西门子6ES7222-1BF22-0XA8支持验货

西门子6ES7222-1BF22-0XA8支持验货

 通过应用PLC响应速度快的特点，发挥PLC信息捕捉锁定功能，实现实时就近报靶、显示弹着点，随时为修正射击误差提供依据。文中对PLC多个输出负载采用矩阵处理方式，减少了I/O点数，扩展了PLC的功能和应用领域。 
     利用PLC的程序可编制及反应速度快的特点在胸环靶激光射击训练装置中作激光信号锁定及指示用，与数字电路逻辑组合功能相结合，对激光信号实施控制，制成激光射击训练装置，扩大了PLC的应用范围。激光靶装置分为胸环激光信号接收、显示靶两大部分，射手利用远距离激光发射器发射波长为630 ~680mm大输出功率5mW的激光束，在百米开外的胸环靶上安装有激光接收装置，该装置的输出信号，通过电缆线的传输，送至安装在激光发射位置的小型声光报靶装置，报靶装置中的PLC对激光信息进行锁定，处理，通过声音和发光显示，实时报出弹着点及环数，供射击者随时参考，修正瞄准点。

一、激光信号接收靶的控制原理
把胸环靶按弹着点位置分为若干个区域，如图1所示。

胸环靶有5 ~10环的6种环数，靶面共分为8个（0 ~7）区域，区域划分得越细，显示弹着点的位置越**。胸环靶所有激光接收器件分成34个区域，胸环靶每个区域内有若干个光电接收器件相并联，器件间距不大于胸环靶接收的激光点直径，胸环靶电气原理见图2所示，

胸环靶每个区激光接收器件可分别产生1个区信号和1个环信号。34个区域接收到的激光信号经过逻辑电路变换成8路区信号和6路环信号逻辑输出。当胸环靶某个区接收到激光信号时，通过数字逻辑电路产生出相应的区、环信号，送往声光显示靶进行处理。
电气原理图逻辑关系表达式为：
X = A0 + A1 + A2+ A3 + A4 + A5 + A6 + A7
Y = A0 + B0 + C0+ D0 + E0
Z = A7 + B7 + C7+ D7 + E7
式中：X为9环信号输出端，当IC1（8输入端或非门）任一输入端有效时（高电平有效），9环输出X端有效（低电平有效）。A0~ A7分别对应0 ~7区的9环激光检测输入信号。Y为0区的区选信号输出端，当0区任一信号输入有效时，0区输出Y端有效。IC2的输入A ~E分别对应0区9、8、7、6、5环激光检测输入信号。Z为7区的区选信号输出端。X、Y、X接至PLC的输入端，当输出三极管基极为高电平时，输出端X、Y、Z为低电平，PLC输入有效。
当激光信号击在0区9环靶位时，接收器件R1有效，IC1、IC2输入端A0有效。(1)环处理电路，IC1输入信号A0有效，X（9环）输出低电平有效（IC1为9环处理或门电路）。(2)区处理电路，IC1输入信号A0有效，Y（0区）输出低电平有效（IC2为0区处理或门电路）。X、Y有效信号送向PLC，PLC得到9环0区有效信号，即作相应处理。
又如激光束击在7区9环时，通过R2的接收，使IC1、IC3输入信号A7有效，输出端X（9环）、Z（7区）输出低电平有效。
二、声光显示靶的控制原理
声光显示靶显示区域的划分，与胸环靶相类似。胸环靶逻辑输出信号经电缆线传输至位于射手侧前方的显示靶，作为PLC输入信号，设PLC输入为干接点结构，胸环靶输出低电平时PLC输入有效，利用PLC内部锁存功能，对捕捉到的区、环输入信号脉冲前沿进行锁存，而对以后5秒内连续发出的激光信号不予相应。并按照胸环靶所接收激光信号的相应位置，显示弹着点位置，用语言报出击中环数。
PLC外部电路如图3所示，

PLC输出点采用继电器输出，在PLC输出端口分别产生区、环有效信号输出，并与发光二极管和语言芯片一起构成矩阵电路。显示靶每区、每环用一个发光二极管指示弹着点位置，故区域划分的越细，显示弹着点的位置越**。
输出矩阵设计思想，根据胸环靶的要求分别可驱动34个发光二极管及6片语言芯片。矩阵电路的引用扩展了PLC的输出端点，使得仅用40点PLC的14个输出端点，就驱动了40多个负载，满足了本系统的基本控制要求，节省了PLC的硬件资源。设PLC输出区信号X=1、环信号Y=1时，区、环输出矩阵选通X，Y线，使交叉处发光二极管点亮，Y=1环信号使报警语言芯片报出相应环数。

