6ES7223-1PH22-0XA8实体经营

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一 引言
在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用为普遍。比较传统的应用一般是使用PLC的输出接点驱动中间继电器控制变频器的启动、停止或是多段速；更为jingque一点的一般采用PLC加D/A 扩展模块连续控制变频器的运行或是多台变频器之间的同步运行。但是对于大规模自动化生产线，一方面变频器的数目较多，另一方面电机分布的距离不一致。采用D/A扩展模块做同步运动控制容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成的模拟量信号衰减不一致的影响，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。而使用RS-485通讯控制，仅通过一条通讯电缆连接，就可以完成变频器的启动、停止、频率设定；并且很容易实现多电机之间的同步运行。该系统成本低、信号传输距离远、抗干扰性强。
二 系统硬件组成和连接
　　系统硬件组成如图 1 所示，主要由下列组件构成； 

图 1 ：系统硬件组成

　　1、FX2N-32MT-001 为系统的核心组成。
　　2、FX2N-485-BD 为 FX2N 系统 PLC 的通讯适配器，主要用于 PLC 和变频器之间的数据的发送和接收。
　　3、SC09 电缆用于 PLC 和计算机之间的数据传送。
　　4、通讯电缆采用五芯电缆自行制作。
　　下文介绍通讯电缆的制作方法和连接方式：
变频器端的 PU 接口用于 RS485 通讯时的接口端子排定义如下图 2 所示：（从变频器下面看）

　　图 2 ：变频器接口端子排定义 　　　　　　　图 3 ： PLC 和变频器的通讯连接示意图

用户自行按图 3 所示定义五芯电缆线的一端接 FX2N-485BD ，而另一端 ( 如图 2) 用专用接口压接五芯电缆接变频器的 PU 口。（将 FR-DU04 面板取下即可）
三 PLC 和变频器之间的 485 通讯协议和数据定义
PLC 和变频器之间进行通讯，通讯规格必须在变频器的初始化中设定，如果没有进行设定或有一个错误的设定，数据将不能进行通讯。且每次参数设定后，需复位变频器。确保参数的设定生效。设定好参数后将按如下协议进行数据通讯。（如图 4 ）

　　　　　　　图 4 ： RS485 通讯协议图

      1 从 PLC 到变频器的通讯请求数据

　　2 数据写入时从变频器到 PLC 的应答数据

　　3 读出数据时从变频器到 PLC 的应答数据

　　4 读出数据时从 PLC 到变频器发送数据

　　通讯数据定义如下：
　　1 控制代码

　　2 通讯数据类型
所有指令代码和数据均以 ASCII 码（十六进制）发送和接收。例如：（频率和参数）依照相应的指令代码确定数据的定义和设定范围。
四 软件设计
要实现 PLC 对变频器的通讯控制，必须对 PLC 进行编程；通过程序实现 PLC 对变频器的各种运行控制和数据的采集。 PLC 程序首先应完成 FX2N-485BD 通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换和变频器应答数据的处理工作。 PLC 通讯运行程序设计流程如下图 5 ：

　　　　图 5 ： PLC 通讯流程图 
 

PLC 通过 RS-485 通讯控制变频器运行程序实例：（以指令表形式说明）。
0 LD M8002
1 MOV H0C96 D8120
6 LD X001
7 RS D10 D26 D30 D49
16 LD M8000
17 OUT M8161
19 LD X001
20 MOV H5 D10
25 MOV H30 D11
30 MOV H31 D12
35 MOV H46 D13
40 MOV H41 D14
45 MOV H31 D15
50 MPS
51 ANI X003
52 MOV H30 D16
57 MPP
58 ANI X003
59 MOV H34 D17
64 LDP X002
66 CCD D11 D28 K7
73 ASCI D28 D18 K2
80 MOV K10 D26
85 MOV K0 D49
90 SET M8122
92 END
以上程序运行时 PLC 通过 RS-485 通讯程序正转启动变变频器运行，停止则由 X3 端子控制。控制指令如下表

