6ES7222-1BD22-0XA0详细解读

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. 概述 
    随着我国经济的腾飞，要求重质碳酸钙的产品质量向化、超细化、改性化、专用化、功能化发展；生产趋于经济化规模，与世界上发达国家差距逐渐减小；干法生产超细碳酸钙粉体由于工艺简单、投资省、成本低而被广泛使用。这些给粉碎设备的发展提供了一个良机。

    传统的粉碎设备，没有使用PLC，它由多个功能块各自独立控制，这使各功能模块控制之间的联锁变得困难，对设备的整体控制与保护都不利，且生产的时候需要有经验的操作工。使用了Twido PLC之后，彻底解决传统控制存在的问题。把Twido PLC作为集中控制的中心，通过采集现场的各个信号并进行处理之后，对执行器进行控制，使控制更加简单、高效，即使是新到的操作工也可对设备进行操作。

2. 系统描述
    系统控制主体PLC采用Twdio系列40I/O CPU，人机界面采用TSX08H04M四行文本，可写、可读及显示设备的数据参数，如主机电流、风机电流、分级机、故障等一些数据；振荡控制部分采用半波整流可控硅额配合PLC数模和模数转换模块进行控制；电机由PLC及扩展的离散模块进行控制。系统控制框图如下：

系统控制柜布局图如下：

3. 结束语
    设备的控制系统由以前的继电器电路控制改成Twido PLC控制，提升了控制系统的档次，并使得系统的联锁保护变得简单有效，系统性能更加稳定。设备在生产的时候，工艺要求的各个参数均可视化，使得操作更加简单方便和有效。所选用的PLC主体为Twido系列40I/O CPU，其价格经济，处理能力强，性能稳定，性价比较高。

1. 概述
    金属成型板是建筑钢结构行业内重要的材料，它广泛应用于钢结构厂房墙面、屋面等地方使用，在装饰业、汽车车身的制造上也有重要的应用。我厂生产的金属板冷弯成型机以其良好的性能和优质的服务，有着较高的市场占有率，居同行业中水平。随着市场的逐步扩大，国内外客户的增加，客户对设备的品质的要求也不断的提高，对设备的使用的电气元件及控制系统也提出了更高要求。因施耐德品牌在全球低压电气行业中有着很高的度，为满足出口欧洲设备的需要，我们在出口欧洲的设备的电气元件中的绝大部分元件都选用了施耐德的产品。以琉璃瓦控制系统为例，使用的元件主要包括：Twido PLC、XBT-G人机界面、ATV31变频器、安全系列成品、接触器、按钮及指示灯等。

    本系统主要由3个子系统组成：安全系统、手动控制系统、Twido PLC自动控制系统。手动控制系统是通过操作台上各按钮开关、限位开关、继电器、接触器组成逻辑电路控制ATV31变频器控制电动机的传动，油泵启停及各电磁阀动作。Twido PLC自动控制系统是Twido PLC读取用户通过XBT-G人机界面设定的生产数据，采集编码器信号通过程序转化自动完成整个生产过程，并由Twido PLC将生产信息反馈至XBT-G人机界面实时的显示生产情况。安全系统是由安全模块采集各安全门磁开关、安全限位开关、急停按钮等安全信号。出现异常情况时，安全模块动作切断各执行元件动作，报警。并将信号输入PLC，PLC将信息传送到XBT-G人机界面中显示出来以便于用户查找故障原因。

3. 结束语   
    Twido PLC在本系统自动控制中起着核心控制的作用。Twido PLC有着多方面的优点：体积小巧，节省了控制柜的安装空间；具备快速I/0的响应时间，内置高速计数器能够迅速方便的采集编码器脉冲信号；能够方便的扩展RS485串行接口模块，用于现场程序的调试和修改。TWD LCAE40DRF CPU还具有内置100M以太网通讯接口，可实现异地程序监控，即可实时监控系统的运行，能快速定位系统故障。这对出口设备有这极大的好处，我们可在国内直接对PLC程序进行监控，当发生故障时可以方便的找出问题，并进行修改，这样可大大的节省我们售后的维修成本和时间。施耐德低压电气产品完善性、及其质量、品牌效应使得我们设备顺利的通过莱茵CE认证，也赢得了客户的好评。

1  引言
     圆网印花机是一种使用圆形镍网在白色坯布上可连续印制各色图案专用加工设备，工作原理类似套色印刷机，整机包括进布、主机、烘房、落布这四大部分，主机部分是由主电机经蜗轮蜗杆减速机后带动一直径约450mm(长1.8m～3m不等)辊子，辊子带动厚2mm多的聚氨脂导带转动，由直径较小的被动辊拉紧导带，使与辊子导带间无打滑，导带在两辊间形成一平面，坯布被贴紧导带经由色网到后一色网位而进入烘房将布烘干。只要网子与导带严格同步，且网子间任意时刻相位没有误差，则可以在高速运动中(高速为120m/min)严格保持0.1mm的印花精度(这也是印花导带的高精度)。与数控技术在机床中应用一样，先进的圆网印花机用网头单电机驱动技术淘汰了落后的机械减速箱长轴传动的方式，克服了原机械传动间隙和磨损对印花的影响。与数控加工技术相比，他是一种高速高精度同步技术，升降速不能有明显的速度和位置误差。而不能象数控那样有时需降低进给速度来保证较小的误差。全伺服圆网印花机是指主电机与网头独立传动电机均采用伺服电机，而进、出布电机是采用变频电机拖动。

