西门子模块6ES7223-1BL22-0XA8诚信交易

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　1、 引言

　　触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。

　　PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，随着科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。

　　触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。

　　2、 闭环控制的变频节能系统用途很广，各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些：

　　中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。

　　恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等

　　锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。

　　汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。

　　纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。

　　洁净室：增压风机、FFUqunkong等等。

　　3、 整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用：

　　(1)PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DI/DO模块、AI/AO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面：

　　①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。

　　②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。

　　③向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。

　　④将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。

　　⑤通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。

　　(2)触摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下:

　　①可实时显示设备和系统的运行状态。

　　②通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。

　　③可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。

　　(3)变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。

　　(4)压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。

　　(5)电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。

　　4、 触摸屏画面设计

　　触摸屏画面由ProTool等专用软件进行设计，然后先通过编程电脑调试，合格后再下载到触摸屏。触摸屏画面总数应在其存储空间允许的范围内，各画面之间尽量做到可相互及强制切换。

　　（1）主画面的设计

　　一般的，可用欢迎画面或被控系统的主系统画面作为主画面，该画面可进入到各分画面。各分画面均能一步返回主画面。若是将被控主系统画面作为主画面，则应在画面中显示被控系统的一些住要参数，以便在此画面上对整个被控系统有大致的了结。

　　（2）控制画面的设计

　　该种画面主要用来控制被控设备的启停及显示变频器内部的参数，也可将变频器参数的设定做在其中。该种画面的数量在触摸屏画面中占的多，其具体画面数量由实际被控设备决定。

　　（3）参数设置页面的设计

　　该画面主要是对变频器的内部参数进行设定，同时还应显示参数设定完成的情况，实际制做时还应考虑加密的问题。

　　（4）实时趋势页面的设计

　　该画面住要是以曲线记录的形式来显示被控值、变频器的主要工作参数（如输出频率）等的实时状态。

　　（5）信息记录页面的设计

　　该画面主要是记录可能出现的设备损坏、过载、数值超范围和系统急停等故障。另外该画面还可记录各设备启停操作，作为凭证。

　　（6） 节能画面的设计

　　该画面主要是记录和显示变频器的累积用电数及实时节电状态，以便向用户展示变频节能的好处，也可用来与其它的节电测量作比较。

　　5、 PLC程序设计

　　PLC程序由S7-200专用编程软件进行设计，然后通过编程电脑下载到PLC进行联机调试，合格后即可使用。PLC在编程前应先对各功能程序段的地址进行规划，以免重复使用同一地址，造成误动。

　　（1）逻辑功能的设计

　　这部分程序主要是完成各变频器、水泵（或风机）的启动停止、联动、联锁及自动投切等等功能，一般在离线状态下就能完成软件逻辑功能的测试。

　　（2）PID功能的设计

　　通过S7-200中的PID向导可完成PID调节程序，具体应用时需根据实际被控设备及采样设备决定其配置。

　　（3）采样程序的设计

　　采样元件使用标准配置时，应注意采样A/D转换后的具体数据是否与PID及显示等程序配套，实际制做时还应考虑采样是多路且相关联的情况。

　　（4）PLC与变频器通信程序的设计

　　SIEMENS S7-200PLC与SIEMENS 430等变频器的通信一般使用USS4协议程序来完成，该程序的主要目的是监控变频器的实时运行状态。

　　（5）其它辅助程序的设计

　　PLC程序在实际编程过程中，需考虑对一些程序进行修补，尽量减少程序漏洞，反复推敲，不断的总结完善。

　　结束语

　　在闭环控制的变频节能系统中采用触摸屏可以使用户简单直观监控整个中央空调变频节能系统及与其相关联的设备和系统，提高了整个被控系统以及企业的自动化程度和硬件档次。随着微电脑技术的不断发展，触摸屏本身的成本也在不断的降低，再与PLC在系统中使用，实现了整个被控系统自动化程度的质的飞跃，这必将使触摸屏与PLC被更多的应用在未来的各种生产系统中，并成为自动化控制发展的一个亮点。

　　kpchen.any2000.com

　一、引言：

　　在当今众多纸机控制系统中，为了简化机械结构，减少设备的维护成本，而要求对设备的多台电机速度进行同步控制。利用Haiwell（海为）国产PLC强大易用的通信功能，可方便的实现多台电机的同步控制。下面就对这一应用作一介绍。

　　二、解决方案：

　　如上图所示，系统主要有触摸屏、可编程控制器（Haiwell PLC）、变频器等组成。

　工作原理：

　　纸机生产要求的主速度由触摸屏设至PLC，再根据每个辊的速度与主速度的关系计算出每个辊的速度，通过Haiwell PLC高速便利的通信指令发送至每台变频器。

　　系统优点：

　　1、利用Haiwell PLC高速便利的RS485通信，简化了系统的接线，并避免了传统控制中同步控制器无逻辑控制功能，同步控制器与变频器间利用模拟量控制容易受干扰的难题；

　　2、Haiwell PLC标准配置2个通信口，1个RS232口，1个RS485口，任何一个口均可作为主站或从站。在本应用中，用RS232口与触摸屏通信，用RS485口与变频器通信；

　　3、Haiwell PLC通信速度高达57600Kbps，速度调节同步控制jingque。

　　主要硬件配置：

　　1、可编程控制器：HW-S32ZS220R（Haiwell PLC）

　　2、变频器：VFD075B43A

　　3、触摸屏：DOP-A57GSTD

　　三、程序设计亮点：

　　1、Haiwell PLC具有浮点数运算指令，重要的一点是在程序中可直接输入小数点，大大方便了程序的编写与调试。

　　2、Haiwell PLC具有Modbus通信指令、HaiwellBUS通信指令及自由协议通信指令，可方便的与各种变频器通信联接。在本应用中，
用Modbus指令与各变频器通信；

