西门子模块6GK7243-1GX00-0XE0参数方式

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   1、问题提出

    目前，我国正在运行的电梯七八十年代生产的占有相当大的比例，特别是工业生产用电梯。这类电梯绝大部分都是以继电器接触控制系统为主，运行过程中故障率高、维修工作量大、使用效率低，严重影响了电梯用户的生产和管理。大多数用户由于资金原因不能及时更换，但是这样电梯的机械部件都较好。国家政策从安全生产考虑，劳动和建设管理部门又强制停用这类电梯，因此，对电梯老用户原有电气系统进行技术改造,提高电梯安全运行保障生产和管理是行之有效的途径，尤其对经济欠发达地区更有实际意义。

    2、PLC改造电气控制系统方案的确定

    电梯电气控制系统分为调速控制部分和逻辑控制部分 。调速性能的好坏影响电梯运行中的舒适感，逻辑控制是保证电梯安全运行的关键，需改造和电梯其控制方案必须满足上述两方面的要求。

    2.1 电梯电力拖动系统的设计方案

    老型号电梯多数拖动的电动机为交流双速电动机，电动机在起动、换速、制动时采用电抗器切换方法，无论如何调节，都有明显的“台阶”感，其舒适感和平层精度都难以满足目前电梯标准对电梯运行性能的要求。因此在改造中换掉原有曳引电动机功率相匹配的变频器，即可对电机的运行、调速进行理想的速度控制。图一所示为电梯速度运行曲线。

图一 电梯运行速度曲线

    因为电梯运行属于位能性负载，电动机将作四象限运行，变频器的选择采用电流源型变频器（M ICOV ERT2000）是比较合理的，这样就可以防止泵升电压过高的损坏变频器，保证拖动系统的安全稳定运行。图二所示为电力拖动系统的控制框图。

图二 电梯感动系统控制框图

    变频器中的编程参数是根据电梯的速度运行曲线参数来确定的，至于电梯何时起动、换速以及电梯的运行方向是由外招信号、内选信号、减速信号等外感信号作出决策的。PLC控制装置接收到控制信号后，向变制器发出指令，变频器就按速度运行曲线运行。经过改造后的电梯其电力拖动系统便成VVVF拖动方式。样就可大大的改善电梯运行的舒适感和平层精度，提高电梯的运行性能。

    2.2 电梯逻辑控制系统的设计方案

    原有电梯采用继电器控制，线路复杂、故障率高，改用 进行控制，具有接线少、工作可靠、维修方便的特点。根据改造电梯的层站数可确定PLC的输入、输出点数，选择与之相符要求的PLC型号（Fx 2—64 MR）、扩展模块（Fx—64 EYR）、功能单元（Fx2—40AW）。综合电力拖动控制系统和逻辑控制系统，图三所示为电梯电气控制的原理图。

图三 电梯电气控制结构图

    逻辑控制各部门（外招指令控制，内选指令控制、主令控制、楼层显示控制等）的梯型图略。

    3、结束语

    经过改造后的电梯控制系统，实践证明电梯运行平稳、舒适感好、系统的可靠性、技术性能有了较大的提高，运行效率也提高了，并减少了维修工作量。通过对旧电梯的改造，可以使将要 或已废弃 的电梯重新投入使用，具有良好的经济效益。

在新开发的产品中有一个型号为Q7的长条铝基台，要在上面加工两个φ3.7×1.65的平底盲孔，由于要求精度高，批量大，故无法用传统的钻模在钻床上加工，也很难在传统铣床上面加工，即使能加工效率也很低，并且设备损耗和电力损耗也很大。此工件的加工有着非常广泛的代表性，生产的很多产品有着类似的要求，为此，我们设计制做了一台用于此类产品加工的设备——通用型数控钻铣床。

一、系统概述　

    控制部分采用PLC，并配以人机界面进行程序参数修改、设定，以及运行状态显示监控，可编程设置人机界面的内容。三轴均为全数字交流伺服系统，各轴伺服电机通过连轴器带动滚珠丝杠，以移动配有直线导轨的工作台和主轴铣头，其定位准确，速度快。主轴铣头由变频器控制，根据刀具及工件和进给量，来设置主轴合理的转速，并在程序中设定它的启动停止。各轴均设二端极限传感器和原点传感器，冷却和润滑也都有异常检测，在报警灯和人机界面处显示报警信息。为便于调试和检修，各项操作均设手动功能，如手动各轴快慢移动、主轴高低速旋转、切削液及润滑开关等。此机床整体虽为半闭环控制，只要选件、装配、程序编制及操作合理，精度和稳定性还是能满足使用要求的。

