西门子模块6ES7223-1BM22-0XA8使用方式

西门子模块6ES7223-1BM22-0XA8使用方式

DXD系列包装机广泛应用于食品、医药、化妆品、化工、茶叶、种子等颗粒状、片状、粉状及半流体状物料的包装。
DXD全自动包装机要求制袋、充填、封口、裁切、撕口全自动完成，包装速度、制袋长度可调整，采用HOLLiAS－LEC G3 PLC控制的DXD全自动包装机系机是集机电一体化、光电检测、步进电机自动跟踪纠偏等功能于一体的多用途自动包装机，该包装机具由电眼跟踪、PLC控制、无级变速纠偏等功能，计算jingque，符合行业标准，并且具有性能稳定、操作维护方便、效率高等特点，保证了包装袋的长度稳定、图形美观。
根据工艺要求，DXD全自动包装机采用PLC进行全过程的自动控制，包含两个关键的步进电机的协调运行，选用HOLLiAS－LEC G3 系列LM3108做为整个控制系统的核心部分，LM3108除了普通的DI、DO、AI、AO点外，还包含三路高速脉冲计数输入和两路脉冲输出，其输出频率大可达20KHz，完全满足该包装机上的大输入频率4Hz步进电机的控制要求。DXD全自动包装机的控制系统由人机界面操作系统、拉袋控制系统、制袋控制系统、送纸控制系统、电眼控制系统、送料计量控制系统组成。

对于拉袋控制系统可以通过触摸屏设置拉袋步进电机的频率、袋长、切袋间隔等数据，数据可长期保存，并有停电保持功能，使得封装计数值在断电时也不会丢失。该系统还具有测速及检测功能，便于调试及计算产量。对于送料计量控制系统，也可以通过触摸屏设置频率、圈数，并且可以自己预设9组不同的工作状态，以便直接调用。
LM3108有24个输入点和16个输出点，集成了两个独立的串行通讯口，PORT0采用RS232物理标准，PORT1则是RS485物理标准。两个通讯口均支持ModbusRTU和自由口协议。强大的通信功能使其不仅可以连接本地控制的触摸屏，还可以同时与上位机进行通讯。
经过长时间的调试和生产实验，LM3108已在DXD全自动包装机上得到成功应用。该系统在包装机上的成功运行表明：HOLLiAS-LEC G3系列小型一体化PLC不仅tigao了系统的安全性和经济性，而且大大tigao了系统的灵活性，为不同客户的不同需求提供了灵活的解决方案随着激光技术的发展，激光测距传感器在检测领域得到了越来越多的应用。基于HOLLIAS-LEC G3小型一体化PLC的激光测距系统，在上位机监控下，对多台激光测距传感器采集的数据进行处理，通过PLC把数据传送给上位机应用软件。

激光测距传感器的基本原理是通过相位测距技术来确定目标距离。只要测出发射和接收光波的相位差，即可得到目标的距离，因此相位测距可理解为以调制光波半波长为“测量尺度“的距离测量方法。

激光测距系统的核心部分为和利时公司基于HOLLIAS-LEC G3系列小型一体化PLC的40点CPU模块LM3108，该模块包含PORTO和PORT1两个串口，其中PORTO为RS485通信接口，PORT1为RS232通信接口，利用RS232通信接口可建立PLC与上位机的通信，实现PLC程序的下装和监控。利用RS485通信接口可建立PLC与现场仪表通信。利用PLC自由口协议可设置各类通信参数，方便地与激光测距传感器进行通信。PLC通过自由口协议接收多台激光测距传感器发送过来的数据，根据传感器提供的数据格式解析数据包、计算出测量的距离。该系统还具有显示测量距离，在非正常情况下报警，与上位机进行数据交换等功能。

该方案的控制程序选用和利时公司的编程软件PowerPro实现，根据传感器通信参数要求，设置PLC的PORTO通信协议。PLC采用自由协议方式接收激光测距传感器的数据，用%MB400-%MB411的12个字节作为通信接收寄存器，存放自由口通信方式下所接收的数据。由于PLC对传感器操作指令的形式是ASCII码，在发送数据时，需把来自传感器的ACSII码转换为PLC可操作的十六进制数，并写入数据缓冲区后，再进行偶校验，校验完成后写入发送缓冲区，供串口发送。同样，杂接收数据时，需把接收缓冲区的ACSII码格式数据转换为十进制数，存放在自定义的寄存器中，后以视图形式显示。

