，移动的同时给引线注胶，从而将引线固定于花炮筒的底部，该系统可适应各种形状的花炮筒，具有通用性。

二、工艺要求

根据花炮桶引线的形状设置设备胶头的运动轨迹；

XY轴临界点要走弧形；

配方功能可以保存每种花炮筒的参数

计数，暂停，故障报警等功能

三、方案

该控制系统主要采用维控人机界面LEVI700LK，PLC主机采用LX3V-1212MT。

维控PLC两轴高速脉冲控制XY轴，脉冲高频率可达200K，可高速控制

维控700LK的配方功能，很方便保存各花炮筒的参数，方便员工使用

四、方案优势

目前市面上该机器比较少，大部分点胶还是由人工点胶，工作效率比较低，该设备

不仅能替代人工提高效率，还能很好的避免人工点胶时接触到的有害物质，保正员工的健康

相比单片机，可以更灵活的给系统升级，根据客户需求修改。比单片机更稳定

五、程序简要介绍  

HMI程序：启动、停止、回原等。

参数画面：参数设置

花炮筒设置：设置引线轨迹，配方功能

PLC部分程序：

自动运行

X轴动作

Y轴动作

1 引言
　　近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。可编程逻辑控制器（PLC）作为一个从八十年代发展起来的新兴的工业控制器，是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。PLC以其体积小、功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。
　　洪门水电厂是一个投产30多年老电厂，原有的自动化设备无法满足安全生产的需要。溢洪道是水电厂重要的水工建筑物之一，因此对于该建筑物日常运行维护特别重要，消力池排水廊道自动抽水系统的更新改造正是为了满足这要求。考虑到水工建筑物自然环境因素，根据可靠性，选用性价比较高的产品的原则，我们重点对AB、GE、三菱、OMRON（欧姆龙）、MODICON（莫迪康）、SIEMENS（西门子）等公司的PLC系列产品进行了综合的比较、选择，后选用了三菱公司的产品，这是因为三菱公司产品除具有上述优点外，还具有维护方便及操作简单直观易掌握的特点。PLC采用三菱 FX2N-48MR+2A/D+2D/A,主要负责水位的数据采集，控制潜水泵的启动/停止等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责参数显示和修改参数以及显示详细的故障信息等。
2 系统结构
　　洪门水电厂溢洪道消力池排水廊道排水系统主要由三部分组成。①一级堰廊道自动排水系统；②二级堰廊道自动排水系统；③人机对话系统。其中主控制系统安装在二级堰廊道它由水位变送器、液位开关、可编程控制器、接触器、控制开关等构成。除具有现地控制功能外，还具有通过远方的液晶触摸显示器完成水位检测、实时显示、传感器整定、实时控制、保护等功能。一级堰廊道只安装了水位变送器和接触器等水泵起动设备。液晶触摸屏也就是人机对话系统安装在溢洪道维护人员的办公地点，离主控中心有100米左右。
3 各部分工作元器件特性

3.1 PLC
　　PLC（FX2N-48MR）是整个控制系统的核心控制部件，其丰富齐备的控制运算指令、优越的性能、现场编程调试的方便已使其成为深受现场技术人员欢迎的控制设备。主要性能指标为：24点输入/24点继电器输出，内置8000步RAM可使用存储盒，运算速度为1.52цs～数100цs/步（应用指令）；其输出接点的大负载为80VA或100KW，输出接点的寿命为20VA/300万次，35VA/100万次，80VA/20万次。
3.2 2A/D及2D/A
　　FX2N-2A/D转换模块用于接收水位变送器输出的4～20 mA电流信号，并将其变为PLC程序可用的十进制数。（即将模拟量转换成数值量）FX2N-2D/A转换模块用于将PLC运算得到的控制量数值转换为-10V～+10V电压信号，通过RS485或RS422接口连接将电流模拟量信号输入到远方监控系统。
3.3液位变送器和液位开关
　　液位变送器采用高精度、高可靠性美国麦克产品，型号为MPM426W液位开关 采用台湾凡宜LTB产品，当水位达到设定值时，给可编程一个动作信号。
3.4 触摸屏
　　作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着工业设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，无法提高效率。但使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加价值。本系统选用三菱公司的GOT930触摸屏，它和三菱PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。
4 本装置系统实现的主要功能
4.1具有三种运行方式:自动、手动和退出，采用操作把手手动切换。
4.2在“自动”运动方式下，根据液位开关（或液位变送器）提供的液位信号启动和停止潜水泵；在“手动”运行方式下，可以直接通过手动操作把手起动/停止潜水泵。在“退出”运行方式下，自动和手动操作均不起作用。
4.3自动定时切换各潜水泵间的主用/备用状态，也可以人为进行切换各泵间的主用/备用状态。
4.4采用发光二极管指示装置的运行状态和系统故障。
4.5采用液晶显示屏来进行参数显示（如：水位等）和修改参数（如：水泵启动和停止水位整定值、水泵切换时间参数、）以及显示详细的故障信息。
4.6具有故障报警功能，报警信息包括：电源故障、水泵故障、变送器故障、水位过高、水位过低、PLC故障等。
4.7具有自检功能和较强的容错能力。
4.8控制电源采用交直流两路输入的UPS电源。
4.9具有通信联网功能，将报警信号和模拟量信号等传送到远方计算机监控系统。
5 软件设计
　　根据溢洪道消力池排水廊道排水系统控制的要求，利用三菱公司PLC丰富的指令编制控制程序，并结合现场调试及优化控制程序的原则，本控制系统主要有以下几个控制程序模块。
5.1 二级堰廊道自动排水控制过程
5.1.1当两台水泵处于“自动”状态时，若液位开关达到“水位高”位置时，主用水泵起动；若液位开关达到“水位过高”或“水位很高”位置时，备用水泵也起动，并且同时发出“水位过高”告警信号。
5.1.2当液位开关低于“水位低”位置时，所有运行的水泵都停止工作；若“水位过低”时，除水泵停止运行外，还发“水位过低” 告警信号。
5.1.3当PLC发出某台水泵的运行指示后2秒内该台水泵的磁力起动器未动作，则该台水泵主/备用状态改变至备用状态，并同时发出告警信号。
5.1.4二级池水泵自动运行流程图见附录一所示。

