6ES7223-1PM22-0XA8产品特点

6ES7223-1PM22-0XA8产品特点

 1 引 言

    在自来水生产企业，采水有一部分来自于远离厂区的取水井群，取水点往往无人值守，为了实现中控室值班人员对水井电动机的运行情况监测和控制，为济宁某自来水厂开发了这套远程监控系统。井群电动机由松下FPlPLC控制，并由电压、电流变送器采集现场运行数据，利用调制解调器与当地电话网互连。在中控室的微机上，水厂中央控制室的值班人员可以看到水井电动机的运行状态及电压电流运行参数，并可以直接控制水井电动机的起停。

    2 系统硬件配置及其功能

    2．1 智能Modem

    要实现PC微机与PLC的远程通信，两地各采用一台智能Modem，通过公用电话网连接起来。图1所示为智能Modem的构造框图。智能Modem与普通Modem的主要区别是他内部配置了CPU，这使得智能Modem除了应具有调制解调功能外，还增加了如下新功能：

    (1)自动拨号与自动应答功能。

    (2)差错检测与控制功能。

    (3)liuliang控制功能。

    (4)速度变换与协调功能。

    (5)遥控功能。

    (6)数据压缩功能等

    2．2 系统硬件连接及通信原理

    进行通信之前先将各设备正确连接，图2给出连接示意图。图中为具有2个串口的FPl机型(该机型型号的后缀为C)，他除了有一个RS422 EI可用于编程外，还带有一个RS232 ，是直接通过RS232 无需适配器的通信方式。对于其他FPl机型，必须配备一个RS422／RS232转换器(即适配器)。

    计算机在通信软件支持下可以使智能Modem(1)自动拨号，呼叫对方，而对方的智能Modem(2)收到呼叫信号，能自动应答＼摘机，从而经过电话交换机在PC和PLC之间建立起通信通路。具体来说，发信方PC机负有下列责任：

    ①用AT命令设置发信方Modem拨号状态、拨号方式等。

    ②在DTR二1(即发信方PC机准备好)条件下，把拟拨的电话号码发送给发信方Modemo

    ③通知发信方Modem启动自动拨号。

    发信方智能Modem负有下列责任：

    ①按PC机送来的电话号码，生成拨号脉冲，发送到电话网的交换机去。

    ②按预置的等待时间，等待对方应答。

    ③当收到对方摘机应答信号时，产生CD信号(载波检出)，通知发信方PC机已收到对方应答，表明通信通道建立，可以通信。

    收信方智能Modem负有下列责任：

    ①当收到电话网上的交换机来的振铃信号时，置RI＝1，表示有呼叫，立即通知收信方PLC。

    ②在DTR=1(即收信方PLC机准备好)条件下，Modem向电话网发摘机应答信号(载波信号)，把Modem与电话网接通。

    3 通信参数设置

    3．1 PI．C的设置

    在通信之前，要先对PLC的传输波特率和传输格式进行设置o PLC的设置包括两个方面：软设置和硬设置。 软设置是用手持编程器或编程工具软件FPSOFT向FPl系统寄存器No．412～416写入控制字来实现的。按照松下PLC产品数据传输格式的要求，当PLC通过Modem与计算机进行远程通信时，应按如下规定设置：选择RS232口方式与计算机通信；1个停止位＼奇校验＼传输位数为7位＼有结束码，CR、无起始位；传输速率9 600b／so如采用手持编程器，系统寄存器中分别设定如下控制字：No，412，K1；No．413，K2；No．414，K1。No．415是站号设定寄存器，大为32，如设为K1，表示PLC为一号站。如用编程工具软件FPSOFT，则系统寄存器设置窗口中"No，412 RS232CSelection''选择"Computer bbbb"，"No．416RS232CModemConnection"应在"Enable"前打"√"，即选为Modem使能。设置完成后，要伴随一个程序传人FPl，并且只有当FPl掉电后设置才能生效。

    硬设置是指，在PLC的主机上有一个波特率设置开关(在编程口内)，分为两档，在与计算机进行通信时必须把他放置在"9600"处。

    3．2 调制解调器的设置

    S寄存器中存放着Modem的运行参数。智能Modem所配置的功能可以由PC机用AT命令对S寄存器进行预置。用于远程通信的两个调制解调器在通信过程中起的作用是不同的，所以他们的命令设置也不相同，必须对他们分别设置后方可举行通信。

    与计算机相连的调制解调器(即图2中的Modem(1))在通信中没有特殊要求，只要按照通用设置，将其设为出厂时的设置值即可。该设置查Modem手册可知，为"ATLJ"命令。

    与PLC相连的调制解调器(即图2中的Modem(2))的设置则比较复杂，可以按下面3个步骤进行设置：

    (1)首先要将其设置为"开启自动应答功能"，即使用AT命令赋予寄存器S0一个非零值n.n可以是1-255之间的任一整数，但不能为0。"值同时还表示当调制解调器摘机自动应答一个呼叫之前所检测到的振铃次数。

