西门子6ES7223-1HF22-0XA8常备现货

西门子6ES7223-1HF22-0XA8常备现货

　　1．引言
　　B&R（贝加莱，www.br-automation.com）公司于1979年创建于奥地利。从创建以来，B&R一直致力于工业自动化技术创新并引领着技术发展的潮流。卓越并且开放性的产品大限度地满足了客户需求，使客户的产品和项目具个性与竞争力。1996年贝加莱来到中国，如今，贝加莱产品已在中国国内的塑料、包装、印刷、纺织、食品等多个行业的机械自动化及电力、冶金、石化、污水、市政工程等过程自动化领域中被广泛地采用。产品含盖PCC（可编程计算机控制器）、IPC（工控机），Panel System(人机界面)、ACOPOS (伺服产品)、X20，X67(分布式I/O)，APROL系统（DCS系统）等产品系列。丰富的控制部件和DCS系统被广泛应用在各大先进的污水处理控制系统中，目前已有上千套贝加莱的污水处理系统运行在全球的各个国家，系统性能有口皆碑。

　　2．污水工艺及特点
　　污水处理的工艺流程大体分为：格栅处理、泵房tisheng、沉砂处理、一次沉淀池、曝气池处理、二次沉淀池处理、泥浆制备、昭气利用。需要控制的区域主要有进水泵房，鼓风机房，脱水机房，变电所，加药间等区域。有栅格、总泵房、沉砂池、生物反应池、沉淀池、加氯间、污泥处理装置、变电站等控制对象。 

　　在进水泵房，系统需要检测粗、细格栅前后的液位，及设备的故障工况，手动/自动控制粗、细格栅的运行；采集泵房内及水泵运行工况及液位参数，并根据泵的运行时间，先后开启水泵机组。
 
　　在鼓风机房，系统需要控制鼓风机组的开关机顺序，检测鼓风机组的故障报警，根据生化池中溶氧的浓度调节出风阀开启度，检测生化池等相关仪表的参数。在脱水机房系统需要采集脱水机房、污泥池内电气设备运行工况及附近的仪表参数并对相应电气设备进行控。在变电所需要采集鼓风机房高压变配电所设备的运行工况及对附近电气设备进行控制等。具有现场设备查询，故障记录及报警，各项数据曲线等功能。
 
　　3．贝加莱控制系统方案：　
　　根据项目的需求及特点，贝加莱方案为监控中心采用先进的管理控制技术，系统设计为控制层、监控层、管理层三层进行监测和控制。控制层分若干个PCC子站分别对厂内设备、及监测点进行控制、监测，采集信号，控制生产设备；监控层，在厂内设中心控制室，对于独立运行的污水处理厂，中控室有二个功能，一是监控全厂的整个生产过程，二是将有关污水处理厂的运行状况上传污水处理厂监控中心；将污水处理厂监控中心执行指令下传各PCC，由PCC控制各现场仪器及仪表；管理层主要在污水处理厂监控中心完成。系统同时还充分考虑设计了特殊情况下的现场手动控制。
　　系统结构图:

　　系统设计在现场采用贝加莱的PP400系列控制器，贝加莱的PP400是一款集成触摸屏，控制器于一身的高性能控制器.一个设备同时实现现场的监控和操作以及I/O的处理.tigao整个污水系统的灵活度.支持100米I/O扩展的X20系统。各PCC站的通讯，采用CPU自带的以太网接口，实现个站间的通讯和与监控中心的数据交换。设计自控系统的组成主要包括：
　　1.  1#PCC，2#PCC，3#PCC控制站
　　主控制器选用X20的高性能X20CP1485控制器，自带以太网，和RS232或CAN通讯接口，其处理频率达到Celeron 400MHZ,达到400US的任务执行时间。通过预先编制好的控制程序，对现场控制站I/O模块进行数据采集和分析、运算并相应的输出结果。通过自带以太网接口实现与监控中心的数据通讯，并且采用容易扩展的X20的I/O单元，采用CAN，X2X通讯方式实现I/O的通讯，采集远程设备的数据信号。12路的I/O宽度仅为12.5mm,长为9.9mm.结构紧凑，功能齐全，，安装方便。

