6ES7223-1PM22-0XA8品质好货

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 4 plc和hmi程序的设计
      此工程中程序的难点主要在于数据的处理上。在切纸机工作过程中除手动让进给定位机构前进后退外，还要实现等分裁切功能和指定具体位置定位功能，并且hmi上还要即时显示定位机构的当前位置。我们为了简化程序中的计算，采用了两个高速计数器c235和c236。c236通过计算前进后退的脉冲数，再进行换算后用于显示进给机构的当前位置；c235用于进行jingque定位。定位过程是这样的，每次进给机构需要定位工作时，通过计算把需要的脉冲数送到c235，不论进给机构前进还是后退c235进行减计数，同时对c235中的数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而达到jingque定位。因为任何系统都有惯性和时间上的迟滞，所以变频器停止输出的时间并不是c235中的计数值减小到0时，而是让c235和一个数据寄存器d130比较，当c235中的值减小到d130中的设定值时plc控制变频器停止输出。d130的值可通过人机界面进行修改和设定，在调试时通过修改这个值，以达到定位准确的目的。
      1）显示定位机构当前位置的程序

      2）实现定位控制的程序段

   3）参数设定时的小数点位问题。实际工作中在设定位置时要jingque到0.1mm。这个问题在一些单片机系统中常会遇到，常见的处理办法是加大一个数量级，就是设定数据时，在人机界面上用1代替0.1mm，10代替1mm。不过我们在处理此问题时通过hmi中对数据的设置和plc的程序编写达到了所见即所得的效果。hmi中主要是对数值的格式要设定好。hmi中的设置画面如图1所示。例如等分裁切10.5mm的纸，就可以在hmi上设定为10.5，而不是像公司的类似其它设备上要设为105，但plc的寄存器d128的内容是105而不是10.5，这样在计算需要的脉冲数时就要用下面一条命令：mul d128 k5 d10（此命令中尽管编程时d11不出现但实际上寄存器d11被占用，不能再应用于其它地方，否则会出现问题。）
而不是用：mul d128 k50 d10。

      4）编程中其它应注意的问题
● 双线圈问题。本工程中利用条件跳转和步进指令避免了双线圈问题。
● 误差信号问题。编码器是一种比较精密的光电产品，受振动时不可避免的会出现误差信号，而切纸机在执行裁切动作时会造成很大振动，如果忽视这个现象，定位精度和执行机构当前位置的显示都会不准确。本工程中处理方法参见上面例子程序图1，只有y3、y4接通，即只有进给机构前进和后退时才让c236进行计数，这样就屏蔽了裁切时震动造成的误信号。

      5 变频器的参数设置
      设定的变频器的主要参数见表2。在调试过程中为了达到定位速度和精度的完美结合，应对三段速设定值，加减速时间和hmi中d130、d200和d202的数值进行相应调整。

表2 变频器主要参数设置一览表

      6 结束语
      通过改造过程，完全恢复了我们切纸机的功能，试用三个月以来运行非常稳定。由这个应用实例可以看出结合plc的高速计数器功能，合理的进行应用，在一定场合可以取代高成本的定位控制系统，实现控制系统优的性价比，并且由于选用通用开放的plc—变频器集成方案，为企业后期自主设备管理带来长远的效益。

1 引言

      汽包水位 给水流量 蒸汽流量 三冲量 自动控制系统 燃烧过程控制在宾馆里，中央空调是不可决少的，耗电非常大，空调主要是用来实现室内的恒温，中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统、风机盘管系统、风机和冷却塔等组成。中央空调工作原理图如图1所示。通常冷冻水泵的容量是按高温度、满住率，并在此基础上留有10-20%的余量设计，在一年四季中，水泵系统长期在固定的大水流量工作，由于季节、昼夜及住房率变化大，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵流量和压力的大设计负载（负荷率）相比，一年中负荷率在50%以下的运行时间将近一半，一般冷冻水设计温度为5——-7℃，而事实上在全年决大部分时间冷冻水的温度仅为2——-4℃，即水泵却是全功率运行，增加了管道能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。这就存在能量的无效使用，而通过变频调速技术就能实现自动调节流量并显著节能的效果，用PLC改造传统电气控制系统的则使运行可靠性大大加强。

      2 变频调速功能

      2.1 变频器节能原理：

　　变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给 电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流，变成直流，再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电，以此为电源再供给电机使用。

