6ES7512-1DK01-0AB0详细说明

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HMI简单说就是人机界面， 是人（操作员）与过程（机器/设备）之间的接口。 在工艺过程日趋复杂、系统性能要求不断**的情况下，如何获得现场操作的透明性，对操作员来说至关重要，而人机界面（HMI）恰恰提供了这种透明性。

1．ARBOR HMI产品介绍：
ARBOR 新推出的T1261/1261M 是一款采用Inbbb Atom™ N270 CPU的超薄无风扇触摸平板电脑，其主要特点如下：
· 板载 Inbbb Atom™ N270 1.6GHz x 86 CPU
· 12.1" 800 x 600 bbbA 彩色 TFT LCD 显示
· 无风扇系统设计
· 超薄和紧凑机构设计
· 前面板带 4 个可编程薄膜功能键 （T1261M）
· S.D.R.（内存备份用于数据恢复）
· 内置免费 OPC 驱动 （WinCE版本）
· 隔离串口 （RS-232/422/485）/CAN-BUS
· 前面板 NEMA4/IP65

2. ARBOR HMI在轮胎硫化机系统中承担以下任务：
· 过程显示在HMI设备上，HMI设备上的画面可根据过程变化动态更新。
· 操作员可以通过GUI （图形用户界面）来控制过程， 例如操作员可以预置控件的参考数值或者启动电机。
· 过程的临界状态会自动触发报警，例如当超出设定值时会在HMI界面弹出报警信息。
· HMI系统可以记录报警和过程值，该功能可以记录过程值序列，并检索以前的生产数据信息。
· HMI系统可以输出报警和过程值报表，例如可以在某一轮班结束时打印输出生产数据。
· HMI系统可以将过程和设备的参数存储在配方中，例如可以一次性将这些参数从HMI设备下载到下位机，以便改变产品规格时进行生产。

3. 系统实现原理及框图
· 系统原理
HMI作为上位机：现场数据通过传感器采集经PLC处理后送入HMI，HMI再对数据进行分析、存盘、综合处理、打印、报警、图形显示、人机对话，并可通过数据传送对PLC进行控制。
HMI与PLC的通信：HMI多以组态同PLC进行通信，两者间通过串口连接实现通信。
· 系统框图

ARBOR HMI已成功应用在某厂的轮胎硫化机系统上，从实际运行情况看，状态良好。此外，ARBOR HMI还有诸如屏幕强光下可视、系统快速启动、断电系统智能恢复、I/O接口隔离以及可通过PC/104扩展等优点，使之应用更方便，功能更强大，是您在多种工业自动化应用中的设备。

一、引言
塑料袋的产生极大的改变了人们日常的生活。随着塑料袋需求的不断加大，塑料袋机的制袋机的自动化水平也有了更高的要求。近年来，用 PLC 控制的塑料制袋机由于其性能稳定、自动化程度高等优势，使其在市场中的占有率正在逐年**。

二、塑料制袋机的基本要求
塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。
1、白袋封切，将物料封切为相同长度。
2、色袋封切，物料上有图案，在规定图案处将物料封切。

图 1 热封热切制袋机

三、解决方案
如图 1所示，一台塑料制袋机主要是由：储料装置，步进装置，变频装置，整袋装置，热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料，步进装置带动原料，变频装置带动热封切刀，整袋装置在生产固定袋数后整袋，热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切，控制装置整体协调各方面动作。
本系统控制器采用德天奥科技 SL1S-30MT-S进行控制。这款 PLC 主机支持 16 点输入、14 点输出、50kHz脉冲输出，属于经济实用型板式 PLC，功能上完全满足切袋机的要求，经济实惠。
主要控制方式如下：
1、打开放料开关，通过储料光电控制储料电机动作，来储存定量物料。
2、打开加温控制开关，通过温控器对热刀进行加温。
3、通过步进电机带动原料动作，其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制；色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。
4、步进电机停止后，三相异步电动机带动热刀进行封切。
5、当封切设定袋数后，进行整袋。

表 1 PLC 端子定义

设备的工作流程如下：

四、小结
随着市场竞争的日趋激烈，用户对所需产品提出了更高的技术和更合理的性能价格比的要求。深圳市德天奥科技有限公司所提供的 PLC 以其出色的性能和超低价格完成了对产品的加工过程、加工工艺和综合性能的改造，并在工业领域中得到了非常广泛应用

