西门子CPU模块6ES7136-6AA00-0CA1
前言：
农业自动化是近几年来，在全球范围内积极推广的使用方向。通过自动控制的技术运用于国民经济的产业，帮助农业生产更快地**效率。目前，在农业自动化技术中运用较多的是温室控制、自动排灌控制等控制应用。
现代农业灌溉带来的新问题：
在地广人稀的现场作业环境中，人为的工作效率已经远远不能满足规模化生产的需要。对于现场地质环境的限制，有线的控制系统不能很好地在农作物的种植现场实施开槽、布线、安装等一系列传统的步骤。
邦纳DX70工业无线网络系统成为现代农业灌溉上定时器
针对于此，邦纳公司推出的DX70无线网络系统，能够很好地应对现代农业对自动化技术提出的特殊应用需求，工业无线产品的优势在农业生产中的应用凸显而出。
邦纳的DX70无线网络系统在农业生产中的应用之一就是自动灌溉。通过安装布置于各个种植区的无线网络产品，将控制信号传递到灌溉用的电动阀门上。长传输距离可达3.2公里的邦纳DX70工业无线网络产品，非常适用于农作物的现场应用。
邦纳无线定时器的实现方案：
灌溉中使用的DX70无线网络系统
在自动控制灌溉的过程中，管理人员若发现出现旱象的地段即可用工业无线产品DX70发出控制信号，控制电动机和水泵喷灌。当喷溉水量达到要求时，通过无线装置发出控制信号，停止灌水。由PLC采集泵的运行状态和其他液位等数据，并驱动灌溉阀门的开闭，邦纳无线系统完美的实现了泵站监控和水泵控制的功能。也实现根据稻田水分蒸发情况自动决定供水或停水的无人值守自动灌溉系统。
分布于各个种植大棚的无线装置，不仅能够定时、有序地进行灌溉。也可以做为温度的传输装置。可以进行温度信号的传递，一旦达到临界点的时候，需要发生警报信号，进行相应措施，信号通过DataRadio实现信号中继，真正的实现了自动灌溉。邦纳无线网络系统成为农业自动化领域一个重要的砝码----定时器。
装置在灌水器上的邦纳无线系统
自动化日益发展的，自动化控制所涉及的领域也越来越为广泛，农业作为国民经济中的产业，需要依靠科技应用，促成农作物更快、更好的生长。在这其中工业无线网络产品是不可缺少的重要环节。
邦纳无线网络系统DX70的技术参数：
邦纳无线DX70产品图
FrequencyHopping Spread Spectrum (FHSS) 无线电跳频扩频以及Time Division MultipleAccess (TDMA)时分多址控制架构的技术结合, 抗干扰强。
无线工业级I/O 系统,4 路开关量I/O, 2路模拟量I/O, 连接信号丢失输出
网关与节点为双向数据传输,包括数据传输的应答
坚固的外壳,防护等级为IP67
即插即用
2.4 GHz频率
内建信号强度指示
内置或外置天线可选,天线种类繁多
超远距离3.2Km
邦纳DX70无线网络系统在实际中的应用中，适用于各种已有的传感器安装，减少了布线距离增加的成本，解决了现场布线障碍(高架桥路, 桥梁,河流…)及生产中断或是在室外工作的限制，并且解决了需要耗时耗力的布线及现场的环境如灰尘等问题。该产品可以应用到许多行业及自动化领域的多种信号输入输出而无需布线的场合。DX70无线网络系统的出现，将为国内传感器市场带来更为广泛、高效的产品应用。
据有关机构统计，使用无线传感器和使用有线传感器相比，在应用条件和输出结果相同的情况下，总体的应用成本后者将是前者的3倍。因为有线不可避免布线和开槽这些常规操作，而无线的传感器将更为自由、方便地使用。相信，随着应用理念的**，更具性价比和实用性的无线传感器将会被越来越多的国内企业所接受。
附：
1．FHSS-无线电跳频扩频技术:载波频率受一个伪随机码的控制，在其有效工作带宽范围内，按PN码的随机规律不断改变，实现频谱扩展。在接收端，接收机的频率合成器受相同的伪随机码控制，并通过同步措施，保持与发射端的跳变顺序一致，终实现双向通讯。跳频的优点是抗干扰性能强，相比其他单一频率通讯方式（例如数传电台），一旦在某个时间点上通讯受到外界噪声干扰，便可以主动跳变到其他频道上继续通讯。
2．Data Radio是串口线的完美替代者,实现信号中继，消除地形所带来的对无线通信的影响
一、 叙述
本控制系统为控制化工区热电厂冷却水塔电机用，水塔共有电机两台，功率为132KW。本控制系统中共有四个控制柜，其中变频控制柜两个，就地控制柜两个。
变频控制柜的作用为通过监测到的冷水温度的变化来控制冷却水塔电机的转速，达到节能的目的。就地控制柜安装于冷却塔上其作用为紧急情况下控制电机的起停。
二、控制原理及功能
系统基本控制原理为变频恒温自动控制，可以手动/自动完成电机工频和变频间的切换，从而实现系统的恒温控制。系统具有以下功能：
a) 系统具有温度设定功能。用户可在温度控制部分设定所需温度。
