西门子6ES7231-0HC22-0XA8型号大全
1. 公司介绍
巨石集团有限公司是玻璃纤维的制造商，作为亚洲玻纤的企业，多年来一直在规模、技术、市场、效益等方面处于地位。巨石集团的主要产品有：中、无碱玻璃纤维无捻粗纱、短切原丝、玻璃纤维连续毡、针织复合毡和短切毡、乳剂型和粉剂型短切毡、方格布等增强型玻纤产品，以及电子级玻纤纱，共有20多个大类近300种规格。产品销往全国20多个省市，并远销北美、中东、欧洲、东南亚、非洲等区域的50余个国家和地区，产品出口占总销量的三分之二。
巨石集团二分厂FA产品的使用非常广，DCS、西门子PLC、施耐德PLC等都有应用。对于三菱的QPLC和伺服等产品也有着广泛的使用。
2. 设备说明
隧道烘箱机是用于玻璃纤维的加热，系统对温度控制的要求比较高，因此系统是采用PID恒温控制。整个系统的工作原理如下：首先原料通过轨道小车运送到隧道，闸门开始关闭，待闸门完全关闭后开始打开阀门用蒸汽进行加热，由于玻璃纤维不可能一次加热成型，因此整个加热过程分15段逐级加热，每一段对温度的要求温度都不一样，为了系统更加可靠，每一段隧道都安装了上、下两个温度传感器，温度传感器把检测到的温度转化为电信号送到温度模块Q64RD，其温度值写到设定好的PLC的数据存储器D当中，PLC把接收到的两个温度进行求平均，把得出的温度平均值与温度设定值比较，并根据设定好的PID参数进行PID运算，后通过Q68DAI模块把PID运算得出的输出控制MV转化为电流信号，用以控制阀门的开度，从而达到恒温控制的目的，因为一共分15段加热，所以整个系统一共有15个PID回路，每个回路的控制原理是一样的。
这样的隧道烘箱机一共有12套，12套隧道烘箱机通过以太网连接成为一个系统，通过以太网能够向上位机高速传输数据，达到上位机对系统进行实时监控的目的。
3．系统配置图
该系统使用了三菱的Q02CPU，智能功能模块Q64RD、Q68DAI，I/O模块QX40、QY40P和通讯模块QJ71E71-100，系统硬件I/O分配图如下图：该系统的特点是使用的模块很多，要向上位机传输的数据也非常多，12套PLC中每一套PLC就要传输30个温度测量值和15个温度平均值，还有PID参数以及许多开关量和报警信号等等，为了满足大量数据的高速传输，我们采用了100M以太网进行通讯，不但能满足系统对监控的实时性要求，还大大减少了系统配置和布线的麻烦。
4．调试情况和体会
（1）对各个智能功能模块要进行初始化设置，使用实用程序包对各个智能功能模块的参数进行设置，可以免去编写梯形图的麻烦。一共有两项设置：初始化参数设置和自动刷新设置，如下图
（2）对于Q68DAI模块，为8通道模拟量输出，使用时必须要把数模转换允许标志Y0～Y8置“1”才能正常进行数模转换。在智能功能模块参数设置好以后，发现有一个Q64RD模块出错，经检查，原因是自动刷新里设置的数据寄存器D50，在梯形图程序中使用到，产生地址冲突，改正过来后问题得到解决。
还有一些温度模块传送到数据寄存器的温度为0或-2000，为厂方温度传感器接线的错误，接线改正过来以后，问题也得到了解决。
（3）通讯采用以太网，因此必须设置网络参数，设置如下图
在Ooerational setting中设置IP地址，如下图
5．用户的反馈
以太网的使用，不但提高了通讯的速度满足大量数据传输的实时性要求，还大大简化了配置和布线，缩短了工程的开发周期，按时并高质量地完成了任务，客户对此十分满意。
2、节能原理
2.1、灯光节能原理
路灯的供电电压随用电的峰谷而波动，在电压低于电压谷值UMIN和高于电压峰值UMAX时，发光效率降低，线路损耗和灯具热耗等无功功耗加大。路灯节能控制器检测输入电压/电流信号，并对路灯的供给电源进行优化控制，从而达到大程度节省电能的目的。
同时，路灯节能控制器还具备智能控制功能。根据不同的策略进行路灯的分组开关控制。因为各个地区的经纬度不同，冬天和夏天的光照时间也不相同。因此要根据不同地区、不同时令进行不同的开关灯策略设置。比方说黑龙江，在夏天在晚上7点左右开灯，而冬天在下午4点开灯，为了满足不同地区不同时段的不同要求，需要将全年分成24个以上的段，不同的时间段使用不同的开关灯策略。
