西门子6ES7241-1AA22-0XA0型号大全

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  空气压缩机作为气动控制系统的气源设备，其在运行过程中的稳定程度和可靠性直接关系到生产安全性。由于早期的电气控制多为继电器线路，长期运行容易老化，从而使灵敏度降低，在运行过程中会经常出现停机故障，给正常生产造成影响。采用可编程控制器技术改造空气压缩机的控制，克服了传统的纯继电器控制电路的不足，不仅可以完成对开关量控制，还能实现对模拟量进行控制。满足了系统对控制准确性和安全性的要求。

    本文采用西门子公司的s7-300可编程控制器，对两台柳州柳二空机械股份有限公司（原柳州第二空气压缩机总厂）生产的zw-3/7型无油润滑空气压缩机及其气体干燥器进行控制。本控制系统是在原生产线控制基础上，进行i/o口扩展从而达到空压机的控制目的。

    2 系统工作过程

    2.1空气压缩机组的工作过程

    在设备上电开机后，系统首先对空缩机的运行条件进行检查，当冷却水压力、空压机曲轴箱油压满足要求时，1＃机启动，2＃机作为备用，其启动方式均采用y-δ起动方式，y-δ起动延时为6秒。起动后，储气罐开始充气，在储气罐压力达到设定值0.7mpa时空缩机进气阀关闭，机器空运转。当储气罐压力下降到0.65mpa时，进气阀打开，再次进行充气。由于故障等原因使储气罐压力降到设定值0.55mpa时，且1#机处于停机状态，则2#机起动并正常运行，其运行原理同1#机相同，继续对储气罐充气。在储气罐压力降到0.55mpa时，且2#机处于停机状态，1＃机起动并正常运行。与此同时，两台机器的正常运行时间均为12小时，也就是说，一台机器运行到12小时时，无论其有无故障，或是储气罐压力是否低于0.55mpa，均要停机并启动另一台机器。

    2.2气体干燥设备的工作原理

    两台压缩机共用一台气体干燥设备。该设备是采用柳州柳二空机械股份有限公司生产的gwu系列无热气体干燥器，其工作原理如图1所示。开机后，a塔先做吸附运行，b塔做再生运行。在设定的时序控制下，进气电磁阀a2打开a1、b1、b2均关闭，压缩空气经a2阀，从底部进入a塔，在向上运输过程中，气体中的水分被塔内吸附剂吸掉，干燥的气体通过梭阀c进入储气缺罐，与此同时，在a2打开后，经延时10秒b1打开，用b塔中的残余气体从上到下运动，将吸附剂中的小分从b1阀带出，经消声器排空。其开启的10秒时间是进行b塔脱附工作。在a2打开后延时十分钟后b2电磁阀打开，同时a2阀关闭，b塔进行充气，十秒后，a1阀打开，a塔中剩余气体从上至下经a1阀，从d消声器排出，并将a塔中水分带出，使a塔脱附，经延时十秒a1阀关闭。此时，由于a塔中的压力下降，b塔中的压力上长，梭阀c将a排气口关闭，将b排气口打开。同理，在b2阀开启十分钟后，a2阀打开，b2阀关闭，延时十秒，b1阀打开，使b塔进行脱附运行。就这样两塔交替运行，进行对气体的干燥。    

图1空气压缩机组工作原理

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    3 系统的控制要求

    3.1空气压缩机的控制要求

    （1）开机前按通电源，所有安装在中控室和现场的状态指示灯点亮，显示当前状态。

    （2）按下起动按钮，空压机按y-δ方式起动，进气口电磁阀打开，开始给储气罐充气。另外，在起动时，不要求两台机器同时运行，但可选任意一台先运行。

    （3）正在运行的机器，运行时间超过12小时或故障，备用机起动，并运行。

    （4）在运行过程中，如果发生水压、油压不足，立刻停机，并发出指示。

    （5）按下停止按钮，停机。

    3.2气体干燥器的控制要

    气体干燥器的控制与空压机的运行同步，与空压机的电源一并打开，其起动受空压机的主接触器的控制。

    4 系统硬件设计

    4.1系统配置

    本设计所选用的是s7-300的标准型cpu，i/o口选用sm321和sm322数字量输入/输出模块及sm331模拟量输入模块在其三号扩展槽的第二个sm口上依次进行扩展。

    4.2扩展单元i/o分配及接线

    对西门子s7-300的扩展口进行分配，其接i/o口定义如附表所示。    

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    开关量信号的采集，空压机在高速运行时，必须有很好的冷却系统和润滑系统，以避免运行过程中产生的热量对机器造成损坏。所以水压、油压是首先要考虑的，采用压力开关进行这些量的采集，并连接到其数字量输入模块sm321上，起始地址为100.0-100.3。模拟量的采集主要是用于测试储气罐的压力，以控制空压机运行。这些量需要用压力变送器进行采集，并将0-1mpa的压力转换成4-20ma的电流信号送到模拟量输入模块sm331上，其起始地址为672-687。其硬件接线如图2所示。    