    (2)设置DTR(数据终端准备就绪)信号检测控制命令符"AT&Dn"中的n=0，即不作任何检测。所谓DTR命令是指只要有一方发出命令即可响应，而不必检测到双方都有信号再响应。在这种通信方式情况下必须选择此功能，因为PLC一方只能被动地接受由计算机发出的命令，而不能主动向计算机发出信号，即每次只要计算机发出命令，Modem(2)就立即进入自动应答状态，或向PLC发出控制命令，或读取由PLC来的数据。

    (3)为了判断拨号连接是否成功，还需要用指令ATX0设置调制解调器来提供基本呼叫进程结果码，用指令ATE0设置调制解调器来关闭字符回显，用ATV0设置选用数字结果码应答，AT&W来保存设置。

    如果设置成功，调制解调器应当回送结果码OK，代表命令已执行。两个调制解调器分别设置完成后，再将其分别接到计算机和PLC上。

    4 松下电工的专用通信协议

    FPlPLC与计算机的通信中，采用的是松下电工公司专用的通信协议，即"MEWTOCOL-COM"标准协议。在以计算机作为主站，PLC作为从站构成的通信网络中，通信由主站发起，把命令帧发向从站，从站以响应帧做应答。MEWTOCOL-COM协议对命令帧与响应帧格式做了严格规定。其中：％为MEWTOCOL-COM的命令帧开始标志；H，L为站地址的高位与低位；#为站号特征码；发送文本：由命令码及数据组成；BCC为块检查码；CR为回车结束符。

    (2)响应帧格式

    响应帧分两种：若主站命令帧正确无误，则用"正确

    5 PC机通信程序开发

    一般来说，PC微机与PLC的远程通信实现起来并没有什么困难，只要为PC机配备该种PLC专用的通信卡和通信软件及与Modem配套的异步通信软件，按要求对通信卡进行初始化，并编制用户程序即可，或购买公司的组态软件，做简单开发也可。用这种方法存在的惟一问题是价格问题，在PC微机上配上PLC制造厂生产的专用通信模块及专用通信软件，常会使PC微机酌价格数倍甚至几十倍的升高，用户可以利用计算机的软硬件资源开发出个性化的监控界面，用户程序可以用汇编语言也可以用语言如VB，VC，C／C++等编写。我们采用的是C语言在直接驱动硬件层次上调用通信功能，编制通信程序，直接对通信硬件访问，速度快。通信程序采用模块结构，包括初始化模块、Modem驱动模块、校验码生成模块、成帧模块、发送模块、接收模块及帧处理模块。模块间有些是按顺序连接，有些是通过对状态位判别连接起来，有些是对特殊字符(结束符等)的识别连接起来 

 。其中，初始化模块由计算机串行口的初始化、Modem控制寄存器的初始化组成；编写Modem驱动程序时，不需BCC校验，所发送和接收的命令代码为Modem专用的AT命令代码。由于整个程序较长，此处省略。    

    6 结 语   

    利用电话网这种现成的公用数据网络，在两地适当配置智能Modem，可实现个人计算机与异地PLC(网络)的远程通信，但由于电话网的速度太慢，不适用于对实时性控制要求较高的场合，常用于远程故障监视系统及无人值班小型变电站倒闸操作的遥控操作。

一 引言
长沙某机床厂的B2016A型龙门刨床被用于加工车床导轨。该设备使用日久，出现了精度降低，调速性差，生产效率低等问题，故急需对其进行改造。考虑到原有设备与加工要求调速比达到40：1以上，可用于刨、铣削，静差度小于10%，切削力恒定、平稳、冲击小，刀具切入切出时自动减速，功耗低，安全可靠、易于维护等要求。我们决定采用变频器结合PLC的改造方法。

二 原刨床的基本情况

2.1基本结构
龙门刨床包括，床身、工作台、横梁、左右垂直刀架、左右侧刀架、进给箱、立柱、龙门顶等
2.2工作过程
龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在工作行程中，返回行程只是空转。在切削过程中没有进给运动，只有在返回行程中才有刀架的进给运动。其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。
2.3运动特点
主运动的速度图 如图1所示

其中0-t1工作台前进起动阶段
t1-t2刀具慢速切入阶段
t2-t3加速至稳定工作速度
t3-t4工作速度阶段
t4-t5减速退出工件阶段
t5-t9返回阶段
慢速切入切出，即防止崩坏工件又可以tigao刀具使用寿命。高速切削、返回以tigao加工效率。
2.4传动系统
国产A系列龙门刨采用G-M（发电机组电动机）调速系统交流电机拖动直流发电机再拖动直流电动机，由交磁放大机控制发电机的励磁系统，结合机械传动，达到20:1的机电联合调速系统。进刀机构采用进刀继电器控制进刀，而继电器铁心和圆盘齿因频繁运动而磨损，使精度下降。