　　3个PCC站分别位于预处理站，鼓风机室，滤池和沉淀池。鼓风机房现场HMI采用贝加莱的PP100触摸屏，PP100采用266MH高性能处理器，128MB DRAM，TFT 640*480 真彩10.4寸的大尺寸，IP65的防水等级。全金属外壳。模拟电阻式触摸屏其特性决定了长寿命，正常使用可达6年以上。并且具有很强的抗干扰能力，并集成RS232，以太网，USB接口，方便用户的通讯或扩展。主控制器与触摸屏的通讯采用RS232。 

 　　2．变电站
　　控制器选用贝加莱的PP400，贝加莱的PP400是一款集成触摸屏，PCC控制器于一身的高性能控制器，采用高速266MHZ CPU ，可达8GB的大容量的存储器，具有IP65的防护等级，USB，以太网，RS232通讯接口丰富，256色真彩显示。10.4寸的PP400作为控制主站的控制器和人机界面的同时。还可通过屏查询设备状态，工作记录，数据报表，修改系统参数等功能。满足在变电站本地监控本地操作的功能，一体化的设计紧凑而小巧。I/O模块支持多种远程扩展方式，如CAN ，X2X， POWERbbbb，ProfibusDP，DeviceNet等。

　　3． ECU01-ECU10现场控制站
　　现场控制站的主要功能是远程I/O模块和通讯的功能，它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。采集10个滤池的信号监控等。控制器选用贝加莱的X20自带以太网，RS232，CAN接口紧凑型X20CP0291，达到2MS的快速扫描周期。采集10个滤池的控制信号，通过100M的以太网传输上下位的数据信息。I/O部分采用贝加莱的X20 I/O系统。如果滤池控制部分离其余控制部分有一定距离，并且I/O点不多。我们采用贝加莱的具有12M 通讯速度，站间距离可达100米的X2X通讯总线，进行远程扩展。方便现场的安装，满足实际客户要求。并且X20系统支持热插拔，即使个别模块或外围设备的故障也不会影响其余模块的正常工作，避免因一些小故障而导致整个系统瘫痪。节省维护和使用成本。
　　4． 监控中心
　　采用贝加莱无风扇无线缆，可免硬盘运行的工控机APC620，采集现场PCC的实时数据和记录状况报表及报警等。实现全厂的综合调度。两台工控机互为主备，tigao系统可靠性。控制系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。系统能长周期安全无故障运行。
　　5．网络通讯及结构
　　利用各PCC自带的以太网接口实现PCC站站以及ECU各站的通讯,以及与监控中心的数据通讯.光纤连接现场和监控中心。远程I/O的扩展采用12M速率的X2X总线。通过RS485接口模块控制现场变频器的运转，以及与仪器仪表的通讯连接。

　　贝加莱的控制系统支持分时多任务操作系统，触摸屏和PCC均采用一个开发软件来开发，面向对象的编程方式，除常规编程语言外，并且支持C语言，BASIC语言等多种编程语言。以及完善的PID算法完成生产过程压力、温度、liuliang等工艺参数的PID回路调节。高性能的控制器和支持带电插拔的X20 I/O 系统，单个模块或部件的损坏不会影响其他设备的正常运行，tigao污水系统可靠性，利于系统维护。I/O的就地接入，再通过通讯上送，通讯介质为屏蔽双绞线，减少布线成本，tigao电气系统可靠性。实现就近接线，远程监控。接口丰富，太网通讯接口， Modbus接口，CAN 通讯，RS485总线等与三方设备通讯的接口都包含在系统中，方便用户的扩展和使用。
　　4．结束语：
　　贝加莱的污水控制系统是以PCC、工控计算机、管理计算机、服务器、计算机网络及软件系统为核心的污水处理厂实时管理控制系统，自动监测或监控污水处理厂设备及生产运行，达到污水处理厂远程监测或监控自动化、管理信息化。 使污水处理厂内自动化控制及技术水平得到全面显著tisheng，可以安全、可靠地实现各种复杂的污水处理工艺流程，减少人为因素带来的可能事故和隐患，保证污水处理的质量，同时减轻劳动强度，tigao工作效率和经济效益，使传统污水处理厂生产运行及管理产生了质的变化。

关于贝加莱
　　贝加莱（B&R）是一家自动化技术领域的全球性领导厂商，总部位于奥地利Eggelsberg，于1979年由Erwin Bernecker先生和Josef Rainer先生共同创建。创新的信念伴随贝加莱不断成长，并引领技术发展的潮流。的贝加莱已经在全球55个国家设立了分支机构，拥有140个办事处。 

