西门子6ES7253-1AA22-0XA0正规授权
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随着人们生产、生活中对玻璃制品的需求不断增大，做为玻璃深加工的重要一环，人们对玻璃清洗设备提出了越来越高的要求。本文以意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）改造为例，阐诉了如何改造此类设备。
意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，接线复杂，其维护和改进都较困难。随着电气元件的老化，故障增多，故障查找不易，已不能满足生产，近期我们对燕华玻璃洗涤设备（1999年产）中改造中，采用了PLC控制系统，其性能稳定且造价低廉。增加了故障显示功能，大大改善了设备运行的可靠性，使设备维修方便。
2设备工作原理及改造方案
2.1设备工艺流程
深加工的洗涤设备在生产中主要的作用是在玻璃将切割后的玻璃进行洗涤，然后送去各种加工设备加工，其洗涤能力是保障玻璃深加工质量的重要保证。其工作原理：玻璃由传输送入洗涤仓经水洗，然后将其送入风干室风干。洗涤和风干的能力，是洗涤机的两个重要参数。
2.2控制要求
意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，经过多年的运用我们发现它主要存在以下问题：
1、控制简单，无法将许多重要参数引入控制，靠人为方式进行产品保障，产品性能无法保障。
2、风干风机采用星、三角型启动，电机启动电流大，能耗高。
针对其存在的问题，我们决定采用PLC和软启动器对其进行控制。其优点如下：
1、在洗涤机上增加高度参数，使用阻式高度测量仪，将高度传回PLC，PLC可针对不同的产品进行高度调节，以达到能更彻底洗涤的目的。
2、水温、风量是保证玻璃洗涤质量的重用参数。将洗涤机的水温度传回PLC，当达到一定的水温和风量才允许玻璃送入洗涤仓，有效地保障了洗涤能力。
3、使用电磁阀控制循环水和去离子水，根据生产自动调节，有效地节约了水的消耗。
4、将故障信号传入PLC，出现故障时，查找方便，有效地保障生产。
5、使用西门子软启动器。
3系统构成
该自动控制系统如图1所示，采用西门子公司的 S7-100 PLC系统；该系统是具有高速、高效、高可靠、一体型CPU的PLC系统，界面采用西门子公司的TD200屏显。
主要设备选型
1 PLC---西门子S7-200
CPU CPU224 （自带14点数字输入，10点数字输出）
AI模块 EM231 4入模拟量输入
数字量模块：EM223 8点数字量输入 8点数字量输出
2 人机界面
西门子---TD200
3软启动器
西门子SIKOSTART 3RW22电动机软启动器 50KW
本文介绍16路热电偶采样的PLC（型号为EASY-A1600N），然后针对一个具体应用作详细说明。
部分：关于EASY-A1600N简要介绍
EASY-A1600N功能：
接收任意分度号的热电偶输入；
内置可编程增益放大器，可用梯形图控制；
AD采样12位精度；
内置mV(毫伏)---T（温度）非线性转换函数，转换特性由梯形图指定；
指令和通信均兼容FX2N，因此与人机界面、组态软件及FX2N可以高效连接；
双排显示功能，用梯形图进行显示控制：如代码显示、数值显示；
支持CAN总线，可作为CAN主站或从站；下辖CAN网络，上接计算机（RS232）；
EASY-A1600N硬件对应的控制说明：
1、外接输入通道对应的软件资源：
通道 | 软资源 | 通道 | 软资源 | 通道 | 软资源 | 通道 | 软资源 |
AI00 | D5000 | AI04 | D5004 | AI08 | D5008 | AI12 | D5012 |
AI01 | D5001 | AI05 | D5005 | AI09 | D5009 | AI13 | D5013 |
AI02 | D5002 | AI06 | D5006 | AI10 | D5010 | AI14 | D5014 |
AI03 | D5003 | AI07 | D5007 | AI11 | D5011 | AI15 | D5015 |
2、自带双排数码管对应的软元件：
显示模式： 两种模式
模式0 (MODE_FLAG=0) 模式1 (MODE_FLAG=1)
模式切换方法：同时按下FUN，UP，DOWN键5秒。
模式0：编程显示模式：
显示方式控制字：D5195
D5195_b15=0,按以下方式进行显示。
模式0的四种显示方式
D5195_b15=0 | |||
上排数码管显示方式 | 内容 | 下排数码管显示方式 | 内容 |
十进制方式(b3b2=00)：0 | D5196 | 十进制方式(b1b0=00)：0 | D5198 |
十六进制方式(b3b2=01)：1 | D5196 | 十六进制方式(b1b0=01)：1 | D5198 |