5.2一级池水泵自动工作过程：

　　当水泵处于“自动”状态时，若一级池集水井水位达到“水位高”位置时，一级池水泵起动；若水位达到“水位过高”时，水泵起动并同时发出告警信号；若水位达到“水位低”位置时，一级池水泵停止。若水位达到“水位过低”位置时，一级池水泵停止并同时发出告警信号。

一级池水泵自动运行流程图

5.3 人机界面设计
　　在人机界面中，设计了16幅画面，包括状态信息，故障信息，参数设置，修改密码，系统维护等。状态信息包括一、二级堰廊道水位显示以及二级堰廊道1#潜水泵、2#潜水泵、一级堰廊道水泵的工作状态；故障信息显示水泵、电源、热继、水位超限等设备或信号的故障时间；参数修改包括压水位的整定值设置，水位的输入、输出值整定设置以及主/备。触摸屏的画面如图所示

　EMCS系统空驶范围包括全线各车站和全部地下区间隧道（各车站管辖至相邻区间的一半）。由控制中心（OCC）监控系统、全线综合通信网络、车站监控系统（含车站监控工作站、车站系统控制网络、控制器、以及监测、调控等设备）组成。全线EMCS系统组成三级操作：控制中心、车站控制室、控制器，二级管理：控制中心与车站控制室。整个监控系统按照功能分散、信息集中的原则，以相对独立的区域为监控对象，以车站为基本单位，，以分层分布式方式构成，实现就地级、车站级两级控制，就地级、车站级、中央级三级管理。
　　
　　EMCS系统监视车站与隧道的环境状态、检测环境参数，通过控制通风与空调（预留）等机电设备，调控环境的舒适度，并尽可能实现被控对象的节能优化运行。在列车阻塞、火灾等灾害情况下，调控相关设备，创造保证旅客及工作人员安全撤离的环境条件，将灾害损失减至低。
　　
2、系统结构
　　广州地铁二号线的通讯网络由三层环网组成：全线光纤大环网、控制中心（OCC）子环网、20个车站的站内子环网。
　　
2.1地铁全线光纤大环网
　　通讯提供OTN光纤大环网，OTN网络支持冗余技术，在网络某处断开或节点失效的情况下，可以自动改变数据流向，保证数据的正确传输。在每个车站的通讯设备房及控制中心（OCC）通讯设备房为EMCS系统留有一个10M的以太网，与车站子网、OCC子网等实现通讯连接，通讯协议为TCP/IP。
　　
2.2 OCC光纤子环网
　　控制中心（OCC）各处设备由光纤环网组成，构成计算机局域网络，具体配置如下：
1、两台冗余服务器，各安装GE Fanuc 公司的Cimplicity HMI Server冗余服务器软件，负责数据采集和处理、历史数据记录及网络维护的功能，当主机出现故障的时候，可以自动过渡到从机上。
2、两个监控工作站，安装 Cimplicity HMI View 人机界面软件，供环调人员操作。
3、一台大背投计算机，负责大背投屏幕的画面显示和切换。
4、一台维修工作站，安装开发版人机界面HMI软件，同时安装PLC监控软件VersaPro 通过以太网，可以远程对任何一台PLC进行编程、监控和维护。
5、一套与轨道电路信号、同步时钟信号接口进行通讯的PLC 90-30 完成行车位置信号、时钟信号的采集及全线网络PLC 90-30和计算机对时同步。
　　
2.3车站内光纤子环网
车站级网络连接的设备包括：
车站内车控室监控计算机，由车站人员对设备进行操作和显示。
车站A端冗余PLC及I/O机架，负责A端ECS设备的逻辑制。
车站B端冗余PLC及I/O机架，负责B端ECS设备的逻辑制。
消防信号（FAS）用PLC，负责火灾信息接口。
B端导向控制PLC、负责导向疏散指示灯的逻辑控制。
BS控制器PLC，负责BS系统逻辑控制。