为满足客户对现场数据进行远程集中监控和本地参数显示调试的需求，目前，路灯节能控制器多数采用RTU或者GPRS DTU方式，其中后者相对而言在成本上更低，在可用性方面也更简洁便利。
2.2、整厂节能原理
整厂节能的实现方式与灯光节能类似，但增加了功率因数补偿和监控功能，同时，整厂节能需要对节能前与节能后的能耗进行记录和比较，例如，节能前全厂耗电为13万度/月，节能后全厂耗电为10万度/月，同时功率因数也较之前有所提高，这些都需要有相关的记录和分析数据，并得到用户的认同。
2.3、变频节能
变频节能原理是根据对电机转速的调整来达到节能的效果，如注塑机节能、空压机节能等。
3、系统设计
针对灯光节能、整厂节能、变频节能的需求，德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80-M16MAD-LD节能专用PLC集成了调压调速节能所需功能，包括市电的电压、电流采集、调压节能器的控制、多种远程通讯方式（可选）、实时时钟、本地七段数码管显示和LCD显示（可选）、本地轻触按键和PVC按键（可选）等。同时，M16MAD-LD还保留了PLC所有的固有特性，如高抗干扰能力、可编程性、各种标准的通信和IO接口、掉电保持等。
如上图所示，PLC根据采集到的市电电压和不同的节能策略调节节能调压器的输出，同时可以通过GPRS的DTU，将现场的数据传给远方监控室内的计算机，通过监控主机可以对现场的数据进行集中监测，并对控制策略作出及时调整。
4、功能和性能分析
4.1市电采集
多数通用PLC的CPU模块本身不具备或具备少量的模拟量接口，而整厂节能和大型的路灯节能控制器则需要数量较大的模拟量接口。M16MAD-LD多可以采集7路模拟量信号，7路模拟量输入信号的类型包括：±10V、±20mA、热电阻等，可以满足大多数用户的需要，例如，在整厂节能和大型的路灯节能器能够满足3路电压和1路或者4路电流信号采集的需求。
4.2功率因数计算
对于整厂节能，功率因数测量是必不可少的，据了解，目前尚没有一种PLC支持功率因数的换算，而如果用单片机开发则会面临周期太长和精度太低的问题。
M16MAD-LD的模拟量输入支持交流信号输入，AD转换速率高达300K，可以满足工频为50Hz的市电功率因数计算，同时，可计算三相市电的功率因数，并将数据上传供用户进行节能分析。
4.3实时时钟
节能厂商如果采用独立的实时时钟控制器，必将引发成本上升和可靠性下降等不良后果。而M16MAD-LD内带实时时钟，包括年、月、日、时、分、秒、周，用户可以方便用户利用实时时钟进行不同控制策略的调整。
4.4通讯功能
目前，节能控制对于通信和监控的要求越来越高，大多数的路灯节能用户要求在远方可以完成控制参数的调整，同时，还需要能在现场接屏进行监控，因为各家RTU与屏的通信协议不同，造成节能厂商的开发难度大大增加。
M16MAD-LD带有RS232和RS485两个通信口，都支持MODBUS从协议，RS485支持MODBUS主协议和FREE协议，用户可利用这两个通信口与各种不同通信装置进行通讯，如GSM、GPRS DTU、MODEM等，另外还可与各种显示屏、监控软件、组态软件进行通信。通过通信接口还能对各种第三方的表计或者变频器进行监控，从而达到整合的目的。
4.5多机联网
路灯节能控制器因为单控制器的控制量有限，需要多台控制器联网进行监控。多台M16MAD-LD可通过RS485联网，交换数据，并可共用同一台GPRS与远端服务器通讯。
4.6人机接口
M16MAD-LD带7段数码管显示或LCD液晶屏显示，用户可以在PLC内编程设置显示内容。键盘接口多支持4＊4的键盘矩阵，可以选用PVC薄膜按键或都轻触按键等进行用户自定义功能设置。
4.7兼容功能