代码方式(b3b2=10)：2 | D5196，D5197 | 代码方式(b1b0=10)：2 | D5198，D5199 |
保持以前方式(b3b2=11)：3 | 保持以前方式(b1b0=11)：3 | ||
说明：
当用十进制显示时，若显示内容为D5196的值，若值超出9999，则显示9999。
当用代码方式显示时，其控制位与各段对应关系如下：
视窗码段设定：
上排显示单元码段与数据位对应关系
码段 | h1 | g1 | f1 | e1 | d1 | c1 | b1 | a1 | h2 | g2 | f2 | e2 | d2 | c2 | b2 | a2 |
D5196 | b15 | b14 | b13 | b12 | b11 | b10 | b9 | b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | b0 |
码段 | h3 | g3 | f3 | e3 | d3 | c3 | b3 | a3 | h4 | g4 | f4 | e4 | d4 | c4 | b4 | a4 |
D5197 | b15 | b14 | b13 | b12 | b11 | b10 | b9 | b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | b0 |
下排显示单元码段与数据位对应关系
码段 | h1 | g1 | f1 | e1 | d1 | c1 | b1 | a1 | h2 | g2 | f2 | e2 | d2 | c2 | b2 | a2 |
D5198 | b15 | b14 | b13 | b12 | b11 | b10 | b9 | b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | b0 |
码段 | h3 | g3 | f3 | e3 | d3 | c3 | b3 | a3 | h4 | g4 | f4 | e4 | d4 | c4 | b4 | a4 |
D5199 | b15 | b14 | b13 | b12 | b11 | b10 | b9 | b8 | b7 | b6 | b5 | b4 | b3 | b2 | b1 | b0 |
当对应位为0时，对应码段点亮；当对应位为1时，对应码段熄灭。
D5195_b15=1,以固有显示模式显示数据。
固有显示模式，此处略。
3、自带按键对应的软元件
模块自带三个按键，按键指定为M0，M1，M2，可由梯形图编程使用。
当键按下时，对应辅助继电器ON；松开按键时，对应辅助继电器OFF。
4、内部辅助输入对应的软资源：
环温AD输入通道：D5098。
CPU内部热电阻AD输入通道：D5099。
第二部分：用EASY-A1600N进行16路K分度采样并将采样数据送计算机。
技术要求：
16通道都接热电偶，采集温度0-300度。
300度对应的电压为12.21mV,因此PLC的PGA可设定为2，PGA（可编程增益放大器）为2时，可对0-15mV的信号进行有效处理。
本例对AD值不进行梯形图滤波，而直接调用温度转换函数，转换后的温度存放在D10-D25的寄存器中，带有一位小数。如120.4度，寄存器中内容为K1204。
EASY-A1600N适用于慢信号采集，每通道采集时间为82 ms,因此全程采样时间为18*82=1476 ms 。
A1600N自带显示，上部显示温度，下部显示通道号，按增减键可人工进行查看。按FUN键可以按设定时间进行巡检D10---D25。
本例将编程口留给人机界面或组态连接连接，而用串口1按照计算机链接方式协议用VB示例将PLC与计算机进行连接。
计算机与PLC通信提供的是一个读写程序。
本例梯形图编号为：A16K08.PMW,有详细的注释。
本例计算机程序编号为：plc通信.vbp。
、 引言
随着社会经济的发展，工业的迅速兴起，使得一些10KV配电系统大幅度增加，配电系统的简便性、可靠性、安全性、节能性、性价比显得尤其重要。
目前，传统的10KV配电系统还是采用继电器系统和分布监测计量、分布控制方式，而采用PLC(培训)（可编程序控制器）系统集中控制和集中监测计量方式，有利于提高配电系统的运行管理自动化水平，保证配电的安全稳定，还能减少运行人员的工作强度提，安全可靠。
2、 继电器系统和PLC(培训)系统的比较
PLC(培训)（可编程序控制器）是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器，由于它编程灵活，功能齐全，应用广泛比继电器系统的控制简单，使用方便，抗干扰力强，，工作寿命高，而其本身具有体积小，重量轻，耗电省等特点。继电器系统有明显的缺点：体积大，可靠性低，工作寿命短，查找故障困难，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统，所以接线复杂，对于生产工艺的变化的适应性差，不便实现集中控制；而PLC(培训)的安装和现场接线简便，可以应用其内部的软继电器简化继电器系统的繁杂中间环节，实现软接线逻辑构成系统，方便集中控制，除此之外，PLC(培训)还具有自诊断、故障报警、故障报警种类显示及网络通讯功能，便于操作和维修人员检查。