 2  圆网印花机电控系统
     德高的圆网印花机电控系统由两大部分组成，基于底层开发的先进电子技术实现的高速高精度同步运动控制，使网头电机(步进或伺服驱动)jingque跟踪布速(通过高分辩率编码器测主辊角速度间接得到),实现套色印花。变化的位置信息因快10μs系统就可在线处理。因此可使1s内车速由80m/min降为零都不会产生多大位置误差，这一点在国内是唯一能同国外先进系统相比的。另一大部分是由通用PLC实现的整机由进布到出布同步拖动控制及操作控制，以触摸屏完成速度模拟条显示，升降速的不同速度段快捷键一键操作，及故障滚动显示。界面如图1所示。

 系统的逻辑动作较为简单，PLC程序没什么难度，此处只举一例，供大家参考，整机除可用触摸屏操作外，仍保留按扭操作，按扭中常用的为启/停按扭，为了减少外部连线并节约PLC的输入口，我们在如停车状态时需要操作的圆网自转开/停按扭，采用了单按钮操作，即次按下为开，在按一次为停。现以FX系列PLC为例说明实现方法，此处是采用计数器法。假设输入按钮接在X001，输出为Y001，梯形图为图2所示。

  其中PLSY发脉冲指令在FX系列PLC中只能从Y0输出，此一点因PLC不同而不同。

 3  系统的同步控制
     系统的同步控制我们采用了两种方式

 (1) 种方式较为简单，技术要求低用模拟电压为给定控制主伺服电机和进落布烘房变频器的给定，原理如图3所示，为使线速度一致采用数字式同步控制器实现同一主给定下各路不同比例输出(价格比PLC专用D/A模块便宜，输出模拟电压为12位D/A，精度也足够，除主电机外，进落布取调节布张力的松紧架信号(实质为±5V供电的电位器)，因此同步器的数学表达式可描述为:
 Ui=Um×Ki+Uf×Kfi(输出高电压为10V)
 其中:Ui为第i路输出;
 Um为主令电压;
 Ki为第i路输出比例系数;
 Uf为该路反馈电压;
 Kfi为反馈系数。

     实际调试中为使布受的张力均匀，特别是升降速时同步效果好，除松紧架反馈系数合适外，还要注意变频器的升降速时间参数设不可太长，以免反馈信号作用后反应时间太慢造成同步不好。我们选用的同步器带外部升、降数字信号输入，即UP与DOWN与其相应的地接通可使输出电压升高和降低，因给定为内部数字给定，使输出模拟电压稳定性很好，再采用伺服电机驱动从而保证了主传动的稳定。这里值得一提的是我们采用了主伺服电机驱动器上编码器输出差分信号，来测量主电机的速度，实现自动按设定速度升降速，自动停车，自动判断导布速等功能，所有参数可通过触摸屏进行参数的修改，如升降速时间，导布速调节。伺服驱动编码器接口到PLC的接口电路如图4所示，不仅实现了隔离，且完成信号类型和电平转换。FX2N系列有高速脉冲输入口，用SPD指令可以完成对速度的测量，要注意的是用于速度控制要留有误差带，不然会引起速度的振荡。

 (2) 第二种方案是采用总线通过通讯控制完成坯布输送的同步，从而省去同步控制器。完全的数字化控制，不仅减少了连线，系统的可靠性和抗干能力都大大提高。而且伺服或变频器的故障原因可直接在触摸屏显示出来。系统框图如图5所示。其中松紧架的反馈信号则送入变频器，实现对主令速度的微调整，反馈系数可直接在变频器设置或在触摸屏设置，用485总线送入变频器。不管采用什么品牌的PLC为得到良好的实时特性和同步的一致性，避免因通讯的延迟在升降速过程对电机同步的影响，我们采用中断控制的方法，效果是很好的。欧姆龙的通讯有专用指令很简单，在此不再赘述。

 4  通讯方案
     后再谈谈系统中的另外一个特色，先推出独立传动系统时采用的是单片机作为主机，已经有了彩色触摸屏了，整机拖动部分采用PLC后，刚开始的改造我们采用了增加一个PLC专用的触摸屏。随后为了使整机能够合二为一，我们选用了两种方案。主要区别是用谁来做主机。是单片机还是PLC，不管用什么方法，都要完成单片机同PLC的通讯。如用单片机作为主机，易于大量参数的存储，这样PLC就成了下位机了，在主机上增加有关PLC操作及参数设置的画面，信息参数经单片机通讯至PLC就可以了。 当然这一技术的关键是要清楚所使用PLC的通讯协议，欧姆龙的通讯协议是开放的。直接可从编程手册中获得。以三菱FX2N系列PLC为例，表1为PLC专用协议通信的指令。
 

 通讯时，单片机先向PLC发送询问(ENQ)信号，请求通讯并等PLC响应。PLC接收到该字符后，若通讯正常，PLC应答信号为确认(ACK)，否为(NCK)。单片机收到确认信号便可发送相应命令并等PLC应答，如此可以完成单片机对PLC的控制。

 5  结束语
      用PLC和自主开发的运动控制系统组成全伺服圆网电控系统，在国内使用多套，用户反映良好，把先进电子技术应用到传统印染装备行业，提高了装备水平，提高了我国色布出口竞争力，与国外系统比，价格低廉，非常适合国情。