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    图2硬件接线

    对于空压机的y-δ起动，虽然在软件程序设计中已经对其进行km2和km3、km5和km6的互锁，但为了其运行的安全性，所以在硬件连接中再一次对其进行互锁，确保起动时由于触点烧蚀或其它故障造成不能断开而产生短路情况。气体干燥器部分有四个电磁阀，这四个阀的在电源接通后，由km1和km4进行控制，无论是1＃机还是2＃一旦起动，气体干燥器就开始工作，其a塔下面的a2阀打开，a塔先行工作。然后按前述的工作原理进行工作。用km1和km2控制这一部分能保证气体干燥器与空压机的同步工作。

    5软件设计

    5.1空压机控制

    依据空压机的工作原理设计其运行程序。开机，检查其水压、油压，在这些条件满足时1#机起动，并开始正常运转。在此要注意的是，在运动中2#机的起动，由于它一方面要受到定时器的控制，还要受到储气罐的压力控制，当储气罐的压力低于0.55mpa时，这说明1#机故障，所以2#机起动，但是这与1#机的初始条件相同，在开机时，储气罐的压力为0，两台机器都可以运行，因此在这里要求通过压力变送器和km1、km4共同对开机进行控制。km1、km4分别与压力变送器串接进行对两台机器的互锁运行控制。其主机和备用机的运行梯形图如图3所示，通过i672与q108.3控制1#机起动，i672与q108.0控制2#机的起动。这样就使得，当压力低于设定值0.55mpa时，两台机器不至于同时起动。    

图3空压机梯形图

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    5.2气体干燥器系统控制

    图4干燥器梯形图

    空压机气体干燥器系统的梯形图如图4所示。对气体干燥器的控制，主要依据两台空压机的起动情况而定。作为共用部分，无论那一台机器起动都要求气体干燥运行，因此，在气体干燥的梯形图中不必设计起、停按钮，而是通过q108.0和q108.3即1#、2#机的km1、km4来完成其控制。

    6结束语

    本次改造后，在空压机在运行过程中，减少了操作人员到现场的巡回次数，可以通过在中控室直接观察空压机的工作状况，对现场出现的异常情况发出的报警信号，可做出快速反应，而不是像以前那样，等到其它气动控制的设备出现气压不足报警时才发现空压机系统有问题。经过这一年多的运行，除了设备的机械故障外，基本上没有出现控制上面的问题，完全符合设计要求。采用可编程控制器对空压机的控制，使其操作简便，而且在运行过程中的安全性和稳定性也进一步得到提高。

  1.概述

    印刷后续设备近年来取得了较好的发展，国内不少有实力的设备制造商在做好设备的制造与销售的同时，纷纷提出系统解决方案。

    由于前几年印刷业以其高利润、低投入吸引了众多人士加盟。由于之前我国的绝大部分印刷企业都不愿意在切书机上进行投资，造成了切书环节工艺水平严重滞后于印前、印刷环节，形成了书本印刷质量的一个瓶颈。随着国家文化市场的发展，对印刷企业的要求越来越高，竞争也日趋激烈。必然要求各印刷企业对其目前所使用的切书设备进行更新换代。未来1～2年将是三面切书机发展的黄金阶段。

    三面切书机一个完整的工作周期可以分解为：咬书、送书、进刀、切书、出书五个动作。当今世界上，三面切书机的发展方向是集自动化、智能化为一体，适用于各种开本的尺寸，要求调节方便、灵活，操作人员只需要通过触摸屏进行简单的设定之后，通过PLC程序控制，机器就可以自动完成各部位工作状态的调整（如夹书力的大小），同时操作人员只需要通过启动、停止按钮就能够完成对机器的操作。

    2.控制系统方案

施耐德Twido PLC与ATV31变频器在三面切书机中的应用

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    采用Twido系列PLC为控制核心，并用ATV31系列经济型磁通矢量控制变频器控制主电机和出书电机；ATV31变频器的控制采用TwidoPLC的通讯扩展口（添加TWDNOZ485T通讯扩展模块，作为主站）与ATV31内置的Modbus接口相连，通过Modbus现场总线进行控制；配置MagelisXBTG5330触摸屏来实现系统各项参数的设置及设备的调整、系统状态的监控功能。

    此外，通过TwidoPLC内部时钟对产量按班次、日期、月份、季度、年度进行统计，用户可以通过触摸屏直接查看其所需的生产数据。

    3.结束语

    在本系统中，Twido PLC支持多路通信口，且通信口之间工作互不干扰，更加适合现场工艺灵活变化的要求，另外，采用施耐德全套解决方案，增加了附加值。

 介绍了在两种情况下大功率固体激光加工系统中监拉软件与PLC通讯的实现，并对两种方式进行了比较。一种是用VB6.0开发的监控软件与PLC串行通讯的实现，给出了具体的实例说明;一种是基于触摸屏开发的监控软件与PLC通讯的实现。

