SIEMENS/西门子6ES7214-1BG40-0XB0
台达ES系列可编程序控制器(PLC),具有紧凑的外型、良好的扩展性和运算功能,这一系列PLC可以满足多种多样的自动化控制需要,结合具有价格优势的VFD-B变频器和PWS500S显示屏的运用,使其在解决用户实际的工业自动化问题时,具有很强的适应性。
2. 条卷、并卷机电气控制系统类似,组成如下:
如上图所示电气控制系统主要由可编程控制器(PLC),显示屏、变頻器组成。PLC完成所有数据的计算处理和整机工艺动作的逻辑控制。显示屏完成棉卷定长、预定长、总产、班产、出卷速度等工艺参数的设定与显示,并且具有故障报警显示功能。变频器通过与PLC的通讯,控制主电机完成低速、高速、点动慢速等工艺要求。
3.模块化的PLC软件设计
整个程序采用模块化设计,不同的工艺动作调用相应的子程序。调用过程按子程序的优先级别进行,实时性要求高的调用。
1).初始化程序:主要完成数据处理工作。根据设定的工艺数据,通过计算为变频器通讯和参数显示做好准备,以及运行中的数据处理。
2).变频器通讯程序:根据变频器的通讯数据格式,把计算好的数据写入变频器,完成PLC同变频器的数据交换。台达PLC与台达变频器的通讯有专用指令,非常快捷方便。
3).工艺动作程序:完成整机工艺动作的逻辑控制,例如:低速启动、高速运行、预定长减速、定长停车及自动(手动)换筒管等。
4).故障处理程序:外围故障信号的采集、时序逻辑处理,通过指示灯和触摸屏进行故障信息的显示。实现整机的安全自停动作。
模块化的软件设计,大大提高了软件的可操作性与可维护性,程序结构具有良好的扩展性。便与针对不同客户的要求,进行满足用户要求的个性化设计。提高了产品的竞争能力。
4. 人性化的显示屏软件开发
作为人机对话界面的软件设计,充分考虑用户的具体使用要求,不同画面之间的切换简捷方便,提高用户的可操作性。主要包括以下内容:
1). 整机的操作说明。
包括整体机器设备的介绍,相当于帮助菜单,把整机的工艺操作说明,注意事项用对话框的形式提供给操作者。
2).故障报警与处理
实时显示出当前的故障信息,按照时间顺序统计出*近出现的故障信息,有助于用户分析故障。对常见的电气故障问题提出建议性的解决方案。尽可能的提高故障处理的效率。
3).数据的设定与显示。
参数设定包括:班次、定长、预定长、车速(高速、低速)等。
参数显示包括:计长、班次、班产、总产、出卷速度、故障信息等。利用棒图以及曲线等图型形象地显示各种状态信息。
4).密码功能。
初始密码在机器安装调试时提供给用户负责人。用户可以修改设定不同等级的密码,用以保护用户工艺参数的唯一性、准确性。
5. 变频器的运用
采用台达VFD-B系列变频器,通过RS485口接收PLC的数据。例如:控方式,加减速时间,运转频率等。控制主电机完成低速启动、高速运行、预定长减速、定长停车等工艺动作。
一、引言
台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础,致力与驱动(Drive)、运动(Motion)和控制(Control)三大领域的发展,拥有**的:DVP系列PLC、DOP系列人机界面和IFD系列通讯转换接口等用于控制系统,REO系列编码器用于检测系统,ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制,VFD系列各种通用、专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制…… 如果你是一名**的电气工程师或技术主管,台达工业自动化产品的高性能、易用性、多样化以及由上至下的整合性,一定能让你的工作得心应手、事业腾飞,亮丽你的一生;无论你在国企、民企或外企,台达电子一定能使你大显身手、助你成功,如果员工(搞电气的)需要培训,PLC、DOP再加上一台变频器,是你**的试验教材;如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等,你可以浏览一下台达机电综合产品目录,相信你一定找到合理的解决方案,哈哈,下面我要介绍的一个案例就是这样诞生的:台达PLC在温度数据采集方面的应用
一条悬挂式工件热处理调质线,产品质量极不稳定,引起客户的抱怨,责丞工艺、设备技术人查找问题所在,拿出解决方案,分析原因可能由于淬火槽内淬火液的温度高低不均,如何能够测出工件在淬火液中的温度分布情况???这是解决问题的关键……传统的方法是传感器+仪表,若测工件周围六点的淬火液温度,需要六块仪表,在淬火液中高温工件四周温度的变化剧烈、复杂,如何观察记录呢?怎么分析工件的淬火温度变化曲线是否合理?显然传统的方案显得无奈,台达PLC+PC(笔记本)轻松解决问题,且省时经济,精度高,灵活性好。
