西门子6ES7232-0HB22-0XA8支持验货

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细纱工序是纺纱生产的后一道工序，它将粗纱纺成具有一定线密度、符合质量标准或客户要求的细纱，供捻线、挑织或针织等使用。主要任务有牵伸、加捻、卷绕成形。细纱是纺部非常重要的工序，棉纺厂生产规模的大小常用细纱机总锭数表示，细纱产量是判断纺纱厂各工序机器配备数量的依据。

　　
　　细纱机锭子速度分段变速，落纱从起动→分段升速→稳速→分段降速→停止，一般分为8～10段速度运行：升速为4～6段、降速为3～5段。这样有利于**纺纱速度，减少断(纱)头率，**纺纱质量。
　　

　　
　　欧姆龙整体解决方案及其优势：
　　在四电机传动粗纱机的控制系统中，我们采用了欧姆龙公司的高性能、高精度3G3RV系列带PG的矢量型变频器，将CP1H作为主站，完成数学模型计算、逻辑控制，并通过DeviceNet总线控制四台3G3RV变频器（插入DeviceNet通讯扩展卡，作为从站）采用编码器反馈的矢量控制模式进行调速和同步控制。这样不但简化了复杂的机械结构，取消了锥轮、三自动成形机构、计长装置等，还使得系统稳定可靠，编程简单，主机速度和生产效率**，断头减少，粗纱条干水平**。同时配置彩色STN触摸屏NS5进行操作和系统监控。在本控制方案中，我们通过PLC来储存多品种的佳工艺，可以快速地进行产品切换。
　　

　　
　　PLC：OMRON板式PLC CPM2B
　　CPM2B是欧姆龙公司听取客户对细纱机的各项性能要求而开发的专用控制器，该控制器系统功能和 CPM2A一致，设备尺寸为110×240 mm；程序容量4k 字，数据容量2k 字；指令执行时间为0.64μs （LD指令）； 输入24点，包括20 kHz高速计数一路；输出共16点，均为继电器输出。通信接口为RS-232C 和 RS-485。
　　

　　CPM2B基于OMRON稳定的PLC硬件平台，系统可靠性高，质量稳定。与之匹配的OMRON成熟的PLC软件平台提供了通用的指令系统，便于程序开发和维护。CPM2B由国内开发生产，使得其成本大大降低，具有极强的竞争力。而遍布全国的欧姆龙技术服务支援，也使客户可以放心使用。
　　
　　HMI：MPT002
　　MPT002是一种微型文本型可编程终端，四行LCD屏幕显示，用于工厂自动化设备的现场监控。它具有可选通信端口，且RS-232C口可通过适配器转成RS422口，与远程PLC进行通信。MPT002支持两台MPT之间画面数据的传送，还支持不同方向棒状图的百分比显示，并保留了屏幕组的功能，可方便地切换画面。
　　

1 引言

    可编程逻辑控制器（Programming Logic Controller, PLC）作为一台工业计算机，集数据的采集、处理、显示于一身，那么作为数据终端，数据的显示是完全必要的。虽然PLC本身有许多指示灯，可以观测到PLC的CPU单元、输入/输出单元及网络通信单元的运行工作状态，但无法显示PLC内部数据。计算机通过与PLC通信以及触摸屏都可以实现PLC内部数据显示，但价格昂贵，对一些小型不需要经常改动的系统来说更是浪费。本文采用拨码开关和数码管来显示PLC内部数据，操作简单、成本低廉，对实验教学和工程人员有参考价值。

（1）应用行业：机加工、过程控制等。

（2）使用产品：CJ1M（CPU22）， CS1W-ID211，CS1W-OD261

（3）应用的主要工艺点及要解决的主要问题：内部数据的动态显示

（4）应用方案简介：用高频率晶体管输出单元，结合高速定时器指令TIMH实现内部数据的动态显示。

2 动态数据显示

2.1 硬件系统设计

    LED数码管有7段显示灯，可以用来显示0～9间的10个数字。CJ1M系列PLC内部通道数据一般都是四位，如果用借用每个输出点来控制一个显示灯，那么一个数码管就需要7个输出点，这显然要占用大量的输出点，是不经济的。这里选用含有内置译码电路的数码管如CD4511，可以把8421码自动译成7段码。8421码或BCD码用4个接口加选通信号，就可以显示一个数据位。将四个8421输入线组合与某个输出通道的低四位相连，每个选通信号的输入信号与通道中剩下的四位相对应连接，这样一个输出通道就能显示PLC四位（一个字）内部数据。具体接线图如图1所示。

图1 PLC硬件接线图

    注意，这里的PLC输出模块应选用晶体管或者晶闸管输出单元，而不宜采用继电器输出单元。因为继电器输出单元为有触点开关，响应慢、速度低，不适用于高频率的通断，也不适用于动态数据显示[1]。故图1中采用OMRON公司CJ1W-OD261（64点）晶体管作为输出单元，其在本PLC机架上的IO地址分配为6.00～9.15，这里用0006通道作为内部数据的显示通道。6.00～6.03为CD4511的数据输入端A、B、C、D，其中A为低位，D为高位， 为高电平时锁存数据，四位数据的 端由PLC的6.04～6.07分别控制，4个数码管共占用8个输出点。

