6ES7223-1PH22-0XA8技术介绍

 1. 公司介绍

      巨石集团有限公司是玻璃纤维的制造商，作为亚洲玻纤的企业，多年来一直在规模、技术、市场、效益等方面处于地位。巨石集团的主要产品有：中、无碱玻璃纤维无捻粗纱、短切原丝、玻璃纤维连续毡、针织复合毡和短切毡、乳剂型和粉剂型短切毡、方格布等增强型玻纤产品，以及电子级玻纤纱，共有20多个大类近300种规格。产品销往全国20多个省市，并远销北美、中东、欧洲、东南亚、非洲等区域的50余个国家和地区，产品出口占总销量的三分之二。

      巨石集团二分厂FA产品的使用非常广，DCS、西门子PLC、施耐德PLC等都有应用。对于三菱的QPLC和伺服等产品也有着广泛的使用。

      2. 设备说明

      隧道烘箱机是用于玻璃纤维的加热，系统对温度控制的要求比较高，因此系统是采用PID恒温控制。整个系统的工作原理如下：首先原料通过轨道小车运送到隧道，闸门开始关闭，待闸门完全关闭后开始打开阀门用蒸汽进行加热，由于玻璃纤维不可能一次加热成型，因此整个加热过程分15段逐级加热，每一段对温度的要求温度都不一样，为了系统更加可靠，每一段隧道都安装了上、下两个温度传感器，温度传感器把检测到的温度转化为电信号送到温度模块Q64RD，其温度值写到设定好的PLC的数据存储器D当中，PLC把接收到的两个温度进行求平均，把得出的温度平均值与温度设定值比较，并根据设定好的PID参数进行PID运算，后通过Q68DAI模块把PID运算得出的输出控制MV转化为电流信号，用以控制阀门的开度，从而达到恒温控制的目的，因为一共分15段加热，所以整个系统一共有15个PID回路，每个回路的控制原理是一样的。

      这样的隧道烘箱机一共有12套，12套隧道烘箱机通过以太网连接成为一个系统，通过以太网能够向上位机高速传输数据，达到上位机对系统进行实时监控的目的。

      3．系统配置图


      该系统使用了三菱的Q02CPU，智能功能模块Q64RD、Q68DAI，I/O模块QX40、QY40P和通讯模块QJ71E71-100，系统硬件I/O分配图如下图：



      该系统的特点是使用的模块很多，要向上位机传输的数据也非常多，12套PLC中每一套PLC就要传输30个温度测量值和15个温度平均值，还有PID参数以及许多开关量和报警信号等等，为了满足大量数据的高速传输，我们采用了100M以太网进行通讯，不但能满足系统对监控的实时性要求，还大大减少了系统配置和布线的麻烦。

      4．调试情况和体会

     （1）对各个智能功能模块要进行初始化设置，使用实用程序包对各个智能功能模块的参数进行设置，可以免去编写梯形图的麻烦。一共有两项设置：初始化参数设置和自动刷新设置，如下图


      （2）对于Q68DAI模块，为8通道模拟量输出，使用时必须要把数模转换允许标志Y0～Y8置“1”才能正常进行数模转换。在智能功能模块参数设置好以后，发现有一个Q64RD模块出错，经检查，原因是自动刷新里设置的数据寄存器D50，在梯形图程序中使用到，产生地址冲突，改正过来后问题得到解决。


      还有一些温度模块传送到数据寄存器的温度为0或-2000，为厂方温度传感器接线的错误，接线改正过来以后，问题也得到了解决。

      （3）通讯采用以太网，因此必须设置网络参数，设置如下图


      在Ooerational setting中设置IP地址，如下图


      5．用户的反馈

      以太网的使用，不但提高了通讯的速度满足大量数据传输的实时性要求，还大大简化了配置和布线，缩短了工程的开发周期，按时并高质量地完成了任务，客户对此十分满意。

利用两个或多个常闭触点来保证线圈不会同时通电的功能成为“互锁”。三相异步电动机的正反转控制电路即为典型的互锁电路，如图5-4所示。其中KMl和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。

            图5-4  三相异步电动机的正反转控制电路

如图5-5所示为采用PLC控制三相异步电动机正反转的外部I/O接线图和梯形图。实现正反转控制功能的梯形图是由两个起保停的梯形图再加上两者之间的互锁触点构成。

图5-5  用PLC控制电动机正反转的I/O接线图和梯形图

应该注意的是虽然在梯形图中已经有了软继电器的互锁触点（X1与X0、Y1与Y0），但在I/O接线图的输出电路中还必须使用KM1、KM2的常闭触点进行硬件互锁。因为PLC软继电器互锁只相差一个扫描周期，而外部硬件接触器触点的断开时间往往大于一个扫描周期，来不及响应，且触点的断开时间一般较闭合时间长。例如Y0虽然断开，可能KM1的触点还未断开，在没有外部硬件互锁的情况下，KM2的触点可能接通，引起主电路短路，因此必须采用软硬件双重互锁。采用了双重互锁，同时也避免因接触器KM1或KM2的主触点熔焊引起电动机主电路短路。

  2. 设备说明

      双色凹印机是用于对单张纸的凹印印刷，整个系统包括飞达、一色组、二色组、收纸等部分四个部分，其中主要包含:主传动、送纸、印刷、收纸、纸张检测、气路、油路、风机等控制线路组成。

      主传动由一台35KW的变频器控制，提供整个机组印刷过程中的传动动力，其包括了飞达部分的送纸传动、印刷滚筒的转动、收纸机构。 送纸部分，主要有主副台板的控制，以及纸张的早到、晚到、跑偏、双张等检测功能。同时在部分还包括了纸张计数、生产产量的生产信息的监视功能。

      印刷部分，主要包括了印版的上版、换版功能，以及有关的调版功能。同时还有其他的辅助功能，如墨量控制、匀墨控制、印刷控制等功能。 收纸部分，主要包括了收纸机构的自动速度跟踪控制，收纸主副台板的控制等功能。


                                         图一    双色凹印印刷机组
 
      3．系统配置图

      该系统使用了三菱的QPLC、四个CC-bbbb远程站、触摸屏、变频器等自动化产品。所有现场的信号，都通过CC-bbbb现场总线的方式输入主站中。其基本配置如下图所示：

                                              图二 系统配置图

      4．调试情况和体会

      系统由于采用了CC-bbbb现场总线的方式，在布线时，所有的I/O点采用就近接入远程模块中，差错发生较少，也很容易进行查找。

      在调试中碰到的大问题是触摸屏的级连问题，本系统中，在送纸、一色组、二色组都有F930触摸屏充当人机界面系统。在实际调试过程中，开始经常会碰到通讯通不上，经过仔细分析后，硬件上，除了全部采用屏蔽电缆外，RS232通讯时，尽量缩短电缆的长度，并且走线时，避开动力电缆；RS422通讯时，采用屏蔽双绞线的方式，并且并上匹配电阻。软件上，在触摸屏的设置上，让触摸屏按照通讯的先后顺序进行初始化。经过这两方面的处理后，问题得到了解决。

      经过采用先进的现场总线技术，可以避免许多安装上的问题；同时，通过对问题的解决，也给了我一些安装方面经验，必须严格按照规范进行施工，否则是自找麻烦。 

      5．用户的反馈

      系统从在厂里调试成功，至运到用户那里安装完毕后，开始生产至今已有三年时间，系统运行稳定可靠，取得了较好的效果，生产厂家及用户都比较满意。