三、PLC程序设计
PLC控制系统程序设计的思路如图4所示，

在无激光信号输入时，程序处在循环扫描输入端口，等待激光信号到来的状态。当收到激光输入信号，并对激光脉冲前沿锁定后，封锁所有输入端点，不再响应激光输入。其员在于，激光发射装置可连续发射，而所模拟的实弹射击弹丸却只能单击，不能连续无间隔发射，故采用封锁处理（封锁时间可调），使得在激光发射时不响应连续信号，以达到真实地模拟实弹射击的目的。
按优先级联锁功能设定的意义在于，激光信号无论射在胸环靶任意位置，都应覆盖住激光接收器件，要求激光接收器件的间距小于激光束的直径，这样就有可能使得2个相邻的激光接收器件有效，这时报靶电路应报出高环靶数，而不是高、低环数输出，如某区9、10环接收到激光信号时，应报10环而不应报9环，故10环输出应封锁9、8、7、6、5环的输出，依此类推

　　一、概述
　　此项目共有38组盘管空调和三通阀门，采用自动控制，要求各组空调出口处温度与设定温度误差范围在1℃以内。所选设备以技术的先进性和产品的可靠性；操作、显示功能完善简便，满足长期运转的条件；系统具备随时扩展升级的可行性。
　　二、自控结构和原理
　　1，中央控制室，
　　中央控制室设置内设工业控制计算机（已有上位IFIX系统），通过现场控制站的PLC的Modbus接口把现场数据传给它。
　　2，现场控制站分为2个控制站
　　1#控制站(LCS1)
　　控制20个阀门，和1个触摸屏嵌入安装。
　　2#控制站(LCS2)
　　控制18个阀门，和1个触摸屏嵌入安装。
　　1#控制站、2#控制站与中控室计算机失去通讯，也能保证自己独立正常的运行。
　　3，通讯方式
　　1#现场控制站、2#现场控制站均采用VIPA200V系列PLC.。每个PLC现场站可以独立运行和控制相应的设备。在PLC的上有一个MPI接口，PLC现场站通过MPI接口经过MPI电缆和设在控制站的VIPA触摸屏通讯。VIPA触摸屏负责显示本地控制站的实时数据的显示和控制。中控室上位工控机应带有工业485接口，中控室上位工控机带的485接口通过Modbus总线与每个PLC现场站通讯，保持上位监控画面与设备实时状态的同步。
　　
　　4、系统结构图
　　

　　三、控制方式
　　通过传感器检测的温度和设定温度自动调节相应的阀门，采用PID方式。PID程序在PLC中运行，采用西门子的STEP7编程软件编程。当现场温度高于设定温度时，PID的输出加大冷却水**阀门开度，当现场温度低于设定温度时就减小冷却水阀门开度。这样使现场温度终能稳定在设定值附件。
　　各阀门都有1个PLC-AO控制阀门角行程执行器，并通过1个PLC-AI实时监视阀门的角行程执行器的执行状态。
　　每个空调出口有一个温度传感器，把温度信号接入PLC。
　　VIPA触摸屏实时反映阀门和温度的实时状态，并且可以上位手动控制，VIPA触摸屏可选择是由上位监控软件主控还是由VIPA触摸屏本地主控。VIPA触摸屏操作系统为WINCE,组态软件为MOVICON。
　　
　　四、结束语
　　整个系统从设计、调试、交付用户只用了短短三个月时间，现在为止已正常运行，用户反映良好。 　　
　　【附】VIPAPLC简介
　　 德国VIPA是自动化元器件及系统的制造商，国际 Profibus组织成员。200V系统为中小型控制系统，相当于SIEMENSS7-300,是基于现场总线的主/从站模块化控制系统，单个摸块的尺寸仅为76 X 25.4X76mm,直接安装在标准35mm导轨上，模块间的电器联结通过嵌入导轨的背板实现。各种模块的灵活组合，可准确构成用户所需的系统。每排可连接多至32个模块，也可通过基本接口模块和扩展接口模块组合成并排安装。CPU的MP2I接口不仅支持MPI通讯，也可不使用MPI适配器，用VIPA绿电缆（RS-232COM）实现PC和CPU之间的点到点通讯。