二、系统硬件、软件选择
PLC主机:DVP32EH00R2 一台
热电阻温度测量模块 DVP04PT-H2 二块
铂金属传感器PT 100 (3线制 100Ω)六支
通讯模块ADAM—4520 一块
开关稳压电源 LP1100D-24M AC 200V/ DC 24V 4A一块
笔记本一台(本项目借用 **有RS232串口)
PLC编程软件 WPLSoft 2.10 台达公司免费提供
组态软件 北京亚控 组态王6.53 46点 演示版
导线若干
三 系统配置描述
本系统用于临时性、实验性、密集型连续测量、记录工件周围淬火介质温度,为改进、改造设备或热处理工艺提供实际数据,如果稍加改动,用于各种介质的温度控制,也是一个很**控制方案,具有一定推广意义。
本系统显著地特点:实用性强,方便、快捷、经济,PLC编程,组态王编程数小时便可完成,更可贵的组态王演示版,64点开发版免费,可运行2个小时,重启一次,非常经济,对于本项目没有影响。
3.1数据采集系统的整体结构
采用台达PLC主机DVP32EH + 温度测量模块 DVP04PT,利用DVP32EH的RS-485通讯口,通过一块通讯模块ADAM—4520将RS-485信号转化为RS-232信号(由于现场工作环境恶劣PC机离控制器较远故而要使用RS-485信号),连接到PC机上,*后由PC机上的组态王监控软件,完成采集数据的显示、记录与处理。
热处理调质线,现场生产工艺流程,所要采集温度点的位置如下图:
3.2 PLC 温度数据采集程序的编制
DVP04PT 温度测量模块可接受外部4 点铂金属温度传感器(PT 100 3 线 100Ω),将其转换成14位的数字信号。通过DVP-PLC 主机程序以指令FROM / TO 来读写模块内的数据,模块内具有49 个CR(ControlledRegister)寄存器,每个寄存器有16Bits。电源单元与模块分离,体积小,安装容易。可选择摄氏温度(℃)或华氏(℉)温度,摄氏温度输入分辨率为0.1℃,华氏温度输入分辨率为0.18℉。
两块温度测量模块扩展于PLC主机的右侧,6支三线制PT100温度传感器按规定接入2块DVP04PT温度测量模块中,第一块接入4支,接入4个通道,第二块接入2支,使用1、2两个通道,不用的通道,短接避免干扰。依据台达PLC特殊扩展模块的规则:主机DVP32EH右侧第一个特殊扩展模块所在的位置编号为K0,右侧第二个特殊扩展模块所在的位置编号为K1,依此类推,*多扩展八块… …
编写温度采集的数据程序如下:
程序说明:
第一块测温模块
(1) 利用FROM 指令读取模块DVP04PT-H2 内#0 寄存器(CR)内的机种编码 =H6402,以便检测判断模块是否存在,种类是否正确。
(2) 利用TO指令,在PLC 由STOP→RUN的第一个扫描周期内,设定CH1~C4 输入信号的取样平均次数为4次。
(3) 判断DVP04PT-H2是否正确,正确事时导通,从CR#6 ~ CR#9中读取CH1 ~ CH4测量摄氏温度(°C)信号平均值共4 笔放在D100 ~ D103中。从CR#18 ~ CR#21中读取CH1 ~ CH4测量摄氏温度(°C)信号现在值共4 笔放在D110 ~ D113中。
3.3 温度数据显示、记录组态程序的编制
组态监控软件采用北京亚控公司的组态王 6.53 版本,由于本项目是试验性的采集、记录数据,故采用64 点演示版,开发与运行,间断地运行两个小时足以。
3.3.1 组态王与台达PLC 通讯的建立
台达的DVP系列PLC和上位机的组态王通讯采用串行通讯,使用组态王本身驱动,支持RS232和RS485两种通讯方式。本例采用RS485通讯,硬件配置设置值如下:
计算机通过RS232串口接转换模块,变成RS485信号后,接到PLC的485口上
波特率 9600
数据位 7位
停止位 1位
校验位 偶校验
切记:将PLC中决定通讯格式的特殊数据寄存器D1120设置为:0X8E
3.3.2 组态数据显示画面、温度记录曲线
用组态王软件可以实现**、细腻的互动显示操作,大量的图库精灵,多种通讯驱动程序,强大的在线、离线模拟功能,支持配方功能和多种控件,能完成各种物理量如温度、压力等的实时曲线、历史曲线的数据存储,具有打印功能,可满足各种工艺要求。温度显示画面、历史曲线显示画面如下:
温度显示画面
温度记录历史曲线画面