西门子6ES7223-1BF22-0XA8接线方法

西门子6ES7223-1BF22-0XA8接线方法

1引言
　　此系统属于食品机械的投入机的控制系统，系统包括触摸屏、可编程控制器、伺服、编码器、步进电机等，投入机主要功能是把呈带状脱氧剂或者是干燥剂，进行切断，然后按要求投入到包装线。在整个设备中，控制的主要要求是要切断准确，切断的位置偏差要在±5mm以内，而且要求速度可以很快，高速每分钟要达到170个；因为送料驱动使用的是步进电机，这样就会要求送料要有反馈，所以从动轮上安装了编码器做为反馈信号的来源，由于控制部件的组合以及于机械机构的联动配合问题，在调试时做了好多次软件和硬件的改进后达到了使用要求。

2食品脱氧剂投入机工艺
　　因为属于机械设备的系统，另外，要求精度也高一些，所以工艺过程相对复杂一些，主要要求如下：通过设定不同的料袋长度尺寸和间距，可以加工4种规格的产品；要求实际偏差不得超过±5mm；要求在连续运行时的加工速度要能达到每分钟170个；要求刀速和步进的速度都能有四个档的调整；报警上下限设定；偏差微调功能，并且显示微调值；要求有两个外部联动功能，启动不同的联动信号可以达到包装线联动的功能；要求具有生产计数的功能，可实现计数有效无效的切换。工艺过程如图1所示。

图 工艺过程

3 系统设计
3.1 电控系统设计
　　（1）PLC系统需求分析。6个数字量输入；3个数字量输出；1个伺服控制；1个步进控制；1个由AB相的编码器发出的高速脉冲计数。
　　（2）控制系统配置设计。触摸屏：台达DOPA57GSTD；PLC：台达DVP12SC11T；伺服控制器：台达ASD-A021LA；台达编码器ES3-06CN6941；步进驱动器和电机；料检测接近开关；刀位检测接近开关；外部连动接近开关。
　　触摸屏主要是用来显示和控制、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、记录产量等；PLC主要是采集数据并计算，控制伺服电机和步进电机的动作，报警的判断和输出；伺服电机的作用是用来使切刀可以快速的切断干燥剂，并且准确的归位；步进电机的作用是快速的进料，并且进料要十分的准确；编码的作用是把从动轮的转动的实际角度采集出来，送给PLC。
3.2 控制软件功能设计
　　（1）系统的功能要求。可以设定干燥剂的长度和间距，以便可以切不同规格的干燥剂。
刀速和步进的速度是可设定的要能够分成几个档位，适应不同的要求；可以设定上下限报警，来控制误差的范围；显示报警画面、报警信息；报警上下限设定；具有偏差微调功能，并且显示微调值；要求有两个外部联动功能，启动不同的联动信号可以达到联动的功能；要求具有生产计数的功能，可实现计数有效无效的切换；要求具有复位功能，实现故障状态的复位；除联动外还能实现连续运行和点动的功能。
　　（2）技术难点分析。在以上的功能中重要的功能实现就是步进电机的控制，这也是难的部分，因为干燥剂长度的准确完全依赖于步进电机所走的行程，如果单纯靠固定脉冲数来控制步进电机，那么运行一段时间后一定会出现累计误差，会使所切的干燥剂长度相同但是会切到料上，所以必须使用编码器采集回来的脉冲数作为反馈来给步进发脉冲。
　　（3）HMI（触摸屏人机界面）画面设计。主页；控制画面；参数设置画面；步进速度设置画面；切刀速度设置画面；报警画面。
　　（4）PLC模块设计。刀和步进速度设定；运行方式控制；复位状态控制；计数功能；伺服和步进控制；报警控制。

4机电系统调试
4.1 机电位移脉冲当量
　　通过反复的试验得到一个试验值：就是料每移动1mm编码器的脉冲数是多少个，在这台设备上得到的数据是，每移动1mm编码器的脉冲数是5个，而且相对准确。
4.2 伺服频率当量
　　通过反复试验得到两个数值：就是为达到每分钟加工速度为170个，那么对步进和伺服发出的脉冲频率是多少，经过试验得到的数据是步进额为4kHz，而伺服应该是80kHz；其实，本来可以通过计算可以得到这个数据，但是，由于机械方面的配合和程序有扫描周期的问题，所以不能完全套用计算所得到的数值。
4.3 料位检测
　　调整料检测的高度也是一个比较关键的环节，如果不能调整好高度会对切断的准确性起到决定性作用。