3、 集中控制、集中监测计量在10KV配电一次系统中的应用举例
在一个10KV配电一次系统中，有两台1000KVA变压器并联运行。图1为该配电一次系统的原理图。
图1 10KV配电一次系统原理图
3.1 PLC(培训)在集中控制中的地位
在配电一次系统中继电器系统主要集中在总受柜和变压器配出柜内，应用PLC(培训)系统来代替继电器系统，可以减少柜与柜之间的硬连线，省去很多继电器，简化工艺，降低系统制作成本，提高配电系统的可靠性，安全性和节能性。PLC(培训)系统框图如图2所示。
图2 PLC(培训)系统框图
PLC(培训)是整个系统的神经中枢，所有控制，保护，工作状态指示都通过PLC(培训)内部的虚拟继电器通过软连线配合外部给定开关量和信号来完成。控制电压在安全电压以下，可以提高工作的安全性，远离高压室进行操作，可以避免工作人员的误操作，一站式控制，可以提高工作效率，减少工作人员的劳动强度。用两条现场总线就可以实现整个系统的信号传输，通过PLC(培训)的工作状态和报警指示，便于工作和维修人员的故障排除。另外，与继电器相比，PLC(培训)的免维护性高，工作寿命长。
3.2 PLC(培训)的I/O分配
10KV配电一次系统中，除了上电断电控制外，还有对变压器的过流，欠压和瓦斯保护。我们以欧姆龙CAMP2AH40点的PLC(培训)为例进行I/O分配，如表1所示。上断电控制是开关量，选用控制按钮即可，过流，欠压和瓦斯保护涉及自动检测技术，选用智能传感器来实现，可以提高保护的可靠性。
| 输入端口分配 | 输出端口分配 | ||
| 0.00 | 总受柜开 | 10.00 | 总受柜开停 |
| 0.01 | 总受柜停 | 10.01 | 1#配出柜开停 |
| 0.02 | 1#配出柜开 | 10.02 | 2#配出柜开停 |
| 0.03 | 1#配出柜停 | 10.03 | 总受过流报警指示 |
| 0.04 | 2#配出柜开 | 10.04 | 总受欠压报警指示 |
| 0.05 | 2#配出柜停 | 10.05 | 1#过流报警指示 |
| 0.06 | 总受过流检测 | 10.06 | 1#欠压报警指示 |
| 0.07 | 总受欠压检测 | 10.07 | 1#轻瓦斯报警指示 |
| 0.08 | 1#过流检测 | 11.00 | 1#重瓦斯报警指示 |
| 0.09 | 1#欠压检测 | 11.01 | 2#过流报警指示 |
| 0.10 | 1#轻瓦斯检测 | 11.02 | 2#欠压报警指示 |
| 0.11 | 1#重瓦斯检测 | 11.03 | 2#轻瓦斯报警指示 |
| 1.00 | 2#过流检测 | 11.04 | 2#重瓦斯报警指示 |
| 1.01 | 2#欠压检测 | 11.05 | 事故音响 |
| 1.02 | 2#轻瓦斯检测 | 11.06 | 备用 |
| 1.03 | 2#重瓦斯检测 | 11.07 | 备用 |
| 1.04 | 备用 | ||
| 1.05 | 备用 | ||
| 1.06 | 备用 | ||
| 1.07 | 备用 | ||
| 1.08 | 备用 | ||
| 1.09 | 备用 | ||
| 1.10 | 备用 | ||
| 1.11 | 备用 | ||
表1 PLC(培训)I/O分配表
3.3 10KV配电一次系统集中控制、集中监测计量的设计
配电系统是供电网的神经中枢。配电系统的正常工作和我们的生活保障及工作秩序密不可分，这就要求它有更高的可靠性；配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要；配电系统操作和维护对工作人员的安全系数要求更高、劳动强度更低和设备的性价比更高是用户所希望的。综合以上几点，我们对10KV配电一次系统作了如下改进，应用PLC(培训)对系统的总受柜、配出柜实现集中控制，应用数字仪表对系统进行集中监测计量。改进后的10KV配电一次系统框图如图3所示。
图3 10KV配电一次系统框图
改进后，以综合柜为工作平台，在值班室，工作人员可以对高压室运行状态进行控制，既方便又安全；工作人员可以随时对监测仪表和计量仪表以及工作或报警状态进行记录，巡查，既方便又及时明了，还可以减少劳动强度。
采用微型计算机PLC(培训)实现继电保护和控制系统的操作，大大提高系统的自动化水平和可靠性，同时更加便于系统的集中控制和监测，方便了系统的信息化管理，大大降低成本，提高了工作的效率，具有一定的推广意义