    在大功率固体激光器监控系统中，激光加工系统的控制PLC可以采集和存储激光加工系统的实时状态数据，监控软件通过定时查询这些数据来实现对激光器的监控功能。本文分别以OMRON PLC利用RS232接口与VB6.0开发的监控软件进行串行通信，以及台达PLC利用台达触摸屏组态软件实现的通讯为例，研究在不同情况下PLC和上层软件的通讯。
   
    1 基于VB的上位机与PLC的通讯
   
    监控功能主要体现在对加工系统实时数据及时准确的显示和记录它主要分为控制管理模块、数据通信模块、故障处理模块、数据处理模块和信息处理模块其中数据通信模块负责与PLC控制系统进行数据通信任务，将操作人员的操作指令转化为统一的数据格式通过串行通信端口发送给PLC控制系统〔数据通信模块同时负责读取PLC控制系统传来的数据，并调用数据处理模块对其进行处理。
   
    监控软件中VB通讯程序的设计如下:
   
    (1)初始化通讯端口
   
    在大功率固体激光加工系统中，监控系统采用OMRON可控制编程器CQM1H系列作为下位机，普通的PC机作为上位机。通讯端口是COM1口，通讯参数设定波特率为9600,偶校验,7个数据位，2个停止位。此参数必须与PLC端的设置相符，否则就无法进行通讯。具体程序如下:

    (2)串行端口打开后，进行数据的发送
   
    数据发送的格式要标准，包括起始符、节点号、标题码、数据,FCS、结束符。如果发送的是一串数据，上位机和PLC要统一数据格式，以便于识别。计算好 FCS后，进行帧的发送即可。一个帧发送的大数据块为131个字符，如果多于13，个字符，在发送前须拆分成一个以上帧。当一组传送数据要分解时，帧和中间各帧的末端用分界符代替结束符的发送〔下面以上位机监控软件传送功率给PLC的通讯程序为例:

    (3)PC机接收PLC传来数据
   
    由PLC发送数据，通过监控软件进行接收的程序与此相类似。此种通讯方式中数据传送时的处理相对简单，并克服了采用自定义数据格式时出现的数据丢失现象，能够正确无误地发送和接收数据。
   
    2 触摸屏软件与PLC的通讯
   
    工业级人机界面)可作为PLC的小型工作站，具备与PLC连线监控的功能，以及采用文字、数字或图形同步显示内部接点状态及资料的能力各触摸屏厂家都为用户提供了本厂触摸屏产品的组态软件，这些软件为用户提供了多种通用工具模块，用户不需要掌握太多的编程语言技术，就能很好地完成一个工程所需要的几乎所有功能。台达触摸屏软件就是其中的一种，它通过直观的图形和相对比较简单的巨集指令来编辑系统界面。巨集指令类似于PLC指令，PLC指令所能实现的基本功能，巨集指令也可以实现，而且编写方法相对简单。
   
    系统硬件采用台达系列PLC和触摸屏，软件包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境用来设计和构造自已的应用系统;运行环境部分则按照组态环境中构造的组态工程，运行完成用户组态设计的目标和功能在计算机上开发出系统监控组态界面，设置通讯参数，在"选项"菜单中选择"模组参数设定"选项，这时会弹出一个窗口，在该窗口中进行通讯参数的设定(如图1所示)。参数设定好后，将编写好的组态工程利用USB端日从计算机中下载到触摸屏中即可进行使用。由图1可以看出，只要根据协议设定和PLC进行通讯的参数即可，简单易行，不需要进行专门的编程〕触摸屏软件中，指令的执行过程跟PLC一样，采取查询方式，不断地扫描。在进程中的某一线程，定时地查询串口的接收缓冲区，如果缓冲区中有数据就读取数据;若缓冲区中没有数据，该线程将继续执行在一般情况下，查询方式是一种直接的读串口方式，但由于必须不断地进行串口查询，因此会占用大量CPU的时问。
   
    3 结束语
   
    手丁编写工控软件的优点是灵活性高、针对性比较强，可以根据系统的需要进行相应模块的实现，软件的成本低但缺点是工作量比较大、花费时间比较长、可靠性差、通用性低，对于不同的应用对象都要重新设计程序，系统的部分改动就可能会导致软件的重新设计。台达触摸屏的软件属于小型组态软件，功能强、使用方便，小需要非常的编程技术，节省了时间和人力资源。但也存在功能有限、灵活性差、不能满足某些特殊要求的缺点因此在实际的应用中，要针对不同系统的特点和要求选择不同的开发方式，以求达到佳效果