RSView32在油水分离控制系统中的应用

一、引言

大庆油田原油生产已进入高含水阶段，所采用的油水分离方法分为沉降脱水和复合电脱水两个阶段。主要工艺设备有游离水脱除器和电脱水器。油水分离的效果与对这些设备的控制方式有直接关系。大庆油田采油六厂某联合站的原油水分离控制部分均采用手动控制，数据采集，填写报表等都用人工完成，工人劳动强度大，又很难保证控制和采集数据的准确性。为此，该厂提出了对联合站的油水分离控制系统进行自动化改造，要求系 统不仅要实现油水分离的自动控制，而且能将主控制室内的二次仪表用计算机上的形象直观画面来取代，以监视和控制现场设备运行状况。本文根据这些要求设计了油水分离自动控制系统。

二、工艺过程及工艺要求

来自各中转站的高含水油，首**入游离水脱除器，脱掉原油中的大部分含水，再经加热炉加热，然后到电脱水器进行油水分离，后经由净化油缓冲罐向外输送。联合站现场分为游离水脱除区、加热炉区、电脱水区和成品油外输区四个部分。

其中游离水脱除区有三台游离水脱除器，它是联合站转油脱水过程中的主要装置。电脱水区有四台电脱水 器，是原油脱水的核心装置。游离水脱除器和电脱水器的油水界面高度和罐内及输油管压力是保证油水分离质量的重要参数。在实际生产过程中利用放水阀来调节油水界面的高度，油出口调节阀来调节罐内和输油管压力。这两个参数不是独立的，无论是调整放水阀还是油出口调节阀，这两个参数都同时受到影响，在控制系统中 需要综合考虑这两个参数，以使系统能够安全、稳定地运行。

经过沉降脱水得到的原油再经加热炉升温后，才进入电脱水器。温度过低会影响生产，温度过高造成能源的浪费。因此，系统中需要根据原油脱水工艺设定的温度值，对加热炉燃烧情况进行自动调节。

外输油区有一个净化油罐和净化油缓冲罐，其中净化油缓冲罐的出口**由油出口调节阀和变频器根据缓冲罐的液位和压力来自动控制，其中变频器控制外输油泵的转速。

根据工艺要求，控制系统中需要监控的参数主要有：油水界面高度、液位、压力、温度和**。

三、控制系统总体结构

该联合站的几个工作区相距100米左右，而且要求总控室和外输段能够自动监控各个工作区设备的运行状况，并根据检测的参数对系统进行自动控制。控制系统中上位机采用工控机，控制器采用罗克韦尔自动化的SLC500可编程序控制器，对于距离较远的工作区采用DeviceNet现场总线通讯。系统硬件组成如图1所示。

现场中，总控室位于电脱水区和加热炉区之间，SLC控制器也在总控室中，通过DH+网络与工控机相 连。因此SLC控制器的本地输入/输出模块直接控制电脱水段和加热炉段。游离水段作为DeviceNet的一个节点，用FlexI/O与现场的液位、压力 变送器和调节阀相连。净化油外输段的FlexI/O、变频器和人机接口界面PanelView1400分别是DeviceNet的一个独立站点，其中 FlexI/O连接现场的液位、压力变送器和调节阀；变频器控制外输油的**；PanelView1400用于在外输段监控整个系统的运行状况。

系统中的界面高度、压力、温度等信号都由对应的一次仪表传感器或变送器检测出来并转变为4～20mA 电流信号，经安全栅送入SLC500控制器的本地输入模块或DeviceNet网上的FlexI/O输入模块。控制信号由相应的输出模块以4～20mA电 流形式控制气动调解阀。整个系统中输入信号有8个界面高度传感器；4个液位传感器；4个温度传感器；10个压力变送器，输出信号有8个液位调解阀，7个压 力调解阀。外输油**的测量是通过一次仪表把**信号转换为脉冲信号，经屏蔽电缆传输到SLC的高速计数模块，从而测得输送到下个站的净化油**。　　

四、程序设计

控制系统的软件设计由显示操作程序和过程控制程序两部分组成。显示操作程序包括上位机和人机接口界面 两部分，上位机显示操作采用罗克韦尔软件的RSView32TM组态软件，在上位计算机编制显示控制程序，完成各种显示、控制与生产报表等功能。人机接口 界面使用PanelBuilder软件编制界面显示和控制程序，由此实现生产过程的远程监视和控制。过程控制程序使用罗克韦尔软件的Rslogix500 软件编制SLC500控制程序，实现对生产过程的直接控制和数据采集。上位计算机与SLC500控制器之间是通过DH+网实现数据通信的。一方面将过程控 制中的参数传送给上位机，用于存储、显示、制表、打印；另一方面将工作人员通过显示操作站设置的控制参数发送给SLC500控制器。由控制器按操作员的要 求实现对生产过程的直接控制。