b)系统具有手动/自动切换功能。即手动状态下电机按设定速度运行；在自动状态下，系统根据用户设定的温度可自动调节温度，从而使实际温度稳定于用户设定的温度。
c)系统具有电机变频状态切换功能。即用户可以选择工频，变频运行方式，两种方式可自由切换。当运行时出现变频故障时，可自动切换自工频运行。
d) 风机具有自动停复机功能，当风机长时间处于低速运行时可自动停机，当系统要求高速时又可自动开启。
e) 系统具有变频、工频、电机等等故障报警功能。
f) 系统按控制采用一对一方式，安全可靠。
g) 系统具有多点控制功能，即可以在风机现场，控制室，中央控制室完成对设备的启停，急停等控制功能。
四、系统控制操作原理简述
本系统采用**的PLC控制，设备可处于变频方式运行，也可处于工频方式运行。合上总电源开关空气断路器QF，当要求系统处于变频方式运行时，将运行方式选择开关置在变频档。变频启动，则风机运行于变频状态；变频器工作方式在自动档时，变频器在温度传感器反馈信号作用下，由变频器PID运算自由控制M的转速，由此控制风压处于稳定状态。当要求变频器处于手动方式运行时，风机按电位器或中央控制上给定值运转。当要求系统处于工频方式运行时，将运行方式选择开关置在工频档，接启动按钮风机采用星-三角启动运行。
五、 主要元器件功能
1、变频器：实现系统的变频器控制电机速度，平稳控制风量，本身具有节能功能。有过流、过压、过载、欠压、短路、缺相等自保护功能。
2、可编程控制器:逻辑控制单元，控制调度系统启停等；
3、交流接触器：由手工/变频选择按钮控制其通断。
4、热继电器：防止电机由于过载或堵转而引起温度过高，起到保护电机的功能。
5、断路器：电源的通/断，以及短路保护功能。
6、温度传感变送器：对温度传感器的信号变换提供4~20mA的电流或0~10V的电压（甲方提供）。
7、中控指令：甲方提供。
利用DMC130A高的直线插补特性，驱动步进电机旋转设定圈数，带动齿轮泵，实现**的双液定量；利用DMC130A控制器的寄存器器指令、运算指令，实现对不同出胶比例灵活更改参数的需求；利用DMC300A控制器开放的显示指令，实现了设备运行时状态信息的显示需求。
关键词：DMC130A运动控制器 步进电机双液定量灌注 点胶机 科瑞特自动化；
1. 引言
实际的工业生产中，存在大量需要使用AB胶的场合。根据使用场合的区别、及不同的AB胶材质，AB胶的体积比例、重量比例是多种多样的，但都要求AB两种胶水混合均匀。这种要求对于自动化来讲，并不属于较高的要求，但在实际的工业生产中，却普遍采用纯手工操作：手工按比例分别称/量取两种胶水，混合在一容器内，手工搅拌；再装入注射器或塑胶袋，手工挤/压出，凭经验或眼睛估计判断挤出量的多少。这种方法操作简单、不需要专用设备，但：
1、效率低，纯手工操作，占用大量人工工时。
2、产品一致型差、不良率高：手工搅拌，很难做到搅拌均匀；手工挤压，出胶量不能**控制。
3、容易产生胶水浪费：一次搅拌混合的胶水必须一次使用完毕，剩余的胶水无法储存。
基于解决以上问题，本人同深圳宝安某自动化设备厂商合作开发的双液定量灌注机系统，通过使用DMC300A控制器，控制两个步进电机，带动齿轮泵，并且配合自动搅拌，有效的解决了上述问题。
2. DMC130A控制器简介
科瑞特自动化DMC110A运动控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控，系统资源丰富、功能强大、使用简单：
1、24K存储空间：支持1024个参数，
2、IO接口充足：16个输入、8个输出，逻辑关系在程序中确定，功能可完全自定义；
3、控制三轴步进电机：XYZ，每轴带两个硬件限位点；
4、高速高性能：支持100KHz脉冲频率，标准的梯形加速曲线；
5、人机交互便捷：内嵌键盘模块、128×64点阵液晶显示，提供显示指令，用户可灵活控制显示；
6、高性能内核模块：系统提供一套完整的指令系统，支持用户进行便捷的二次编程，对于非标数控系统，完全优越于G代码编程；
7、编程方便：可在PC机编程下载用户程序，或在键盘上直接编程；
应用DMC130A的系统分析
科瑞特自动化DMC130A控制器在该灌注机系统上的应用，对于DMC系列运动控制器的高性能、多功能来讲，属于比较简单的应用。但此要求对于“PLC+文本显示”或“CNC”或专用系统来讲，却都显得或复杂、或使用不便、或开发周期长，换句话讲，的运动控制器，解决运动控制问题，确实简单。
利用DMC130A高的直线插补指令，实现两个齿轮泵的同步、高速、定量出胶；配合出胶头加装的混合搅拌装置，实现两种胶水的均匀搅拌；