      由水泵的工作原理可知：风机、水泵特性：Q∝n H∝n2 P∝n3

　　即流量与转速成正比，压力与转速平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

　　根据公式：转速

　　其中f为电源频率，我国工频为50HZ，P为极对数，S为转差率，那么调节电动机电源频率就可调节电动机转速，调节电机转速也就是调节它的负载转速，那么，根据风机、水泵特性可知，调节风机水泵的转速可以达到调节流（风）量的目的，同时，显著调节轴功率。通过在水泵加装变频器，，则可实现自动调节控制，可使系统工作平缓稳定。并通过变频节能收回投资。如图2所示，图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗的功率差。因此，随热负载而改变水量的变流量空调水系统显示了巨大的优越性。

      2.2 变频技术应用：

　　中央空调系统采用变频调速技术，电机可在很宽范围内平滑调速，可将所有节流阀去掉，使管道畅通，可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速，从而改变水流量，达 到制冷机正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求，达到节能目的。采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。

、 概述

      我公司制桶生产已有多年，制桶生产线已有多条。制桶生产线的工艺过程是：将马口铁弯卷成圆桶形焊接，然后经过成方机加工，使之成为长方形，然后经翻边机翻天地边，经卷封机卷天、地板。经检验成为成品桶。在制桶线的成方机中，由于有检测有桶否 ，确定焊缝位置，把圆桶举起成方，放下，搬送等加工过程。机器动作多，控制过程比较复杂，故选用PLC加以控制。

二、硬件配置

      成方机是在PLC系统的控制下实现全自动化生产的，这套控制系统是由日本立石公司的C40P组成的中心处理单元，硬件联接见图1

      可编程序控制器，简称PLC；在生产设备中有大量的开关量及模拟量的控制装置，如：电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等等。以前，以上的控制主要是用继电器或分立元件来实现。但随着生产的飞速发展。人们对这些自控装置提出了更通用、易变、易修、可靠、经济的需求。随着电子技术的发展，人们开发了各种各样的可以满足上述要求的控制装置，其中就有可编程序控制器（PLC）。PLC是1969年才开始发展的。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了各具特色的系列产品。OMRON C40P具有以下特点：

1．功能齐全：PLC的基本功能包括开关量输入/输出。内部中间继电器,延时ON/OFF继电器、锁存继电器、主控继电器、计时器、计数器、移位寄存器、四则运算、比较、二十进制转换等。
2．应用灵活：C40P的标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁多的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。它的安装和现场接线简便，由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有购买硬件设备前就进行“软接线”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。
3．操作方便、维修容易：C40P采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程与功能助记符编程，使用户能十分方便地读懂程序并编写、修改程序。PLC带有完善的监视和诊断功能，对其内部工作状态，通信状态，I/O点状态和异常状态均有醒目的显示。因此，操作人员，维修人员可以及时准确地了解机器故障点，利用替代模块或插件的办法迅速处理故障。
4．稳定可靠：各生产PLC的工厂都严格按有关技术标准进行出厂检验。C40P通过了JIS标准，所以，尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境。另外，由于其结构精巧，所以耐热、防潮、抗震等性能也很好。

三、软件结构

      OMRON公司C40P可编程控制器所用编程语言为梯形图。

      由于制桶生产线上成方机的工艺要求是：（1）将焊接罐体由圆形变为方形。（2）保证焊缝的位置在罐边的正中位置。所以，在软件设计中，首先考虑将罐的焊缝位置找正，固定后，通过成方工位，使之成方，然后运送出成方机，完成成方工作。

    寻找焊缝的工作是由一个振动传感器和一个放大器完成。由于焊缝是凹凸不平的，这样可由一个振动传感器检测，测到后传入放大器，放大器输出后输入到可编程控制器，告知焊缝找到。成方的工作是由两个扩张块完成，当圆形罐到扩张块中，扩张块向外扩张，使圆形罐变成方形，完成成方工作。

四、控制功能

      在自动运转条件时，自动运转中间继电器得电，定位阀得电常闭，运送电机动作。然后检测罐是否到位，到位后罐被阻挡杆定位，使罐体位置正确，然后是检测、圆盘上升，计数等动作，边缝检测到后放下，到扩张工位扩张，然后，送出罐体，完成成方机工作送到下一工序。在手动运转条件下，也可一步一步完成这些动作。
      在焊缝检测工位，由于在旋转的罐边缘测焊缝后要马上停下来，以保证焊缝位置正确，这里利用了一套制动离合器：当电机带动焊罐在旋转时，制动离合器带着旋转，当焊缝找到后，制动离合器动作，使焊罐准确停止，保证了焊缝的位置。

五、结束语

　　虽然PLC控制器价格较高，但由于PLC内部辅助继电器的存在；及输出点能承受大负荷，故可以直接驱动一般的电磁阀和信号灯，这样便能节约原来所有的中间继电器，由于元件的减少而使控制柜的体积缩小。并且，PLC的可靠性较高，功能也较全，是理想的控制器件。