2.2 选通信号的生成

    由于4个数码管 的线皆由一个I/O口控制，因此，在每一瞬间，4位LED会显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，就必须采用扫描方式轮流点亮各位LED，即在每一瞬间只使某一位显示字符。使每位分时显示该位应显示字符，根据人眼视觉特性，当LED所加信号频率大于50Hz时,人眼不能感觉其变化，所以每位显示的间隔不能超过20ms，也就是说要在20ms之内分时的点亮所有LED，LED越多所分的时间越短，亮度就会不足；如果增加点亮时间，又会使扫描频率下降，有闪烁感容易造成人眼的彼劳，故常采用动态扫描方式[2]。这种扫描方式仅适用于LED不超过10个时的场合，本例中只有4只LED数码管，故可以选用此方法。

    CJ1M系列PLC有丰富的定时指令，其定时器类型有1ms、10ms和100ms，这里选用TIMH指令[3]，定时器的设定值为#1，这样选通信号的周期为10ms。

2.3 同步化处理

    PLC采用循环周期扫描工作方式，指令的执行由上至下，有左至右，前面的结果将影响后面；前一个周期的结果影响下一周期。PLC逻辑设计同步化就是设法实现：用脉冲信号控制输出及内部状态的转换，有脉冲作用的周期，执行指令才有效果；而且在脉冲信号起作用的这周期中，前面指令的执行结果，不改变后面指令的执行条件[4]。同步化处理的方法很多，在图2中是通过合理安排指令的先后顺序来实现同步的。

    图2中，系统上电，高速定时器开始定时，10ms后，其常闭触点断开，即T0输出一个脉冲，宽度为一个扫描周期。个脉冲到了， 6.04置位，成为前一行的指令执行条件，但这时它的指令已经执行完毕，故在此脉冲作用期间，也不会有什么变化。依此类推，第四个脉冲之后，6.07置位，6.06复位，成为工作寄存器W0.00输出的条件，第五个脉冲到来，6.07复位，梯形图又回到初始状态，如此反复，分时实现四位数据的 端6.04～6.07轮流接通10ms。

图2 选通信号的生成

2.4 数据显示

    采用MOVD指令，将要显示的内部数据如DM区、W区、T/C区等中的一个字通过通道6显示出来。如图3所示，本例中，依不同的选通信号，将D0中的数据通过选择不同的位进行显示。

图3 数据显示输出

3 功能扩展

3.1 显示双字

    在图1中，PLC输入端*接拨码开关SA，其作用根据其所在位置不同结合跳转指令（JMP/JME）来确定数据显示是哪个通道。如图4中，当SA为ON时，显示D0中的数据；当SA为OFF时，显示D1中的数据。

图4 双字数据显示输出

3.2 硬件扩展

    如果对4个选通输出点6.00～6.03采用一片4线－16线译码器（如SG74HC154）进行译码，可以扩展成16个循环的选通信号，就能显示4个通道的数据。如果结合开关SA，按图4中的方式，就可以显示8个通道的数据。

商业背景：

在浙江沿海某城市，存在很多以轻工产品为主的企业，其中有些厂，如电镀厂，拉链厂，眼镜厂，鞋厂等，会产生大量的废水，这在当地已经造成了较大的污染。如今国家环保总局非常重视环境保护，当地环保局在此种情形下，决定对这些污染源企业进行监控，监控各种化学成份的排放达标情形，及排放量。

　 
方案的构成： 
系统组成：
污染源监控网络以目前常见的宽带网为基础，一些较偏远的企业则采用中国移动的GPRS网络为通信平台。企业的客户端根据需求采用了工业PC，或者是嵌入式工业PC。他们通过宽带网或GPRS网络，把采集到的数据如PH值，ORP值，COD值，**等，传送到环保局中心监控室服务器。环保中心监控室服务器上安装自动化控制软件，可以将企业传送过来的数据不断的记录在服务器的数据库SQL Server 2000 中文版中，并可以对企业的客户端进行远程实时监控。以下是具体组成：

　 
软硬件组成:
环保局中心监控室:服务器一台,国内自动化软件一套（服务器级）,数据库软件一套，服务器上需要有通过电信部门申请的一个固定IP地址。

    企业级终端：工业PC一台，或嵌入式工业PC，数据采集模块一套，控制模块一套，GPRS 调制解调一个（针对采用GPRS网络的企业）一个，打印机一台，国内自动化软件一套（客户端级），对于嵌入式工业PC，则指的是嵌入版的工业自动化组态软件。

系统功能及特点：

(A) 本系统提供良好的人机交互界面与动态显示：

    企业级客户端：可以显示PH值，ORP值，COD值，**等实时数据，并可在现场存储，形成报表，并可打印这些数据。可动态显示现场设备的运行状况。可对相关设备进行控制。可显示实时报警。

    环保局中心监控室:通过宽带网或GPRS网的实时连接，可以显示每一个企业的PH值，ORP值，COD值，**等实时数据，并可将这些数据存储，形成报表，并可将其打印。可动态显示现场设备的运行状况。可对企业的相关设备进行控制。可显示实时报警。

（B）由于目前提供宽带网络与GPRS网络服务的都是非常的网络运营商，这种网络由实力强大的服务商来维护，故网络的数据传输质量和稳定性度很好，加上良好性能的硬件及稳定、的软件系统，从而保证整个系统性能的稳定、可靠。

（C）本系统具有良好的扩展性，如果需要增加企业终端，只需要对环保局中心监控室服务器软件进行简单配置即可。环保局监控室内局域网的其他工作站，也可以通过购买自动化软件网络版，直接从服务器上读取数据，查看每一家企业的现场情况。