参数输入接口设置为：针对不同的产品对胶量的要求，仅需设置出胶量（体积单位）；根据实际胶水的粘稠度，设置具体的出胶速度（单位体积/秒）；对于不同的胶水材质要求，设置出胶比例（体积比）；利用DMC300A丰富简便的运算指令实现具体单位的参数向脉冲单位的转换；
显示功能：运行中显示当前出胶速度、出胶量、加工次数、当前状态等信息；
启停控制：“Run”接地有效时运行程序，“IN0”接地有效时启动加工、“Stop”接地有效时停止加工过程；
报警检测：‘IN1’、‘IN2’对胶桶中的总胶量进行检测，胶水量低于下限，停止出胶动作；
机械系统需要解决的问题：步进电机转动带动齿轮泵的实现、出胶枪头对胶水搅拌的实现、其他胶水胶路、气阀气路、胶桶加热等。
步进电机运动控制功能的实现
将控制A胶步进电机定义为X轴，B胶步进电机定义为Y轴。AB胶比例决定XY轴直线插补斜率，即X、Y运动脉冲比例；由出胶总量，按AB胶比例，得到X、Y轴的出胶量；根据实际测算出的出胶量与脉冲数的系数，计算得到X、Y轴分别应发的脉冲数；
速度值计算：由设定的出胶速度（ml/10s），根据实际测算出的出胶量与脉冲数的系数，计算得到直线插补的高速度；当高速度大于电机的启动速度时，起始速度取固定的步进电机的启动速度，当高速度小于电机的启动速度时，起始速度取高速度的一半；加速时间取固定值，在实际中取800ms，基本可以保证高低速出胶的流畅。当然，这里面有个前提，即出胶速度并不要求准确，实际现场使用运行由20％的偏差。但出胶量的准确性要求误差在5％以内；
速度计算程序：(S10:出胶速度，步进电机启动速度500转/分，近似对应3000Hz/s)
MOVM M12,S10
MUL M12,165 ‘(实际测算的脉冲系数，即0.1ml**对应脉冲数多少)
JLD SP00,M12,3000
MOV M10,3000
JMP SP20
SP00:MOVM M10,M12
DIV M10,2
JMP SP20
SP20: MOV M11,800
SPEEDM 3,M10,M11,M12
上述代码完成了脉冲速度值的计算；
直线插补计算：（S0:出胶量；S20: A胶比例； S21： B胶比例； S22：X轴脉冲系数； S23：Y轴脉冲系数）
MOVM M0,S20
ADDM M0,S21
MOVM M1,S0
MULM M1,S20
MULM M1,S22
DIVM M1,M0
MOVM M2,S0
MULM M2,S21
MULM M2,S23
DIVM M2,M0
经过计算，指令“LINIM 3,M1,M2”即可完成设定的出胶动作。
12. 参数设置的实现
系统工作需要设置的参数为：出胶总量、A胶比例、B胶比例、出胶速度、A胶系数、B胶系数等。预先绘制128×64象素图片：
将上述两个图片分别下载至控制器参数页面0、1（图片需要顺时针旋转90度），
下载参数页面0时，需要设置四个数值区域对应寄存器为：S0,S10,S20,S21;
下载参数页面1时，需要设置四个数值区域对应寄存器为：S22,S23,S4,S4;
图片下载后，控制器待机状态下按参数键，出现可视参数设置界面，将出现如下界面：
通过移动光标键，可分别对以上参数进行设置；系统将自动按设置对应的寄存器序号分别对应S型变量：S0,S10,S20,S21,S22,S23，用户程序中的取值指令将自动获取你设置的参数数值。
13. 状态信息显示的实现
预先绘制如右图所示128×64点阵图片：
将此图片下载至控制器状态画面0；
在程序中使用寄存器/变量：M1，对加工次数进行计数；
在程序中，IN0启动之前，使用如下程序：
DISPLAY 0,0,0
DISPLAY 6,S0,4
DISPLAY 6,S10,5
DISPLAY 4,4,6
DISPLAY 6,M0,6
运行程序后，在脚踏开关（IN0）按下之前，控制器将显示如右图的界面：
在程序中，IN0启动之后，使用如下程序：
DISPLAY 6,M1,6
DISPLAY 4,6,7
脚踏开关（IN0）按下之后，即灌注工作过程中，
显示如右图的界面：
14. 效果及结论
在该项目正式立项后，确定了步进电机及驱动器选型，进而确定了机械结构；机械的初次定型耗时2周左右，而控制系统软件在了解灌注机工艺流程之后，编写程序耗时一个小时左右；在机械初次定型后，花费3个小时左右的调试，控制系统已基本满足了设计要求；后来，机械结构进行了部分必须的技术改进（主要为出胶口搅拌技术），经在多家工厂的产品批量灌注生产及测试，控制系统可靠、**。
对应此类非标应用步进电机的控制系统，使用DMC300A控制器，可以做到性能可靠、开发周期短，使设备厂商可以把精力集中在自己擅长的机械结构上：设备产品早上市，就能获得更多的市场机会；省去了专用控制系统繁杂、长周期的开发过程，又不会出现使用PLC进行痛苦的编程调试，步进脉冲定量控制、速度控制捉襟见肘，等等。