五 结论
本文通过实例讨论了三菱 PLC 同其变频器的 RS-485 通讯功能的编程和应用，有助于读者进一步的研究和应用，应用该程序很容易连接上三菱的 F900 系列的触摸展一起使用。将更一步扩充应用的灵活性。

本文介绍了人机界面与PLC通讯，在双模式生产锅炉上的应用。在人机界面上显示实时运行数据， PLC通过程序控制输出信号来控制锅炉的运行，以调整不同模式下不同工作方式。　
　　
一、系统构成
一个锅炉有两种燃烧模式，
1、燃油
由PLC控制风机的运行、点火棒打火、油路电磁阀的开关，同时监视光电开关的开闭。在运行过程结束后，有复位按钮来重启程序。
2、燃气
由PLC控制风机的运行、燃气电火棒打火、气路点火电磁阀；同时监视光电开关的开闭，以控制正常燃烧电磁阀的开关。在运行过程结束后，有复位按钮来重启程序。
两种模式都要由PLC实时监视锅炉内的水温、水位、风机运行情况，并实时警报监控。
 
二、系统工作流程
有燃油、燃气两种模式。由操作工人控制两种模式开关。
在燃油模式下：1、PLC送电，风机运行1分钟后，点火棒打火；
2、5秒后，油路电磁阀打开；
3、油路电磁阀打开2秒后，若光电开关仍然关闭（未检测到火焰），则关闭油路电磁阀，并且报警。
4、风机在1分钟后停止。
5、按下复位按钮，重新启动程序。
6、如果温度达到设定值,锅炉停止工作,温度下降后自动启动.
7、锅炉低水位时,停止工作,并且报警,
8、风机故障停止工作时,锅炉停止运行,并且报警.
 
    在燃气模式下：1、PLC送电，风机运行1分钟后，燃气电火棒打火；
2、5秒后，气路点火电磁阀打开；
3、点火电磁阀打开2秒后，若光电开关检测到火焰（接通），则打开正常燃烧的电磁阀后，关闭点火电磁阀。
4、点火电磁阀打开2秒后，若光电开关未检测到火焰，则关闭气路点火电磁阀，并且报警。
5、风机在1分钟后停止。
6、按下复位按钮，重新启动程序。
7、如果温度达到设定值,锅炉停止工作,温度下降后自动启动.
8、锅炉低水位时,停止工作,并且报警,
9、风机故障停止工作时,锅炉停止运行,并且报警.
　　
三、系统配置方案　
系统PLC是由正航A3系列配置，由于系统数字量点数为3进8出，所以选用CPU：A3-C2405DT；模拟量点数为2点，所以选用模拟量扩展模块：A3-AI0401LA；选用液位传感器和温度传感器配合模拟量模块采集信号。
上位机采用TP-200触摸屏，通过RS485通讯实时与PLC进行数据交流。
控制点数为：
1、   数字输入信号：
I0.0   按下复位按钮
I0.1   光电开关检测到火焰
I0.2   风机运行
2、   数字输出信号：
Q0.0   控制风机运行
Q0.1   点火棒开关
Q0.2   燃气电火棒开关
Q0.3   油路电磁阀开关
Q0.4   气路点火电磁阀开关
Q0.5   正常燃烧的电磁阀开关
Q0.6   报警
3、   模拟输入信号：
AIW0   水温
AIW2   水位
四、流程图

1、燃油模式

   2、燃油模式
五、结论　
在本作业线中利用A3的功能优势，实现数字量控制、模拟量控制、RS485通讯进行数据传输等相对复杂的功能，充分发挥了A3的控制和通讯能力。A3控制的相关设备作为此锅炉的入口工艺设备，保证了系统可靠高效的运行，既可以满足该锅炉的正常生产要求，亦保证了它的安全。