三 变频调速

3.1变频的优越性
调速范围宽达40:1更换不同的工作组件就可使刨床用于刨、铣、磨 一机三用。为tigao加工精度，工作台的速度不随切削量的变化而变化，静差度小于3%，自动调速，达到速度曲线的要求tigao加工质量与效率。
3.2设备组成
工作台的主运动只需一台45KW的异步电机经变频拖动，实现无级变速。工作台换向制动利用变频器自带的能量反馈装置，使制动速度快，能量又反馈到电网中。垂直刀架和左右测刀架采用步进电机控制，使进刀量准确，tigao加工精度。另增加一个11KW的变频器控制的铣刀头，作为附加组件。
3.3组成框图
系统以PLC为控制核心，组成如图所示

四 PLC控制

控制部分采用PLC可编程控制器控制，其功能强、速度快、接点数少、可靠性高，并可通过CNC接口接入CIMS系统。
4.1控件选配
变频器采用三菱的FR-A540型通用变频器，具有矢量控制，自动保护，反馈制动等功能，PLC采用三菱FX2N，具有25点输入，16点输出。
4.2控制电路
变频器的设置，将变频器设置为外部控制状态，实现远程控制，由A0，A1按编码组合为四种运行速度，以A2为点动控制。A3反转控制A4为停车。GM为光电编码器反馈输入信号。PLC的X0—X25为操作和工艺控制的输入信号端，输出端，Y0—Y5为控制主变频器 ，Y6—Y15控制横梁升降，刀架进给，铣、磨头的运动。
端子功能及接线图如下：

五结束语

在整个机床的改造过程中涉及到了许多测试，调试的问题，在硬件设备安装好后有进行了许多调试工作。PLC程序的编制综合考虑了工艺与加工要求的问题，变频器参数设置也需考虑具体的加工要求。

1. 引言
清梳联是纺纱工艺的道工序，完成棉包的开松、除杂、混合、输送和梳理等任务，制成合格的棉条(称作“生条”)供精梳和并条工序。清梳联的除杂效率可达99%，是纺出品质优良的棉纱、化纤纱或混纺纱的基础。

清梳联系统由一组开清棉机联合机(抓棉机、混棉机、除杂机等)和6～12台梳棉机组合而成，以抓棉喂入为尾端、棉条输出为始端对原棉进行循序加工。在加工过程中，首先必须实现各机组之间的联锁控制，保证后方机台对前方机台喂棉不脱节、不跑空，tigao单机的运转效率，制出合格的棉条；其次各机组需要配备用于操作和运行状态显示的人机界面，以实现安全防范、故障报警和处理等联锁控制，保证生产的正确性和可靠性。因此，从系统控制角度看，需要将整个清梳联系统当作一个整体，即采用一个PLC对整个系统进行控制，而各单元机可通过现场总线以远程I/O的方式进行控制。

2. 控制系统方案
系统由一个主PLC(Premium)和若干个从PLC(Micro)加Magelis XBTG触摸屏组成，通过FIPIO现场总线实现远程I/O方式控制。主PLC带FIPIO通讯接口(联接各单元机)和以太网接口(联接工厂自动化系统)，所有控制程序均在主PLC上编写；从PLC仅执行对主PLC的I/O映像和人机界面功能，无控制程序。

3. 控制系统简介
Premium PLC是施耐德电气公司推出的先进的中型可编程控制器，采用模板式结构，具有高可靠性、大存储容量、以及强大的系统扩充能力，开关量I/O大容量可达2048点 (本系统大为1024点) ，模拟量I/O大容量可达256路(本系统大为80路)；中央处理器部分采用先进的多处理器技术，具有高效的数据处理能力和处理速度(每条布尔指令0.12s)；同时，集成了伺服控制、PID闭环控制、称重系统、“透明工厂”等先进控制技术，是面向未来的理想的自动化平台。本系统采用嵌装Ethernet 和FIPIO接口的TSXP572823M CPU。

Premium PLC的FIPIO接口可连接多达127个从站，传输速率为1Mbps，采用屏蔽双绞线以菊花链方式与各从PLC相联；通过功能强大的PL7 Pro编程软件进行简单配置，即可实现Micro PLC (TSX3721/22 CPU模块加TSXFPP10 FIPIO扩展卡)中64个字(32个输入字和32个输出字，见下图)在Premium PLC内存中的I/O映像，这64个字的数据交换是周期性高速自动执行的，无需编写任何通讯程序。因此，主PLC对从PLC的远程I/O的控制可以当作对自身内存的读写操作，实现对清梳联系统的整体控制。

Magelis XBT-G触摸屏是施耐德电气公司新推出的高可靠性人机界面产品，有多种屏幕尺寸(5.7”~12.1”)和色彩(黑白、彩色)，采用先进的100MHz RISC CPU技术，通过bbbbbbs环境下的VijeoDesigner VJD SPUL软件配置用户界面，可提供丰富的功能和大量数据的处理、以及与PLC的高速同步链接。本系统采用5.7”蓝屏触摸屏(XBT G2110)，通过Uni-bbbway总线与Micro PLC编程端口相联。

Premium PLC的以太网接口集成了施耐德电气公司先进的内置WEB Server的“透明工厂”技术，通过与工厂自动化系统网络的连接，以浏览网站的方式方便地访问系统的数据，实现“管控一体化”；更可以通过英特网等公共网络的远程访问监控系统的运行状况，降低系统维护成本。