西门子模块6ES7223-1PH22-0XA8厂家质保

1、引言 

    超声波布料切割机主要用来制作无尘拭布（洁净布），无缝缝润等化纤、尼龙类布料。
    无尘布是常用于电子产品、光学仪器以及其他在无尘生产环境中制作的零部件清洁用布，无尘布具有柔软、弹性大、易变形以及无脱毛、无崩布边等特点，因此，对该布料对布料的分切加工也有着特殊的工艺要求。 

    超声波布料切割机是针对无尘布的特点，专门设计制造的专用机械。具有切口光滑、牢靠，切边准确，不会变形，不翘边、起毛、抽丝、皱折等优点。可避免的“激光切割机”存在的切边粗糙、焦边、起球等缺点 

    采用德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80系列小型PLC为超声波布料切割机提供了一个价格低廉和可靠高效的解决方案。本文从超声波布料切割机的关键技术入手，阐述了V80系列PLC在超声波布料切割机控制方案中的应用情况。 

    2、关键技术 

    超声波布料切割机有2个主要关键技术，一个是超声波产生技术，另外一个是布料的传送和切割技术。超声波布料切割机的工作原理是通过陶瓷振子加电压产生超声波振动，再经增幅放大，使刀头刃具产生高速振动，可用来切割布料，塑料等材料。 

    超声波布料切割机重要的环节就是实现布料的jingque传送以及高速切割。超声波布料切割机每次布料的传送长度要求一致，而且布料的传送和切割速度要求能够达到快以提高生产效率。同时，在切割时要求不能产生黑边现象。 

    3、系统方案 

    针对超声波布料切割机的特殊工业要求，本文提供了一个价格低廉和可靠高效的解决方案。主传送马达采用步进电机代替伺服电机，切割电机采用交流异步电机。压布挡板的控制，进刀，退刀的控制以及布料的安装等均采用气缸来控制。 

    电气控制采用德维森科技（深圳）有限公司开发生产的V80系列中的M32DR-AC/S以实现所有控制，并通过触摸屏来实现对布料切割长度的设置以及累计产量的统计，机器的启动停止控制也有触摸屏设定完成。 

    M32DR-AC/S为具有运动控制的小型PLC，基本配置为16个输入点以及16个继电器输出点。且带有2路单独的速度高达50KHZ的PTO/PWM输出接口和2路全功能（ABZ三相）的高速计数接口。 

    超声波布料切割机的基本控制流程如下： 

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    刀具进位，压布挡板归位 

    传统的切割机在切割一次后必须将刀具归位的方式比较，采用M32DR-AC/S方案节省了切割刀具的进退刀过程，可实现从左到右切割一次，下次再从右到左切割，大大提高了整体切割速度。 

    由于V80M32DR-AC/S的脉冲输出具有速度可任意设置，多可设置256段不同加减速曲线，并且脉冲输出jingque，驱动电路抗干扰强，从而保证V80M32DR-AC/Sjingque地控制送布料的步进电机，切割的交流异步电机以及气缸运动。本系统设定5段加减速频率，分别为2段加速，2段减速，1段高速稳定输出，可设置的小布料长度在小于5cm，布料宽度可灵活调整。因此，采用M32DR-AC/S的解决方案具有功能强，精度高，成本低，的特点。 

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    V80M32DR-AC/S具有2路高速脉冲输出的功能，脉冲输出具有三种设置功能模块，分别为：普通模式脉冲串输出（PTO）设置（N_PTO_S）；平滑模式脉冲串输出（PTO）设置（B_PTO_S）；多段模式脉冲串输出（PTO）设置（M_PTO_S）；脉宽调制输出功能块为：脉宽调制输出（PWM）设置（PWM_S）；运行功能块为：脉冲输出运行（PLSRUN）。 