　　1996年8月，贝加莱在上海成立了服务于中国市场的分公司——贝加莱工业自动化（上海）有限公司，本地化的销售与技术队伍为中国客户带来了更迅捷的服务响应。十年征程，贝加莱（中国）一直致力于为国内用户提供高品质的自动化产品和的技术解决方案。如今，贝加莱的产品和方案已广泛应用于机械自动化领域，如包装、印刷、塑料、纺织、食品饮料、机床、半导体、制药等行业；以及过程自动化领域，如电力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行业。 

　　贝加莱（中国）在国内的机构包括上海总部，北京、广州、济南、西安和成都办事处，上海和西安的技术培训中心，以及分布在全国的大学联合实验室。无论是售前咨询、方案设计，还是项目实施与售后服务，贝加莱（中国）的卓越团队始终贴近用户，提供周到完善的支持。这支的中国团队一直在帮助和支持着客户自动化方案的实现。在追求完美自动化的同时，贝加莱更是世界范围内工业自动化的合作伙伴。“Perfection in Automation”与 “Your Worldwide Automation Partner”jingque地阐述了贝加莱公司在工业自动化领域的使命与追求。 

. 概述
　　　　　　　硬盒香烟包装机是一台由1万多个零部件组成的高度自动化的生产机械
　　　　　　　（见图1）
自90年代初开始，我公司就已经为国家烟机总公司指定的唯一一家生产厂配套制作以三菱PLC（当初使用F1-60MR）为核心的电器控制系统，实现了整机控制国产化。
近十年来，随着生产工艺的不断改进，香烟市场的不断变化，为了适应市场经济的发展需要，主机生产厂家在tigao和完善机器性能的同时又开发出了许多新的品种机型。除常见的20支包装的香烟外（盒内按7，6，7支三层排列），双十支扁盒，双8支扁盒型，以及高速机型等等。而PLC控制系统在灵活适应这些变化的同时，也把新的技术新的性能应用到所开发的产品中。如反映生产流程的显示系统，由初的单片机模拟显示盘，改为彩色CRT显示，然后又发展到当前的人机界面多功能显示器。利用PLC的通讯功能和指令把上位机PLC及显示器联接成一有机整体。因此产品受到用户，特别是操作工人的欢迎。数百台此类包装机工作在全国几十家大中小型卷烟厂的生产线上。
二. 系统简介
1．系统方框图（图2）
控制系统由PLC,变频器，人机界面，I/O接口等部分组成。
2． 机床对控制系统的主要工艺要求
1， 主电机平滑起动，无级调速，运行速度为120-140包/分（约为38-40Hz）。
点动速度15-20Hz。
2， 低速时有转矩tisheng，快速制动。
3， 机床可以长期运行，要求安全可靠。
4， 机床润滑系统的注油电机每2小时自动注油5秒（时间可调），也可手动加油。
5， 干燥鼓两侧电热丝（2*360W）恒温加热，控制精度　50±0.05度。
6， 发生故障时，应该能够显示故障名称以及发生的部位。
7， 由于各种原因造成的不合格产品（烟包），应该在同一指定工位准确剔除。
8， 对不合格烟包的处理及停机故障应该区别以下情况。
① 油位低，离合器过载，挤烟等15种故障发生时必须立即停机。
② 烟支空头，滤咀缺少等故障造成的不合格产品不停机，只发出声光报警信号，到指定的工位将其剔除。
③ 铝纸漏装，内衬漏装等故障造成的不合格产品，需要立即停机，但可以点动运行并在指定的工位将其剔除。
3．控制方案的实现
当车间工人把84毫米长的过滤咀香烟码放在烟库内并起动机器，机器就以
每分钟120-140包的速度生产出按一定规律排放好的硬盒香烟，然后封装好透明纸贴好金黄色的拉线。尽管机器的生产速度很高，工艺动作要求复杂，只要充分利用PLC本身的特点，再结合生产实践，我们开发了一套简捷周密的逻辑控制方案，完全满足所有工艺要求。
系统中使用了35个开关量输入信号，10个开关量输出信号。程序中应用了9种基本指令，10种功能指令（如　INC,MOV,BMOV,CMP,SFTL,ADD等），8个定时器，6个计数器，8个指针，28个数据寄存器（含断电保持型），共1100条语句。整个程序不仅实现了全部工艺要求，而且还增加了许多辅助功能，如生产时间和停机时间的统计显示，故障频次的统计，成品产量与废品剔除数量统计，日期时间显示，日产量班产量报表的生成打印输出等功能。此外还允许操作工人对一部分运行数据进行在线修改，利用人机界面上的触摸开关即可实现。
由于PLC本身的可靠性高，抗干扰能力强及有在线修改的能力，使我们的控制系统联机调试调整时间大大缩短，几乎省去了现场服务，一般操作工人或维修电工均可胜任调试工作。所以受到了厂家的普遍好评。
图4：运行画面
4． 运行体会与经验
① 移位指针命令SFTL的巧妙应用：
烟包在机器上有20个工位完成一系列封装工序，其中7种不合格烟包的故障监测传感器分别分布在第1，2，4，7，11，13，17工位上。我们指定M100到M119内存区作为移位寄存器，利用同步脉冲作移位触发信号，就实现了生产中发生的任何1种或2种以上不合格品同时出现时，均可在同一个指定工位排序将它们剔除。（程序实例请见图5，6）
图5：SFTL指令和指针的应用
图6：剔除动态显示
② 为了满足成品产量的计数功能，我们设计了一段程序，大容量可以计数1亿包。按每分钟120包的产量计算，每天两班16小时，每月30天，可以累计2年的产量。这充分利用了PLC数据寄存器的功能。（程序见图7）
三. 使用效果
1996年该机组由国家烟草总公司及天津市津经委坚定其结论为：“该产品填补了国内空白，属国家同类产品先进水平”同年通过了IS09002体系认证。
该系列产品不仅成为生产厂家的拳头产品，而且由于烟草行业的高额利润和税收，就为广大（卷烟厂）用户创造了十分可观的经济效益和社会效益。此外该系列产品还向香港，乌干达，越南，塔吉克斯坦，新加坡等国家和地区出口，为国家创收大量外汇。
四. 今后的改进方向
1． 使用旋转编码器，充分利用PLC的高速计数器功能，进一步简化程序。
2． 增加通讯模块实现网络化，便于用户管理。
3． 应用FXGP软件，选用FX2N-80MR解决远程通讯，实现网络调试，网上指导现场运行。为主机厂商和用户之间的技术交流架起一座方便快捷的网络桥梁，缩短地域之间的距离。进一步tigao服务效率，节约成本。

