西门子模块6ES7217-1AG40-0XB0

西门子模块6ES7217-1AG40-0XB0

　　产品：
　　CP1H-X40DT-D
　　R7D450W
　　E3X-ZA11
　　MPT002
　　R88M 1KW
　　
　　生产现场的问题：
　　机械传动机构采用双伺服马达系统，主轴及卷V轴采用伺服定位装置，确保品质稳定，针距及导针对立性好。
　　其钉接，卷绕长速及故障说明用中文荧幕显示，设定及操作维修方便。
　　双层电解纸结构，铝箔重叠性高，电解纸可先卷一小段，适用于φ8－φ16高压产品，产量*高80个/分
　　
　　欧姆龙的解决方案：
　　选用CP1H-X晶体管输出型，利用4轴脉冲输出，分别控制钉接的两台步进马达合卷绕的两台伺服，实现高速由于机台较小控制设定比较简单。选用欧姆龙功能键型PT。
　　
　　
　　
　　1、两边为电容引脚钉接机，把引脚按要求钉接在铝箔上，向中间输送。钉接步进马达接受PLC的脉冲信号控制，由光电开关检测钉接位置给出中断信号，执行钉接。
　　2、中间的装置接受两边输送铝箔，与专用纸卷绕在一起。形成一个电解电容的内芯。卷绕机由两台伺服分别驱动卷绕和主轴。由光电型号检测卷绕位置，给出中断信号，执行剪切

　对退煮漂联合机来说，联合蒸房的效率、化学原料及环保问题、和热回收利用问题是*受关注的。
　　退煮漂联合机整机采用变频器作为驱动设备，传动点约为30～60个；采用松紧架作为张力反馈，每个变频器可进行简单张力控制，具体方式有变频器自身调节或者采用同步控制器控制。退煮漂整机采用通讯控制方式，可设置多个基准点分段运行，实现运行速度自适应。
　　
　　欧姆龙整体解决方案及其优势：
　　退煮漂联合机控制系统采用了以欧姆龙CP1H为核心，以DeviceNet总线方式代替模拟量的方式来控制变频器，按照张力一致的要求实现速度同步分配和实时控制，减少了现场走线，提高了控制精度，节约大量成本，为客户带来了实实在在的效益。
　　

　　PLC：CP1H
　　快速的处理器，执行基本指令只需0.1μs，特殊指令0.3μs以上
　　*大支持320点开关量
　　XA型内藏4入2出模拟量功能，分辩率1/12000
　　标准搭载4轴高速计数器功能（单相100kHz／相位50kHz）和4轴100kHz高速脉冲输出
　　标准搭载USB并联端口
　　串行通讯端口可自由选择RS-232C、RS-485（2端口）
　　支持Hostbbbb、NT bbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式及串行PLC连接功能（*多9台）
　　支持CPM和CJ1系列PLC的扩展单元
　　丰富的指令用语，包括PID、浮点运算、三角函数等…
　　
　　Inverter：3G3MV
　　矢量控制
　　支持RS-422/485通讯(MODBUS协议)
　　支持CompoBus/D(DeviceNet)现场总线
　　易操作(操作面板上提供频率给定旋钮)
　　提供PID调节和节能控制
　　多段速调节(*大16种速度)
　　
　　网络系统：DeviceNet
　　DeviceNet是具有优良施工性能的一种现场网络，覆盖了广阔的应用领域，从传感器层到元件层，直到控制器层。各种控制器件，如PLC、机器人、传感器、和传动器，能便利地连接到一个单独的网络中。这样就能够在设备和生产线的设计制造、安装、调试、维护等各个制造现场的环节上降低成本，同时节约时间。通过到主站网络的无缝连接，能向客户提供PLC和SCM对策的进一步的附加价值。
　　DeviceNet*大可连接64个结点，速率*高可达500kbps，通信距离*远可达500m，能够为开发和设计、生产和启动、操作和维护创造很多优势。它有着多种兼容元件，能更容易地进行系统构筑；在从站实现了设备模块化，从而减少了组装时间和布线时间，预防了布线错误，实现了更加紧凑的控制面板和设备。DeviceNet软件的简单设置和通信工作缩短了启动时间；能从元件收集到各种数据帮助预防性维护，从而防止系统突然死机并提高操作速度；并能在不停止系统下，用连接器进行简单的即插即用来更换元件