该方案成功地实现了小型PLC通过自由协议监控多台激光测距传感器，且系统结构简单，运行稳定可靠、运行效果良好

新型高性能的PLC不仅可以代替继电接触系统对开关量进行逻辑运算和控制，还可以对模拟量进行数据处理、算术运算以及控制，有的还具有通信联网功能，因此各类控制系统中已越来越多地使用PLC［1～2］。
　　使用PLC对某加压泵站的加压控制系统进行技术改造，因其开关量大，逻辑连锁复杂，且有为数不少的模拟量需要监控，故采用了日本松下电工的产品——中型PLC-FP3。

1 加压泵站的管网结构和PLC控制系统

　　管网结构和PLC控制系统见图1。加压系统采用6台泵组，并遵循4台运行2台备用的原则，1＃、6＃电动机额定功率为280kW，2＃～5＃电动机为150kW。系统有两个清水池，以备抽水池水加压之用。V1～V23均为电动阀门，其中V12～V17为电动蝶阀，有反映阀门开度的电压信号输出。系统对自动控制的要求如下：
　　① 当市政来水压力低于某设定值P1时，启动直接抽水加压；
　　② 当市政来水压力低于另一设定值P2(P2<p1)，且两水池水位大于其下限值时，则起动抽水池水加压；
　　③ 两加压方式可以互相转换；
　　④ 当加压启动完成后，即投入调压功能，通过调节阀门开度及台数保持水压恒定，精度为±5%。

　　采用的松下电工FP3是一种中型的可编程控制器，为模块式结构，组装灵活，维修方便；I/O点数大可达768点，程序容量大15800步；功能完善，具有数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、功率控制等多种功能；还具有各种智能单元和网络通信功能，能满足复杂系统的控制要求。
　　上位机采用研华工控机及ABB公司组态软件，能显示整个管网系统及各设备的工作状态，以实现实时监控。

2　自动调压系统

　　直接抽水加压(或抽水池水加压)启动，直到两台泵组投入运行向管网充压一规定时间后，启动即告完成，这时调压系统自动投入工作。
2.1 调阀门开度调压
　　由于供水管网系统的大滞后性和非线性，数学模型难于建立，采用PID控制算法往往得不到好的控制效果，因此我们采用"分段+趋势"算法，即把水压误差分成5段，当误差大时选择小的操作周期和大的阀门开度变化量，反之则选择大的操作周期和小的阀门开度变化量。当误差≤±5%时，则辅以趋势控制，使误差进一步减小，具体算法如下：
　　①　|ek|>40%,T=T1,|Δθ|=Δθ1
　　　　20%<|ek|≤40%,T=T2, |Δθ|=Δθ2
　　　　10%<|ek|≤20%,T=T3, |Δθ|=Δθ3
　　　　 5%<|ek|≤10%,T=T4, |Δθ|=Δθ4
　　　　20%<|ek|≤40%,T=T5, |Δθ|=Δθ5
　　②　当|ek|≤5%时，加上如下趋势算法：
　　　　0≤ek≤5%时
　　　　2.2 调台数调压
　　当运行泵组阀门开度已达90%以上，供水压力仍不足90%给定压力并维持20 min时，则再启动一台泵组；相反，当运行泵组阀门开度已减少至50%以下，而供水压力在20 min内保持110%给定压力，则停一台泵组。

3 结语

　　本系统在某加压泵站自投入运行以来，工作正常，性能良好，完全满足快速启动、恒压供水的要求；系统功能强，实用性好，tigao了供水系统的自动化水平，为旧加压系统的改造提供了一种、经济实用的方案，特别是系统运行可靠，十分适应加压泵站恶劣环境下工作的要求。

　目前，由于水环境的越来越恶劣，在人们增强环保意识，尽量减轻污染物排放的同时，水处理技术及效率就愈加重要。膜法工艺被认为是当前先进、的水处理工艺。下面结合日处理360吨，采用MF+NF工艺的移动集装箱水车的PLC控制应用。


　　一、 膜法水处理工艺简介

　　膜过滤是指液体在透过膜状物时，其中的部分物质被截留的现象。水处理行业通常所指的膜是指过滤孔径0.0001微米到10微米的固体膜。

　　从制造材料上，膜可分为有机膜和无机膜；从几何形状上，可分为平板膜、卷式膜、管式膜、中空纤维膜；从构成结构上，可分为单皮层膜和复合膜；从过滤流向上，可分为均向（对称）膜和非均向（非对称）膜。