二、硬件配置

    PLC选用永宏的FBS-40MCT，该型机具有较高的性价比，体积小，功能强，24点输入，其中有16点高速计数器，频率可达120K，16点输出，其中有4轴步进或伺服输出整合在里面，输出频率可达120K，使应用起来非常方便，接线简捷。编程软件WinProladder有梯形图大师之称，易学易用且功能强大，编辑、监视、除错等操作非常顺手，按键、鼠标并用及在线即时指令功能查询与操作指引，使编辑、输入效率倍增。　　

    接点分配：取各轴伺服电机的Z相信号作原点开关，要分接在几个高速输入点上，用中断进行机床原点复归，其余限位开关、操作开关、液位检知等常规接点可按顺序依次接入。X、Y、Z三轴伺服电机连在前3轴伺服输出点，主轴高低速、冷却、报警等接在其余输出点上。　　

    X、Y、Z3轴伺服系统均选用相同的，和利时的ES系列全数字交流伺服驱动器0040E-CBCEE-02，和60系列小惯量的伺服电机60CB040C-2DE6E。该伺服系统功能比较完善，如能耗制动、电子齿轮、自动加减速等，具备多种脉冲串输入，保护功能也比较完备，有欠压、过压、过流、过载、堵转、失速、位置超差、编码器异常等。在此设备中按集电极开路驱动方式连接至PLC，高脉冲输入频率为200K,伺服ON、Z相信号等也做相应连接。　　

    变频器选用富凌的DZB70B0015L2A，规格为单相1500W，400Hz，有多步速供编辑使用。由于正常使用时不频繁变速，故速度调节设定不引出，只在变频器操作面板上调节，设定两个速度，高速用于加工，低速用于对刀。调节相关参数与主轴匹配，如基频、基压、运行频率上限、载频等，并改动相应跳线。　　

    主轴没有采用传统方式，而是根据加工需要，采用了雕刻机用的电主轴，安阳莱必泰的ADX80-24Z/1型，其体积小、噪音低，直径只有80mm,这样使整个主轴箱便于整体密封，可有效地防止加工中的碎屑飞溅到Z轴的丝杠和导轨上造成损害，也使主轴箱外表显得美观。它的高转速为24000转/分，使正常工作转速6000-14000转有一个合适的余量范围。　　人机界面选用人机电子的通用可编程文本显示器MD204L，它可以以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态。

三、软件设计

    开机后先检测手动开关是否有效，若手动开关有效即利用各手动控制开关执行手动操作的项目。若手动开关无效，则启动原点复归程序，各轴进行机床原点复归，先回Z轴再回其它两轴，当所有轴都原点复归成功后才能进行到下一步。若刀具和工装夹具、工件程序均没有变动，可复位到加工预备状态而不进行对刀，若需对刀，则打开对刀开关启动对刀程序，3轴分别对刀，即找工件原点，利用手动各轴移动开关快慢移动各轴，使工件的三个面分别碰触低速旋转的刀具，刚好碰上为止。对好后，按对刀OK确认，再输入刀补，经过程序处理，即形成工件原点也就是编程0点，编程时根据此0点按照图纸计算刀具路径，可使操作者思路清晰，编辑运算简单。操作者编辑的是用户程序，可以编辑刀具轨迹，就是各轴移动坐标，还有移动速度、循环加工时的循环次数等。编好程序后或使用当前程序时，即复位到预备状态：各轴移动到初始位—一个合适的位置，装卸工件方便、不易碰触刀具时，装上工件，按启动即可开始加工，主轴运转，冷却液开，各轴按程序设定坐标移动。当加工结束时，机床复位，即各轴又移动到初始位，主轴停，冷却关，这时可卸下工件，完成加工过程。

    工件的加工流程图如图3所示，以Q7产品为例，胎具上一次装夹15只工件，那么就有30个φ3.7的平底盲孔需要加工，刀具选用φ3.7的2刃钨钢立铣刀，钻削加工，钻削深度1.65mm。在预备状态时紧靠工作台上的定位固定好胎具，按启动后，主轴旋转，待主轴即将达到额定转速时，X、Y轴同时运转到加工工位，也就是个孔的X、Y工件坐标值，此时冷却液打开、Z轴快速下降到加工区，即铣刀端面即将触及工件加工面，迅速变用缓慢的工进速度开始钻削加工。当加工深度到达设定深度（1.65mm）时，Z轴带动铣刀迅速抬起，抬起的高度为铣刀端面水平方向上碰触不到工件及胎具为准。计数器加1后程序进行比较运算，判断加工是否完了，如否，则X、Y轴继续运转到下一加工工位，再重复Z轴下降加工动作。如加工完了，产量计数器加数、主轴停转、冷却液关闭，同时发出5s声光报讯，用以提醒操作者，各轴移动到初始位：Z轴到上端；X轴到左端；Y轴到外端。卸下胎具后，一个加工周期完成，装上胎具再按启动即开始进行下一轮加工。　　