　一、概述
　　按照新一轮城市建设和经济发展规划，城市建设和经济发展对优化城市能源结构提出了更高的要求。而推行热电联产、城市集中供热，是解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施，充分体现节约能源、保护环境，**能源利用效率、企业经济效益和社会效益的佳途径。既有利于节约能源，又有利于**热电企业的经济效益和社会环境效益，给热电企业的发展创造了更加广阔的前景。
　　随着热用户的不断增加，热用量不断的加大，而怎样才能更好，更有效的对整个热网管道，热用户计量进行管理呢？利用远程监测，对整个热网管道，仪表进行跟踪监控，不仅可以全面掌握整个热网管线供热状态，还能快速、准确地反映仪表故障报警信息，方便维护人员及时查修，这样不仅节省大量的人力、物力，极大的**了热网的现代化管理水平。城市热网监控作为数字化城市的一个方面，已显示出越来越重要的作用。
　　二、需求：
　　将下属的16个分站的数据传递到中央数据中心，由于数据中心与各分站之间已经建立了ADSL视频网络，针对本项目，借用原有的ADSL网络进行数据通讯是具性价比的方式。由于系统以后需要根据需求扩展，要求对系统的开放性、可维护性和扩展性给予充分考虑。
　　三、系统设计原则
　　1．安全可靠稳定性原则
　　系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，在系统建设过程中，将系统的安全可靠性稳定性作为设计的原则
　　2．开放性原则
　　坚持开放行原则，为今后系统的升级扩展维护和二次开放过程提供较大的灵活性
　　3．技术先进性原则
　　保证系统的先进性，只有这样，系统才能经受实际的考验，保证不会被淘汰
　　4．经济性原则
　　经济性原则不仅体现在设计过程中，会为系统今后的维护降低成本
　　5．操作维护简单原则
　　系统不仅要功能完善，应该操作简单，维护方便，这会为使用人员带来很多操作的方便性
　　6．可扩展性原则
　　为了使系统具有一定的应变能力，可以方便的修改和灵活的扩充，应使系统保证一定的可伸缩性
　　四、系统概述
　　系统主要由力控监控软件、MOXA串口联网服务器和凯迪恩PLC构成，这种方式的主要特点是结构分散、开放性好、稳定性强、并且扩展容易。力控软件主要负责数据采集、通讯处理、人机界面和WEB发布等工作；串口联网服务器负责将PLC的串口通讯转为以太网通讯，并将数据通过ADSL网络传递给力控软件；凯迪恩PLC负责现场仪表和设备的通讯及数据采集和控制。主要工作方式：力控软件设在中央数据中心，数据中心有一个固定的外网IP，力控软件采用典型的C/S和B/S结构，B/S方式是作为WEB服务器，将实时数据和画面通过WEB进行发布，远端用户经过授权，无须安装任何插件，使用标准的浏览器通过固定IP或域名绑定进行访问即可在远程进行监视。C/S方式是力控软件作为标准服务器端与各分站的多个客户端（MOXA串口联网服务器）进行通讯，建立连接时由串口联网服务器主动向拥有固定IP的服务器端发出连接请求，服务器进行应答，建立网络连接之后，由力控软件主动向下位的凯迪恩PLC发出请求，通过标准MODBUS协议与凯迪恩PLC进行通讯，MOXA串口联网服务器在中间起到透明转发的作用。整个通讯系统的拓扑结构如下图：
　　
　　