　　由若干单位的膜组成的一个过滤单元，被成为膜组件。

　　由于切割分子量的区别，膜被分成反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）、微滤（MF）。其大约如下图所示：

　　一直以来，混凝沉淀过滤法和混凝过滤法作为前处理，被广泛用于自来水、工业用纯化水、半导体电力的超纯水、医药食品用的精制水、海水淡化等领域。上述处理方法是经过多年技术累积确立起来的，可以去除河水、井水、湖泊沼泽水和海水等原水中的悬浮物质。但是同时也逐渐产生了很多问题，例如：雨天水质的变动增加了絮状凝剂添加的复杂化；处理水中因使用絮状凝剂增加了铝、铁离子和污泥的产生量；絮状沉淀槽，沉淀池、沙过滤设备等设备占地面积大等等。

　　针对上述问题，膜法水处理工艺应运而生。大型MF膜组件不仅可以代替混凝沉淀过滤法和混凝过滤法，而且还可以通过过滤（除菌、清澈）工业用水，使取代一直以来使用纯化水作为工序用水的作法成为可能，工序水的成本也由此有望得到降低。


　　与传统水处理工艺相比，膜法工艺具有以下优势：

　　1）、可以得到高品质的产水
　　　　　不管进水水质如何变动都可过滤出浊度小于NTU的高品质水。
　　2）、可自动运行、运行简单
　　3）、不用絮凝剂、即使使用也只需要少量絮凝剂
　　4）、装置面积小
　　5）、建设工期短
　　6）、使用寿命长
　　　　　在通常使用中，无需考虑化学药品腐蚀或生物分解等产生的膜破裂。

图一、膜过滤法与传统砂滤方法比较


　　二、膜处理系统流程

　　膜处理系统流程分为过滤、反洗及空气擦洗及冲洗三个过程。

　　图二显示了膜处理系统的过滤工艺流程。本系统为外压式循环过滤系统，原水无需混凝前处理（但是，要去除单独使用膜处理无法去除的成分例如色度等，需要依靠添加混凝剂达到目标去除率的情况，也可以添加混凝剂。），可以通过预过滤去除原水中所含的大块垃圾（特别是容易纠缠住中空纤维难以排出的纤维状垃圾）供给膜组件。

图二、过滤工艺流程


　　为了运行的长期性和安定性，加入次氯酸钠（NaClO）溶液进行反洗和同时进行空气擦洗的设备也需要同时备好。见图三。

图三、反洗及空气擦洗工艺流程



　　图四显示了膜处理系统的冲洗工艺流程。

图四、冲洗工艺流程




　　三、PLC控制系统

　　应外方要求，PLC采用MITSUBISHI FX2N M80R CPU，及4个4AD和1个4DA扩展模块。触摸屏采用PRO-FACE GP2500T 10.4寸彩屏（带TCP/IP接口）。变频器采用ABB ACS350系列。采用SCHNEIDER低压电器。实际使用过程中觉得用SIEMENS S7-200 PLC加TP270触摸屏更有技术及功能优势。


　　PLC的控制功能

　　1）、采用步进程序编写过滤、反洗及空气擦洗及冲洗流程的逻辑顺序控制
　　2）、PID功能。利用FX2N内置PID功能块通过4DA控制变频器的输入给定，调节过滤泵的频率，从而达到恒liuliang控制。
　　3）、各设备的运行、故障状态信号及温度、压力、liuliang和液位信号的采集及各种泵、空压机和气动阀的控制。


　　触摸屏的控制功能

　　1）、通过触摸屏实现手/自动控制
　　2）、工艺流程显示
　　3）、手动操作
　　4）、工艺参数显示和设置
　　5）、PID参数设置
　　6）、膜泄露检查操作
　　7）、手动CIP清洗操作
　　8）、报警显示、存储及查询、打印功能
　　9）、模拟量趋势显示，查询、打印功能
　　10）、数据记录，显示，查询、打印功能
　　11）、可选的通过TCP/IP远程监控

　　图五、工艺流程主画面

　　图六、工艺参数设置画面

　　图七、趋势曲线画面

图八、膜处理系统