四、一些着重的电气措施　

    1.主回路加装漏电断路器，相应回路都安装合适的断路器。　　

    2.PLC和伺服系统的电源处都分别加有电源滤波器。　　

    3.各直流继电器线圈都并接反峰二极管，交流接触器线圈并接阻容吸收回路。

    4.润滑、主轴冷却都设液位低报警器。　　

    5.伺服控制线、人机界面通讯线等使用屏蔽线，并远离电源线。　　

    6.在拖链内走线，使用耐折的柔性电缆，并尽量增大拖链的弯曲半径。　

    7.变频器与PLC、伺服驱动器等保持一定距离。

1、工程概况

工程名称：云南锡业集团元江镍业有限责任公司家属区集中抄表项目

电表类型：RS 485电子表

抄表模式：无线集中抄表

用户类型：工厂家属区

抄表数量：728户

系统运行时间及效果：2010年11月系统开始投入运行。目前，系统运行稳定，抄表准确快捷，各项指标均 达到用户要求

2、工程技术方案

2.1、概述

该无线集中抄表系统由电子电能表、无线采集器、无线路由器、无线集中器、主站计算机及抄表管理软件等构成，通过数据采集、数据传输、数据分析三个阶段建立模型。本项目主要针对云南锡业集团元江镍业有限责任公司家属区用户电能表数据进行集中抄表和监控，以加强用户用电管理为目的。

该无线集中抄表系统是以先进的软硬件技术和深圳信立科技多年电力自动化的技术积淀为基础，针对云锡集团公司对职工用电管理的具体要求和家属区房屋分布的实际情况而设计的适用于云锡集团元江镍业有限公司家属区集中抄表的解决方案。 

该无线集中抄表系统采用无线网络结构，施工简单、维护方便、数据传输速率高，采集数据准确快捷、集抄范围广、系统传输容量大，扩容性能好、实时性强、可靠性高、建设和运营成本低等优特点；集中器与抄表主站之间通讯采用GPRS/GSM通讯手段。

2.2、系统基本功能

2.2.1、采集功能

按照预先设定的主站采集间隔和采集周期，通过采集器自动地读取电能表的计量数据。

采集的数据类型包括：电能表码数据、实时量数据、失压断相数据、需量数据等。

采集任务支持：（a）支持数据主动上送 （b）周期定时数据采集 （c）人工手动召唤数据 （d）自动数据补

                           抄

2.2.2、数据传输

建立通信通道，接入电子电能表设备，并按相应的通信协议进行传输。集中器与抄表主站之间通讯采用GPRS通讯手段进行数据传输。

2.2.3、数据管理

数据管理包括：（a）数据库管理 （b）数据统计分析 （c）电量统计 （d）报表 （e）历史数据存储与分析

                    （f）图形分析

2.2.4、系统管理

系统管理包括：（a）权限管理 （b）系统日志 （c）系统校时 （d）网络管理 （e）系统事项

2.2.5、与信息化系统接口

具有良好的开放性，可以采用多种方式与其它信息系统等进行数据交换。

2.3、系统网络结构

该无线集中抄表系统为分层分布式网络结构，由设备层、无线网络传输层、站控层三层结构构成，设备层主要是用户电子电能表；无线网络传输层主要由采集用户电能信息的Wi-Net采集器、Wi-Net路由器、Wi-Net集中器等设备组成；站控层由计算机、服务器和抄表软件等主要设备组成。

该小区包括13栋楼，每栋7层，每层8户人家，共728户，在每栋楼中的每一层采用一采集器，采集本栋本层电表数据，各电表通过屏蔽双绞线串接后连接无线采集器，以传输数据，然后根据无线采集器与无线集中器之间传输距离远近情况，在每栋楼安装1至3个无线路由器，整个小区采用一个无线集中器，接收所有无线采集器采集到的用户电能数据信息，无线集中器将接收到的所有电能表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络，通过GPRS数据网络将用电数据传送至集中抄表中心，实现电能表数据和集中抄表中心系统的实时在线连接。系统网络结构原理图如下图所示：

系统网络结构图

2.4、系统配置清单