一 系统概述

    在造纸机生产线的多传动系统中，纸浆经网部脱水成形，湿纸通过压榨部压缩均匀。进入前烘干部烘干后，对纸张施胶、涂布处理，再进入后烘干部烘干。然后由压光机把纸张压光，后通过卷纸机卷成母纸卷 (如图:纸机传动图)。各分部传送着生产过程中的纸张，为保证纸张连续生产，必须以速度控制为基础，某些分部结合工艺要求，必须进行负荷配比控制。

二 系统配置

    在控制系统中,采用S7 － 200 系列PLC运用RS485通过通讯控制不同分部的TOPVERT-G1控制电机,从而达到纸机传动的速度控制,操作时采用操作台控制按钮操作，

具体配置如下:

CPU226

DI 模块

DO 模块

总线连接器

屏闭双绞线

TOPVERT-G1变频器

进线电抗器

三 速度控制

    不同纸机、同一纸机生产不同纸种，在速度控制要求上，有不同的要求。但纸机对电气传动控制统一要求为稳速、变速，对一般纸机在速度控制时，只需达到此要求即可。本控制系统中，由于TOPVERT-G1给定由S7－226通讯传输实现，改变传输值就可以达到变速要求。由于所控制的纸机生产纸种对稳速精度要求不高，所以开环系统控制可达到纸机正常运行、生产的要求。

四 负荷配比控制

    在压榨中,多个传动共处于同一毛部圈路内 (如图: 负荷配比控制)，这几个传动要求负荷进行比例分配，即负荷配比控制。主传动采用基本的速度控制方式，从传动采用负荷配比控制。在控制中，运用TOPVERT-G1的PID 调

节器，把主传动的电流实际值作为给定值 (Vsv)，从传动的电流实际值作为反馈值 (Vpv)，经PID 调节后生成的值,作为附加给定叠加到速度给定通道 (如图: 负荷配比控制)。

五 控制系统

    1. 控制系统简单且经济: 在系统中采用S7－200PLC自由通讯口方式通讯，且在TOPVERT-G1上具有RS485接口，从而可以方便实现变频器给定的数字化控制。在控制系统要求不高的场合，本系统简单而经济，不仅PLC程序简便，而且硬件上无需添加通讯接口。