 在工业控制中，用PLC控制的工程在上/下位机通讯上一般采用RS-232/RS-485串口通讯，这种方法对于数据量较大，通讯距离较远，实时性要求高的控制系统，很难满足通讯需要。

      近年来随着计算机网络技术的飞速发展,网络化数控已经成为现代制造业发展的必然趋势, 控制系统正向虚拟化、网络化、集成化、分布化和节点智能化的方向发展。[1]许多大型PLC厂商生产的PLC都配备了相应的以太网通信模块，本文讨论了OMRON PLC的以太网通信体系结构，并以CP1H PLC的ENT2l以太网模块为例实现与计算机的通信。

      1、Winsock网络通信控件

      Winsock控件是不可视控件，它提供了访问TCP和UDP网络服务非常简便的途径，使编程人员开发客户/服务器应用程序时，不必了解TCP的细节或调用低级的Winsock API函数，只通过设置Winsock控件的属性并调用其方法，就可直接连接到一台远程计算机进行，并可实现双向数据交换。

      WinSock主要支持两种类型的套接字:①流式套接字（Stream Socket）也称面向连接方式,该方式对应的是TCP协议,其传输特点是通信可靠性高,可以保证数据流的传输是可靠的、有序的、无重复的,可提供双向的数据流,数据被看作字节流,无长度限制。②数据报套接字（Datagram Socket）又称无连接方式,对应的是UDP协议,这种方式不提供数据传输的正确性、有序性和无重复性,因为它支持面向记录的数据流。因此,传输的数据可能丢失和重复,并且接收顺序混乱,报文长度是有限的。考虑到本系统对通信可靠性和正确性的要求很高,选用流式套接字方式。基于Client/Server模式的流式套接字通讯过程如图1所示。

图1 流式套接字进程通讯过程时序图

      2、Ethernet网络通信单元的设置

      在组建网络时，根据网络类型的不同，网络中的每个节点需要安装相应的通信单元，PLC上需安装Ethernet网络通信模块，例如0MR0N公司的CJ1W—ETN21以太网模块。应用之前必需对网络进行必要的设置，分为开关设置和CPU总线单元系统设置。

      开关设置主要包括以下几项内容：确定分配给CJ1W—ETN21单元的内存工作区（CIO区、DM区），该地址在CPU总线区，由UNIT No.开关确定ETN单元的单元号范围为0～F;NODE No.旋转开关设定两组l6进制数作为ETN单元在网络中的节点号，范围为O1～7E;IP地址设置网络号和主机节点号，由32位二进制数组成，分4段以十进制数表示。

      CPU总线单元设置主要通过编程设备如CX—Programmer软件或编程器对网络单元进行模式、本地IP地址、子网掩码、FINS端口号、FTP登录名及口令和IP路由器表等项进行设定。若使用FINS/TCP协议，则还需在以太网单元设置中修改FINS/TCP项的部分参数，如：自动分配的FINS节点号、是否保持激活等项。

      3、面向上位计算机的通信协议
   
      如图2所示，以太网的分层模型分为物理层（Physical Layer）、网际层（Internet Layer）、传输层（Transpot Layer）和应用层（Application Layer）。其中：传输层可使用无连接的UDP或需建立连接的TCP协议;应用层为FINS（Factory Interface Network Service）协议，FINS协议是由OMRON公司开发的用于工厂自动化控制网络的指令响应系统。主要规定对PLC存储空间的数据读写等操作方法。应用层使用FINS协议，传输层使用TCP协议的通信实现方法称为FINS/TCP方法。

图2 网络的分层结构

      FINS协议包含指令系统和响应系统，其命令帧格是由FINS报头、指令代码、响应代码和正文等几部分组成。从上位计算机发出的指令和响应必须符合下面帧的格式要求，并提供合适的FINS报头信息。[3-4]FINS通信服务是通过FINS命令帧和它们对应的响应帧交换实现的。

      FINS命令/响应帧格式如图3所示。FINS/TCP header中规定了五种命令，用于客户机（host computer）与服务器（PLC）之间通信：发送客户机节点地址（node address）;（2）发送服务器节点地址（node address）;（3）发送Fins frame;（4）Fins frame发送出错通知;（5）客户机与服务器联机确认。

图3 FINS命令/响应帧格式