  一、前言  
    当前，可编程控制器（PLC）作为一种成熟稳定的控制器，以zhuoyue的稳定性、可靠性、抗干扰性和编程简单、容易掌握等特点在工业控制领域得到了越来越广泛的应用。在控制系统中，PLC作为主控设备，与控制对象中的各种输入信号（如：按钮、接近开关、编码器等检测信号）和输出设备（如继电器线圈、电磁换向阀等执行元件）相关联，随着控制系统的复杂程度和控制设备增多，PLC需要的输入输出点数也大量增加，这就有必要通过采用各种方法对I/O点进行优化，来减少系统占用I/O点数使用数量，提高I/O的利用率，降低硬件使用成本，下面以西门子PLC为例从软件和硬件两个方面进行探讨。
二、软件方法
1. 单按钮控制启动／停止
    通常情况下，PLC控制的外部设备至少要有一个启动和一个停止按钮作为输入信号来控制程序的运行和停止，因此至少需要两个输入点，在点数紧张的情况下可采用单按钮控制进行优化，将节省下的点留作扩展功能。 
    图1为PLC的外部接线，SBl接输入I0.0，Q0.0接继电器输出，通常情况下，继电器应反向并联一个二极管。

    图2中，输入信号I0.0次短暂闭合，在正向脉冲指令下，辅助继电器M0.0输出一个周期的脉冲，则使网络3接通，输出Q0.0并实现自锁，输入信号I0.1第二次闭合，则网络2接通，使辅助继电器M0.1接通，常闭点M0.1打开，使网络3断开，输出Q0．0停止输出。

    除了上述的方法外还可以采用计数器，R/S指令，寄存器等方法实现。图3为采用R/S指令方式的方法。

2. 典型问题和解决方法
    在实际运用的过程中，如果对PLC的运行原理不了解或理解的不够透彻，那么在程序的编写上很容易出现问题，左图也为单按钮实现启动/停止的梯形图，但在实际的调试中确是不可行的，达不到为我们预期的效果，通过与图2的对比我们发现：在网络1上少一个正向脉冲指令，这个指令是关键。这样我们就清楚问题的所在：由于I0.0.接通的时间比一个扫描周期的时间长，有时为N个或N+1个，要达到我们的目的必须每次都是奇数才可以，所以导致调试时的不成功，因此加一个正向脉冲指令可解决这个问题。同样如果将图2中网络2和网络3颠倒，其结果是Q0.0没有输出，原因是：在一个扫描周期内，网络2和网络3先后接通，然后将运算结果存人映像寄存器当中，所以就不会有任何的输出。

    在R/S方法中，容易出现的问题是锁存器的R/S端不能采用图5这种结构，系统会提示错误，所以只能是图2中的结构，才能正确执行。

    上述是用单触点实现启动/停止方法中比较常见的典型问题，尤其是初学者容易出现，这些问题虽然不大，但往往都是关键，如果在设计和调试中考虑到这些因素的存在，那会减少错误和缩短调试的周期。
三、硬件方法
1. 优化输入点数
   在某些应用场合下有“自动控制/手动控制”的要求，并且在运行过程中，自动和手动不会同时进行，这样就可以将自动和手动按照不同的控制状态分组接入PLC输入端，可减少输入点，提高输入点的利用率，图6中的示例节省了50％的I点，相当于输入点数扩充了一倍。

其中SA为手动/自动切换开关，SBl，SB2，SB3为一组输入，SBl0，SB20，SB30为一组输入。
   在某些联锁情况下，如果PLC内部不采集该触点信号的状态，可采用物理联锁的方式进行，即硬件连接上进行联锁（不必每一个开关量都接到PLC的输入端），也可在一定程度上减少输入点数。
2. 优化输出点数
    除了优化输入点数外还可优化输出点数，对系统整个运行过程中，输出状态完全一样的执行元件可以采用并联的方式，但要注意负载的功率情况，通常情况下采用继电器加续流二极管。此外还可以采用三八线译码器等方法，但需采用外部元器件，操作略微复杂一些。
四、结论
    上述的几种方法虽然比较简单，但切实可行并且容易掌握，在不同的PLC中实现的途径略微不同，但基本思路都是一致的，通过对系统的优化可以进一步提高I/O的利用率，节省输入和输出点的数量，减少PLC的体积，降低硬件成本，具有很高的实