　　地铁环境下对设备的稳定性，抗干扰性要求非常高，在任何一个防火分区发生火灾时，要求模式启动和设备动作要足够快。车站内部设计成环型工业光纤以太网，支持冗余网络方案。车控室、A端环控室、B端环控室等各处以光纤连接，可以避免车站内电力机车的强电磁干扰对系统通讯的影响。车站两端配置独立的控制器，其中央处理模块为CPU364，CPU模块、电源模块、通讯模块、机架等均为冗余配置，保证对每个车站2000个设备监控点的高效安全控制。PLC 90-30主机配置10M以太网口，各PLC 90-3之间、PLC 90-30与计算机之间通过TCP/IP协议相互传递信息，并通过通讯的接口，与控制中心（OCC）进行数据和指令的传输
　　
　　PLC 90-30与现场分布式I/O机架通过GE 公司的GENIUS 工业现场总线连接。GENIUS 具有优良的传输特性，三取二的纠错功能，较高的传输速率，其优越的抗干扰性在本工程中得到突出的发挥：在传输速率为153.6K，通讯长度普遍超过1200米，甚至达到1500米，有电力机车近距离干扰的恶劣条件下，所有车站的GENIUS现场总线均正常稳定的工作，不受任何干扰。
　　
　　远程I/O为VersaMax 系列模块，在地下极为潮湿，模块表面结露水的情况下，依然能正常工作，业主十分赞叹GE 的产品质量。
　　
　　PLC 90-30与其他有各种通讯接口，GE 的PCM模块提供了多种可编程接口协议，协议的开发也非常方便。接口包括：
1、时钟接口
2、轨道信号接口
3、冷水机组接口：Modbus软件协议进行通讯。
4、屏蔽门接口：双方接口采用RS485方式，自行开发软件协议进行通讯。
5、防淹门接口：双方接口采用RS485方式，自行开发软件协议进行通讯。
　　控制中心计算机和车站计算机对所有区间隧道和各车站的设备进行监控，根据不同的操作权限和口令，实现中央级、车站级的分级控制，自动和手动操作完成通风、空调、消防、突发事故、以及照明、疏散等运行模式。在维修工作站和OCC工程师站，维护工程师能够通过网络对所有PLC 90-30和计算机进行远程监控和调试，大大减少了维修工作量。
　　
1、通风模式控制：正常运营情况下，根据站内和站外的环境温度、湿度、焓值进行全新风、小新风、空调等运行模式的运行和切换
2、消防模式控制：在车站火灾、区间隧道火灾时，按照消防规范，自动或人工启动通风、排烟模式、启动疏散指示
3、时间表自动控制：事先设定全年的运行时间表，系统根据工作日、假日、特殊日的设定时间表，自动启动相关设备和模式，实现无人职守的功能
4、PID调节：根据车站内温度湿度场的分布、进行数学计算，求解佳的控制模型，保证车站内部稳定舒适的环境
5、水系统控制：控制集中冷站、空调机的水系统，为空调系统提供足够和均衡的冷源
6、报警记录和统计报表：记录全线50000点的设备状态信息、系统信息，记录和语音提示各种报警状态，记录所有设备的操作情况，对数百个传感器进行实时和历史曲线的记录和分析，生成运营和设备运行的几十种统计报表
7、口令与权限：可以对控制中心和各车站操作人员、维护人员进行口令和操作权限管理
　　
3、应用总结
　　由于曾参与过广州地铁二号线项目，对广州地铁二号线项目EMCS系统也十分熟悉，广州地铁二号线EMCS系统项目为由于采用了GE FUNC的PLC 90-30等产品，使得广州一号线中的很多（如火灾不能及时反映）难题得到很好的解决，通过使用GE的PLC 90-30等产品，按期高质量的成功完成了EMCS系统工程。作为5万点的大型监控项目，从OCC发指令到车站设备实际动作的时间不到3秒，实现了市消防局消防验收一次通过的佳绩。目前，该系统已经在现场正常、稳定的运行了三年多了，到目前为止，基本没有出现过问题