1.显示操作程序设计

Rsview32TM软件是罗克韦尔软件公司提供的上位机组态软件，通过编程可以实现监控系统所需的人机界面。PLC采集的数据可以根据需要通过数字、图 形、动画、等多种形式显示出来，该软件还具有存储数据历史纪录、趋势图显示、报警监视和自动生成报表和打印等功能。利用RSView32TM软件的开放式 设计还可以很容易地与Microsoft产品共享信息。

在油水分离控制系统中上位机和人机接口界面显示操作程序都有：工艺参数显示、各控制回路的PID调 节、手/自动控制切换、报警监视等界面，其中工艺参数是以工艺流程图的形式显示的。另外上位机控制界面还有参数汇总、参数设置、历史数据纪录、趋势图、报表打印等界面。在编成时，充分利用RSView32TM软件图形处理能力强的优点，绘制出形象直观的工艺流程画面。图2是用RSView32TM软件绘制 的游离水段和加热炉段工艺流程图，在工艺流程图上直接显示监测点和控制点的位置和参数值。另外还将在RSView32TM软件上绘制的流程图导入 PanelBuilder的程序中作为PanelView的背景图，使上位机和人机接口界面以相同的画面显示，这样既实现了工作站与远程监控界面的一致 性，又充分弥补了PanelBuilder软件在图形处理能力不强和汉字显示不够灵活方面的不足。在上位机和人机接口界面上都能图文并茂的实时显示过程变量和控制变量。

系统中参数显示界面能够实时显示包括罐内的液面、油水界面、压力、温度、**以及阀门开度百分比等。参数设置界面用于设置各传感器和变送器的量程，初始值；报警上、下限；PID控制设定值等。报警指示采用声光报警，系统中任意参数超过报警上下限时，该参数就会以红色闪烁显示，当报警被确认后，报警声音消除，参数仍以红色固定显示，直到参数恢复到正常值，才恢复到正常的绿色显示，报警消除。在历史趋势图画面，可以通过曲线趋势图来选择查询记录在案的以往各个参 数的历史纪录，这些参数值都是按照一定的时间顺序和采样周期记录保存的。

2.过程控制程序

PLC控制程序分为数据采集、PID调节和报警控制三部分。其中数据采集程序将模拟量输入模块采集进来的数字量，通过参数整定，转化为工程量用于上位机和人机接口界面的实时显示。同时将上位机和人机接口界面的设置值（工程量）转换为PLC所能处理的数字量。

系统中的压力和界面高度调节阀都采用PID调节控制，由于系统中压力变化快，而界面高度相对变化较慢，因此液位调节阀只采用PI控制，设置积分时间较长。而压力调节阀采用PID控制，且积分时间较短。

当出现报警时，程序控制工作站的红色报警指示灯亮，同时使报警蜂鸣器鸣叫，工作人员可以按下消音按钮 来停止蜂鸣器鸣叫，而只有报警参数恢复到正常值后，报警指示灯才熄灭，对于重要参数的报警，控制系统能够自动采取必要的应急措施。例如，油出口汇管压力过高，控制程序会自动加大调节阀开度和外输油段变频器转速，来缓解压力，以免调节阀损坏和出现原油泄漏。

五、结论

本文设计的油水分离自动控制系统具有以下特点：

(1)控制品质好，减少了工艺参数的波动。系统采用 PID调节控制，能够将重要的参数控制在理想的范围内。

(2)控制功能齐全，人机界面良好，易于学习，操作方便。

(3) **了企业管理水平。数据处理方便，可随时查找每月每天的班报、日报、历史趋势曲线、重要参数报警信息等，并根据需要选择打印这些参数。

(4)系统组态灵 活，控制方案便于调整。采用DeviceNet网络，可随时通过添加节点来扩大监控能力，以灵活适应工艺改造的需要。该油水分离自动控制系统的投入运行， 大大减轻了工人的劳动强度，为节能、降耗、增产和加强企业的管理奠定了基础，在油田具有很大的推广应用价值。