    本系统采用多段模式脉冲串输出设置（M_PTO_S）模块，每一段频率脉冲需要5个参数，如果有N段加，减速曲线，则需要N＊5个参数。5个参数分别为：，起始周期（单位可为ms或者us）频率则为周期的倒数；第二：递进周期T（bit0～bit14 有效，bit15 为递进方向控制位，1 为减，0 为增）；第三：递进间隔脉冲数N，即每隔多少个脉冲，变化一次频率；

    第四：当前段脉冲数，以这个方式输出的总脉冲个数；第五：方向输出线控制字，是否和外部的方向线绑定输出。我们可以看出，对脉冲输出的控制设置比较清晰，操作简单。 

    V80M32DR-AC/S具有2个通讯接口，都支持MODBUS协议，可方便和各类人机界面连接，在本系统中，采用一个5.7寸单色屏置切割长度，并且可实现启动，停止的控制以及统计和分析切割产量。 

    4、结论 

    采用V80系列PLC控制超声波切割机，提高了布料的传送精度和切割速度，通过改进往复切割工艺，大大提高了切割产量。高性价比的V80系列PLC可以为控制超声波切割机节省大量的电控成本，从而提高了产品的竞争力。

1、项目简介

    1.1简述 

    某钢铁集团是年产钢超千万吨的大型国有企业，近几年产量增幅连年位居同类企业首位，同时产业结构日趋合理。产量的大幅提升，要求辅助配套能力及时跟上。集团的万立方米高位水池就是在这种形势下建设的。水泵房是保证水池向各生产单位正常供水的关键所在。

    1.2 简要工艺

图1： 工艺图

    1.3 系统组成简介 

    系统中共有模拟量输入33点，模拟量输出3点，数字量输入56点，数字量输出48点，属于中小型控制系统，故采用西门子S7-300。画面采用WINCC6.0，编程采用STEP 7 V5.3，为保证通讯的快速及时准确，上位机与PLC的通讯采用以太网。

    1.4 主要设备照片

图2、PLC照片

图3、现场主体设备照片

    2.控制系统构成

    2.1项目硬件配置及其他主要设备

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表1、设备表

    2.2主要监视画面

图4、主要监视画面

    2.3 网络结构图

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图5、网络图

    3 功能和调试情况介绍

    3.1控制系统完成的主要功能

    1） 高位水池，清水池，过滤间等液位，水压力的显示。

    2） 水的酸碱度，硬度，含氯量等参数的显示。

    3） 高、低压泵的启停控制，运行状态，电流电压的监视。

    4） 变频器的启停控制，运行状态，可远程手自动改变频率等参数。 

    5） 调节阀的位置显示与控制。

    6） 水泵与阀门的控制关系：正常情况下，水泵无负荷运行，水泵启动后阀门打开，当水泵故障停机时，应自动关闭电动阀门 。

    7） 当水泵故障，母线压力和水位低于规定值时，工作泵跳闸，电动阀门自动关闭。
 
    8） 电动阀门可根据泵的启停情况自动开关，可以画面手动操作，也可以画面设定开度自动运行。

    9） 数据的实时与历史趋势。

    10） 报警的实时与历史记录、报警的显示与声光输出。

    11） 水压稳定在设定数值上。

    12） 流量的累积与按周期打印统计报表。

    3.2 项目实施的比较顺利，难度主要在调节阀的开度控制上

    调节阀的行程由于质量问题连杆游移松动，无法准确的定位，不容易实现自动控制。在程序中增加死区范围修正。另外阀位信号受变频干扰严重，用电容并接信号，并将PLC系统电源用净化电源隔离后正常。

    4、应用总结

    系统于2005年9月投入使用，运行情况良好，结合系统特点，参与制定操作规程并要求认真执行，从技术上和制度上保证了系统的良好运行（例如水压一直运行在要求的压力上）。

式不同，一种为恒速皮带秤间歇式给料系统，另一种是新上的核子秤。

图1 原配料系统结构

    两种配料系统控制上相对独立，各自有相应的控制室且相距较远，给操作和管理带来了不便。因此，在产品的产量、质量方面都需要得到进一步提高，在现有系统结构不变的条件下，进行自动化改造可以满足上面目的。