　　3、所有Haiwell PLC通信指令编程方便，无需对特殊位、特殊寄存器进行编程，也无需考虑多条通信指令间的通信时序，多条通信指令可在同一逻辑条件下执行；

　　4、可在每个辊的位置放置2个按钮，在跟随主速度的基础上，轻松根据实际要求对速度进行微调控制。

　　四、总结：

　　利用国产Haiwell PLC便利的通信功能及方便易用的浮点数运算功能，可快速、jingque的实现设备的速度同步控制。可广泛应用于纸机设备控制、长输送链、长输送线等要求多电机速度同步控制的场合。

  0前言

　　由于国家对环保的日益重视，对企业达标排放监管力度的加强，从而促进了工业烟气采用湿式脱硫技术的广泛应用。而湿式脱硫的原料是石灰石粉，因此对石灰石粉的品质和产量要求越来越高，这样就需要具有先进水平、可靠性高的控制系统。

　　当前的可编程序控制器（PLC），是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机，已经成为控制系统中应用广泛的核心位置，它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境下长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便，并配有各类通讯接口与模块处理，扩容方便。

　　1石灰石粉磨工艺简介

　　石灰石粉磨是制备石灰石粉保证石灰石粉品质为关键的工艺设备。它由磨辊、磨盘、减速机、选粉机、主电机、辅传电机、密封风机、张紧结构、液压润滑站、冷却水组成。
整个生产过程中包括各关键点的数据采集和记录、工艺流程的切换、冷却水泵的切换控制、选粉机的转速控制、液压润滑站的压力控制、石灰石粉磨内的温度、差压及料位控制、生产设备运行状态的监控等，如此多的设备和复杂的工艺运行操作，需要复杂的自动化控制。如下图：（目前#1线已投入生产，#2线正在筹备中）

2石灰石粉磨生产监控系统的运行环境

　　（1） 在该生产过程中，有大量的物理量，如温度、压力、料位、流量等模拟量参数，需要通过PLC对这些参数进行实时采集和处理。

　　（2） 整个生产过程的模拟量自动控制和故障诊断。

　　（3） 整个流程的顺序控制和实时报警、联锁保护停机。

　　3控制系统结构

　　石灰石粉磨的控制系统采用Modicon公司生产的Quantum系列可编程序控制器。该系统由4台工业PC机与PLC通过网络交换机（冗余配置）构成物理结构为10BASE-T的局域网，工业PC机与PLC之间通过以太网进行数据通讯，数据传输率为10Mbp/s。整个控制系统由主系统和扩展系统组成，负责与现场测量和控制部分之间的数据传输，肩负着全部生产运行工艺、流程的逻辑控制、报警、联锁等。4台工业PC机均运行bbbbbbs2000 Professional操作平台，分为两台上位机操作员站，运行ifix3.5组态软件,实现监视、操作、报表打印、事故分析等功能；另外一台为工程师站，运行Quantum系列的Concept2.6组态软件，实现逻辑控制、逻辑与参数的修改、在线监视等功能；还有一台为通讯接口站，通过485电缆完成与6Kv高压综合保护的数据传输。配置结构采用双以太网的形式，保证了自动化控制系统运行的连续性，提高了设备运行的可靠性，保证了安全生产。其系统配置如下图所示。



4硬件配置

　　（1）为了满足工艺过程的控制要求，控制中心采用了研华的工业控制计算机，其配置为：
CPU Inbbb PⅣ2.4GB,内存256MB,硬盘80GB,软驱3.5in，光驱52X，彩显PHILIPS 21纯平，101键盘+光电鼠标。

　　（2）Modicon Quantum系列CPU-434-12

　　（3）Modicon Quantum系列8通道模拟量输入模块11块（包括热偶、热电阻）

　　（4）Modicon Quantum系列8通道模拟量输出模块2块

　　（5）Modicon Quantum系列32通道数字量输入模块7块

　　（6）Modicon Quantum系列32通道数字量输出模块3块

　　（7）Modicon Quantum系列以太网通讯模块2块

　　（8）Modicon Quantum系列远程I/0通讯模块3块（主1，从2）

　　（9）Modicon Quantum系列电源模块6块


　　组态的主要工作是完成硬件型号参数设置、I/O地址的分配、传输方式等。使用Modicon Quantum系列PLC的专用编程软件Concept2.6进行组态。具体过程是：打开Concept2.6→File→New project，双击PLC Selection选CPU型号→OK，双击Config Extensions→双击Select Extensisns→双击Select Extensisns，在出现的对话框TCP/IP处选择以太网网络数目→OK。双击I/O Map，点击Head setup按钮→选择RIO数，这个数为主I/O通讯模块在主站背板所占用的槽号（从I/O通讯模块在扩展柜中根据自己的意愿随意放置）→OK。

　　一般情况下，1和16槽放置电源模块
　　2槽放置CPU模块
　　3槽防止主I/O通讯模块
　　4和5槽放置冗余的以太网通讯模块
　　6至15槽放置I/O模块。

　　硬件组态图如下： 



　5软件组态

　　在该系统中，上位机采用ifix3.5组态软件，下位机采用Modicon Quantum系列的Concept2.6编程软件。

　　1、 人机界面组态

　　（1） 工艺流程图：该画面通过编程实现动态模拟显示整个石灰石粉制备的过程——从上料、进磨到出粉再到仓储。实现整个生产过程中各个运行设备的程控启停以及各个运行设备的单体操作，并对故障进行实时诊断。

　　（2） 系统操作功能：它有自动和手动两种工作方式，正常运行时采用自动方式，故障和调试时采用手动方式。它由PID控制回路实现对一些重要的模拟量数据的jingque控制，以达到期望值。