大多数普通节能控制器都不支持可编程，造成无法做到升级和现场维护。M16MAD-LD兼容标准V80 系列PLC的编程软件和所有功能，如，支持梯形图编程，支持掉电保持功能，支持在线编程功能，支持远程监控功能等。
4.8可靠性和电磁兼容能力强
节能控制器控制的是强干扰的大感性负载，如何提升系统的抗干扰能力成为了系统设计者为伤脑筋的问题。而PLC与其它用单片机开发的控制板间的区别就在于PLC是一个通用的工控平台，不仅具有标准的软件、通信、接口，而且其电磁兼容、环境测试也都是符合国家标准的，V80系列PLC产品已通过CE认证，能够在各个方面满足客户的需要。
4.9宽温工作范围
针对北方用户室外环境的需要，M16MAD-LD可以在-40～85℃的宽温范围内进行工作，并保证性能与可靠性。
一、背景：
某市轻轨道岔分单开关节型道岔、多开关节型道岔、可扰型道岔三种类型。关节型道岔多在站场和停车场内，每年运行10万次左右，每三分钟完成一次道岔转换。对道岔控制的可靠性、安全性、适时性要求比较高。
二、工作环境条件：
1、控制柜放于露天，高温、寒冷、多酸雨、盐雾天气，有强烈的电磁场干扰。
（1）、温度：-10——-+80摄氏度;
（2）、湿度：10%——-95%。
2、技术要求:（1）MTBF=50000；
（1）、安全系数As=2.1；
（2）、Run_Time=4.58 秒/转；
（3）、Run_Frequence：每隔3 分钟转一次。
三、系统方案设计：
由于安全性、可靠性要求较高，故采用一主一热备份的双CPU抗干扰冗余系统，两路供电回路，三点检测两点有效的检测回路，故障显示采取复示电路。输入输出点数统计如下: 
DI：29点 AI：2点 DO：18点 。
1、系统方案图设计如下：
2、方案论证及确定：
A、 轻轨道岔控制的特点：
输入、输出的点数不多，单开关节型道岔的控制点数在60点以下，多开关节型道岔控制的输入/输出点数也在一百点以下。故选用小型或微型控制器就可以了。
（1） 由于需与上位中控室、列车运行自动监控系统（ATP）、列车驾驶（ATO）协同配合动作，并且需经常在线获取技术支持、维修和服务，所以要求网络通讯功能强大。
（2） 就地控制现场环境恶劣，不设工控机，由于需计算道岔转撤停靠号数（并需把该信号输出给LED显示屏）、转撤行程及调速，故需运算能力强、精度高的PLC。
B、控制器硬件选型：
德维森PPC PLC属于一种开放型、柔性的PC—BASED 控制系统；PPC31 – 除了PLC功能,同时具有Intranet, Java,及Web Server功能:
. PPC31与A-B PLC5 具有相同功能与相同指令,编程方便、指令丰富、功能强大；
. PPC31亦可执行C/C++程序, Java程序；
. PPC31可发送e-mail；
. PPC31具有Web server功能, 网站,网页尽在PPC31中；
利用网际网络,在世界任何地方,透过网络浏览器（Web Browser）。
就可与远程的设备或现场沟通。
抗干扰能力强，可靠性高；MTBF=57766。
C、方案确定：
选用四级控制方案，即中央控制室通过ENTHERNET网际网路实现全自动控制；若网际网路出现故障，在现场触摸屏（HMI—GOT）上输入指令，运行PLC控制程序，实现自动转撤，若一个PLC出现故障，自动启动另一热备份PLC；若双PLC都出现故障；可通过操作现场手操箱——-继电器硬联锁箱上的按钮实现手动转撤道岔；若整个电气控制回路都出现故障，可通过人工摇臂摇动齿轮箱实现人工转撤道岔。
3、技术设计：
（1）、硬件电路设计：（略）
（2）、软件设计： 输入、输出点数统计
（3）、软件编程：参见BUTERFLY。
4、安装、调试：
A、 模拟调试实验：
B、 联合调试实验及其大纲：
C、 现场施工、安装调试及其验收报告：
5、小结：
本控制系统由于既保留了传统的继电器硬接线联锁，又应用了先进的PLC冗余控制、触摸屏组态监控及手动控制、网络通信及远程WEB站点技术支持、维修服务。所以，基于柔性控制的开放的PPC系统比传统的逻辑控制器给用户带来了更安全、更可靠、更方便的技术服务