5 结束语
　　此设备的使用台达的机电产品比较多，整合性能比较好，为客户降低了大量的成本，是单一电控技术平台为客户降低成本的很好的实例。针对国内食品机械的自动化程度较低的现状，还有很多自动化应用工程空间。食品脱氧剂投入机使用了台达的SC系列PLC来控制台达伺服系统，达到了使用要求。

方案概述

一、客户需求
　　
　　 某集团经过多年的发展，业务已扩展在国内各主要城市，并建立了多家分公司和办事处机构，同时产品销往海外市场，以具备了相当的规模。为实现企业进一步的扩张，现有的管理机制和网络系统必须进行改造。根据自身的特点和发展需要，将企业网络方面的建设交由某公司操作，并提出满足以下几点要求：
1 网络的安全保障；
2 不同的企业内人员得到不同级别的权限；
3 保证国内及海外各分公司数据的正常传输；
4 能同时满足传输语音、图像等质量要求较高的传输，和日后网络的可扩充性；
5 可管理性强；

二、方案构架
　　
　　 根据客户的需求，某公司提出了以VPN（虚拟专用网）架构的解决方案，采用InternetVPN方式，使用华北工控的硬件平台，从而满足了客户在网络方面的需求。 
技术特点

　　针对该网络现状中存在的弊端和企业对业务的更高要求，所提出的VPN解决方案，具备以下技术特点：
1 VPN（Virtual PrivateNetwork，虚拟专用网络），是指依靠ISP（Internet，服务提供商）和NSP（网络服务商），在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在VPN中，任意两个节点之间的连接并没有传统专用网所需的端到端的物理链路，而是利用某种公众网的资源动态组成的。

2 在安全方面，所有的VPN方式均可保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。在非面向连接的公用IP网络上建立一个逻辑的、点对点的连接、称之为建立一个隧道，可以利用加密技术对经过隧道传输的数据进行加密，以保证数据仅被制定的发送者和接受者了解。

3 可为企业数据提供不同等级的服务（QoS），不同的用户和业务对服务的要求有较大的差异。 并可通过liuliang预测与liuliang控制策略，按照有限级分配带宽资源，实现带宽管理，使得各类数据能够被合理地先后传输，预防组塞的发生。

4 可扩充性和灵活性。VPN能够支持通过在Intranet和Extranet的数据流，可方便的增加新节点，并支持多种传输媒介。

5 在VPN管理方面，可便捷的建立VPN管理系统。

网络拓扑图
下图是改造后的公司网络拓扑图：

系统硬件配置

VPN网关
机箱： RPC-1100E（1U机架式专用机箱）
CPU卡：NORCO MB-5L （五网口工业级CPU卡）
CPU： PIII 1.26G
内存： 128M
硬盘： 20G 
服务器（MAIL、数据库、FTP）
机箱： RPC-900（4U多驱动器位置架装机箱） 
CPU卡： NORCO —740VE （P4级工业CPU卡）
CPU： P4 2.1G
内存： 256M
硬盘： 120G

防火墙
机箱： RPC-1100E（1U机架式专用机箱）
CPU卡：NORCO MB-3L （三网口工业级CPU卡）
CPU： PIII 1.26G
内存： 128M
硬盘： 20G

VPN的优点

客户在选择此方案后，得到了以下几方面得到了收益：
1 高度的网络安全
VPN以多种方式增强了网络的职能和安全性。首先，它在隧道的起点，在现有的企业认证服务器上，提供对分布用户的认证。其次，VPN支持安全和加密协议，如SecureIP（IPsec）和Microsoft点对点加密（MPPE）。
2 简化了网络设计
网络管理者可以使用VPN替代租用线路来实现分支机构的连接。这样就可以将对远程链路进行安装、配制和管理的任务减少到小，一点就可以极大地简化企业广域网的设计。使用拨号访问，简化了所需的接口，同时简化了与远程用户认证、授权和记账相关的设备和处理。
3 使用VPN可大量降低成本
如在租用线路成本，主要设备成本，移动用户通信成本等等，采用华北工控生产的硬件产品，比同类产品在性价比上也具有一定的优势。
4 扩展能力便捷、容易。
5 完全控制主动权 
借助VPN，企业可以利用ISP的设施和服务，同时又完全掌握着自己网络的控制权。

评价
VPN技术给用户带来了诸多的好处，VPN在欧美国家得到了很高认可，应用非常普遍。目前，每年增长速度很快，随着国内网络带宽的逐渐改善，具备很多优点的VPN在国内也会展开如火如荼的应用。