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本文给出了基于PLC并且针对水泥工业上不同种类秤混合配料的控制系统，该系统已经投入使用，实践证明此系统自动化程度高、稳定性好、运行可靠。

2 配料控制系统设计

    本文设计的配料控制系统是双层式结构，类似一个小型的DCS系统。控制系统结构如图2所示。上层是在工业控制计算机上实现监视管理；下层通过PLC完成配料及负荷控制。西门子PLC中的S7-200系列可以满足多种多样的自动化控制需求。S7-200系列不仅稳定可靠而且还具有紧凑的设计、良好的扩展性、强大的指令，使得其可以近乎完美的满足小规模的控制系统要求。

图2 控制系统硬件结构图

    根据实际现场布局，系统是由2套西门子PLC S7-200和一台工控机构成；
    因为核子秤控制室和皮带秤控制室距离较远，所以之间采用RS 485总线进行通讯；
    因为水泥厂配料系统中数据量较大，实时性要求较高，所以PLC采用自由口通讯，自己定义通讯格式；
    考虑整个配料系统的可靠性和安全性，让S7-200_1 作为主站，主要负责7路核子秤的配料控制，让S7-200_2作为从站，负责5路皮带秤的配料控制，上位机作为从站，主要负责生产监控和管理。
 
3.自由口通信实现

    S7-200 CPU内部集成的PPI通讯接口为用户提供了强大的通讯功能。PPI接口的电气特性为RS485，可在三种方式下工作：

    （1） PPI方式

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    （2） MPI方式
    （3） 自由通讯口方式  

    本系统采用自由通讯口方式，自由口通讯是通过用户程序可以控制S7-200 CPU通讯口的操作模式，利用自由口模式，可以实现用户定义的通讯协议连接多种智能设备。通过使用接受中断、发送中断、发送指令（XMT）和接受指令（RCV），用户程序控制通讯口的操作，通过SMB30（通讯口0）允许自由口模式，而且只有在CPU处于RUN模式时才能允许。当CPU处于STOP模式时，自由口通讯停止，通讯口转换成正常的PPI协议操作。PPI通讯协议是西门子专为S7-200系列PLC开发的一个通讯协议，可通过普通的两芯屏蔽双绞线电缆进行联网。波特率可选。
   
    S7-200使用STEP-7 MicroWin基本编程软件，因为测点数量较多，功能相对比较复杂，所以程序中大量使用子程序和中断，采用结构化编程。由于PLC采用自由口通讯，所以需要用户自己定义数据通讯协议，PLC通讯初始化子程序梯形图：

    上位机软件采用了Borland公司出品的基于bbbbbbs平台的软件开发工具C++ Builder 6.0，作为当前受欢迎的R&D开发工具，C++ Builder 6.0具有以下优点：

    VCL可视组件库是当前为功能完备和高效的bbbbbbs基础类库之一。提供对bbbbbbs系统平台上开发所需的全方位支持。
    基于C＋＋这样一种面向对象的结构化程序设计语言。带有快速C语言编译器。
    基于组件设计和可视化的开发环境。
    基于组件的设计思路，丰富的属性配置和事件驱动的方法提供了快速开发bbbbbbs应用程序的途径。
    丰富的数据库组件提供对各种不同类型的数据库的全面支持。独具特色的BDE数据库引擎提供多种数据库的访问支持。 

4 结束语

    该系统经过现场的运行，结果令人满意，系统显示画面丰富、直观，现场运行可靠，不仅各项指标满足技术要求，同时系统的效益也有很大提高，主要表现在管理成本的降低、岗位的缩减、系统检修周期的延长和检修费用的降低等。

    另外，随着PLC技术水平的提高，其计算能力、响应速度、联网能力、灵活性和可维护性已经达到或超过了传统的DCS，性能价格比有了更大的提高，从而进一步推动了PLC控制系统在中小型水泥厂的应用。