2. 进线电抗器保护变频器: 由于实际工作现场的复杂环境,往往会导致电网的波动，产生高次谐波。进线电抗器避免了这些因素对变频器的影响，保护了变频器。

六 结论

    本系统控制的纸机，对控制精度要求不高，故系统可使纸机正常连续的运转。如在要求较高，特别是高速薄页纸机，控制可系统应采用由于本控制系统采用的TOPVERT-G1实现速度闭环控制。

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煤矿井下人员定位系统也称为井下人员跟踪系统或井下人员考勤定位系统，是国家大力推广的用于煤矿安全监管的自动化监控系统， 随着政府对煤矿安全管理系统的强制推行，煤矿井下人员定位系统得到了广泛的应用。 就数据通信而言， 如何寻找一种比 RS485 通信距离更远、更可靠、使用方便的传输接口，已成为系统设计人员日益关心的问题。

井下人员定位系统主要用途：

• 井下人员实时动态跟踪、位置自动显示。

• 井下机车等移动目标跟踪定位。

• 井下人员（含机车等移动目标）运行轨迹回放。

• 定位目标的考勤、统计、存储、打印。

• 井下出现事故，可根据本系统提供的准确位置信息实施人员搜索救护，使损失降到低点，保障安全的水平
得到tigao。

• 井上与井下的双向通讯，井上与井下人员的寻呼和井下人员向井上紧急报警。

就井下各个基站与井上中心站的有线通信来讲具有以下特点：

• 传输距离远，小型矿井达几公里，大型矿井达 30 公里 以上，而且随着开采的进行距离会继续延伸。

• 节点（基站）数多，有的大型矿井的基站数量超过 300 个以上，而且随着开采的进行基站数量会继续增加。

• 数据传输量并不大， 4800bps 的通信速率即可满足众多基站与中心站的数据传输。

• 须使用本安型通信接口，井下与井上的通信接口之间必须是能够承受 1500V 隔离电压的达到矿用安全认证的
　产品。

　　根据以上特点，四星电子生产的 CAN-TTLG 和 CAN-232G 、 CAN-485G 等超远程长线驱动器得到了广泛的应用，这些驱动器为本安产品，在通信速率为 4800bps 时，不加中继器即可达到 10 公里 通信距离，并可驱动 110 个节点，每增加一个 ECANG 中继器又可传输 10 公里距离和驱动 110 个节点，利用 ECANG 中继器也很好的实现了符合矿井树形结构通信网络。这些驱动器均为透明传输，并不需要更改原来的 RS485 通信软件，是替代 RS485 接口的佳产品。

煤矿井下人员定位系统的组成框图：

　　煤矿井下人员定位系统在井上由中心站计算机、 CAN-232G 传输接口等组成；井下主要由通信基站、 CAN-TTLG 传输接口、声光报警器、防爆电源和多功能矿灯等组成，井下人员佩带的多功能矿灯中的员工识别卡与通信基站进行无线数据传输，每个通信基站的无线监控范围为 200 米 左右，每个通信基站通过 CAN-TTLG 传输接口与井上中心站计算机构成主从式 RS485 通信网络交换数据，系统组成框图见图 1 。

　　图中通信基站为单片机系统，单片机的串口直接与 CAN-TTLG 传输接口的 TTL 端口连接。在总线的分支处须加装 ECANG 中继器，通信线采用截面积为 1.5 mm 2 铜芯双绞线，型号为 PUYVP ，导线直流电阻不大于 12.5Ω/Km ，线间分布电容不大于 0.06uf/Km ，安全标志准用证号为 20021946 。

　　请注意正确设置终端电阻：每一段总线的头和尾的终端电阻开关设置到“ R ”，中间的其它节点的终端电阻开关设置到“ OFF ”，分支处的中继器在原总线中的地位是一个节点（终端电阻为“ OFF ”），在分支后的新总线中的地位则是终端（终端电阻为“ R ”）。

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　　以上系统和传输接口已获得国家煤矿安全监察局矿用产品安全标志办公室颁发的《煤矿矿用产品安全标志证书》，煤炭工业上海电气防爆检验站颁发的《防爆合格证》，其中传输接口已获得中国实用新型专利，已在煤矿行业大量使用