　　
　　五、系统简介
　　（1）上位系统
　　上位系统服务器选用力控PCAUTO?WWW服务器版软件，以VC++或VB编程平台为辅助，使得数据中心监控软件具备良好的人机界面，操作直观，简便并且灵活性强等特点，可实现主要功能有：
　　1．24小时在线运行，实时采集各热用户子站的温度、压力、**和其他运行参数，实时监测每个采集计量仪表的运行情况，而现场采集计量仪表出现故障也可以在短时间内发现，并将故障时间纪录备案，避免计量方面的损失；杜绝了用户偷汽的想法；
　　2．显示供热管网地理信息（GIS）；
　　3．进行整个热网数据的运行分析，具有强大的统计和数据库查询功能，可以查询任意用户任意时段内的用汽情况；实时有效的分析管线的管损情况；
　　4．对热用户端市电断电、采集参数异常的情况，进行报警，并记录备查；
　　5．根据需要自动生成结算帐单（日报表、月报表和年报表），并可以直接打印输出；
　　6．图表曲线功能，可以直观的反映出各个用户的用汽情况；
　　7．网络化设计，支持远程访问功能；
　　8．支持模拟屏或投影仪显示；
　　9．实时数据库与关系型数据库的结合使用保证了数据的稳定性和安全性。
　　
　　主要特点：
　　1、驱动连接
　　PCAuto拥有丰富的I/O驱动程序，支持多种硬件设备和通信协议，可以和人机界面、实时数据库分离，充当通讯管理服务器。一台运行力控PCAuto的计算机可连接多种I/O设备。目前支持的设备包括：霍尼维尔、横河、福克斯波罗、费希尔等厂家的DCS通讯；凯迪恩、AB、GE、Omron、Modicon、Siemens、松下、三菱等厂家生产的PLC；Honeywell、虹润等厂家生产的调节器以及其它流行的智能仪表、智能终端；研华、研祥、中泰、康拓等厂家生产的板卡及相关的智能模块；不同厂家的变频器如SIEMENS、三菱、富士等；各种不同的UPS设备、空调设备等；支持PROFIBUS、Can、LonWorks、MODBUS、Opto22等标准的总线设备。
　　2、实时数据库和力控服务器
　　服务器上安装力控的实时数据库作为服务器。实时数据库系统是一个分布式数据库系统，通过计算机网络实现分散控制、集中管理，力控?的分布式数据库系统可以方便的构成这种网络架构。力控?的实时数据库系统由管理器和运行系统组成，实时数据库将组态数据、实时数据、历史数据等以一定的组织形式存储在介质上。服务器分别处理各个监控对象的数据采集、历史数据保存、报警处理。
　　3、组态监视
　　集成化的开发环境：Pcauto提供集成化的开发环境和丰富的图形工具使得系统开发简便、快捷
　　面向对象的图形/图形工具：丰富的图形元素丰富的图形元素及超级子图精灵图库集，提供子图精灵开发工具，用户可以方便地生成自己的图库；力控?优化设计的图库，提供了丰富的子图和“子图精灵”，任意拖拽不变形，使您的工程画面精益求精。
　　脚本编辑功能：力控在动作脚本中提供丰富的函数，触发方式多样，具备自定义函数功能
　　安全管理：力控PCauto提供了系统的安全级管理，增强了bbbbbbs操作系统的安全性。在力控中，操作画面的显示，过程数据的写入等操作都赋予了权限管理。
　　监控功能：Pcauto能准确地监视和控制所有现场过程，根据现场产品特性要求，及时、快捷地调整设备和原材料，响应现场需求。**的现场分析和及时的响应减少了浪费。
　　先进的报警功能：力控Pcauto方便、灵活、可靠、易于扩展的报警系统，报告系统活动及系统潜在的问题，保障系统安全运行。力控的报警可按区管理、报警优先级以及在运行时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件，作为非关键性报警信息。
　　数据管理：提供了多种数据管理功能，包括：数据的采集和管理，历史数据的存储，导出数据库及生成各种数据报表，保证系统处于佳的运行状态
　　历史数据存储功能：力控Pcauto自动的采集、存储、显示历史数据，分析过程趋势，为将来查询提供了文档依据。
　　强大的趋势功能：Pcauto中包括实时趋势和历史趋势图，并且可以为每个图分配多个笔，趋势图中有丰富的对象颜色和属性选择，X、Y轴还可以单独组态定义，可以在运行环境下调整他们的属性。
　　数据报表功能：包括：历史报表--方便快速的历史报表生成工具，能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据，组态时在力控的绘画菜单内进行历史报表的选取。
　　内嵌多功能报表--灵活的报表生成方式，可以任意设置报表格式，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表，也可以制作历史报表。可以在报表上显示实时数据和任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均，统计出大小值。内嵌多功能报表提供了相应的报表函数，可以制作各种报表
　　模板，实现多次使用，以免重复工作，组态时在力控的子图内。
　　内置数据表--内置数据表是力控开发人员关系数据库的特点开发出的内置实时关系数据表，利用报表模板可以将力控实时数据库的变量和报表字段进行任意绑定，可以对任意的数据进行插入、删除、遍历、存盘，内置的报表过滤器可以任意设定不同情况下的查询条件，根据查询条件对所查出的记录进行选取来参与数据处理。
　　*冗余及双机热备：力控PCauto数据库目前支持双机热备式冗余。即可以指定一台机器为主机，另一台作为从机，从机内容与主机内容实时同步，从机实时监视主机状态，一旦发现主机停止响应，便接管控制。I/O设备只从主机接受控制指令，以免造成控制时序错乱，在这种情况下，从机不做任何组态，同步信息包括：时钟同步、实时数据库信息同步、历史数据同步。
　　*全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX、等标准：可以作为DDE和OPC的客户端，OPC客户端可连接不同厂家的OPC服务器，支持报警和事件，也可以作为DDE和OPC的服务器，可以和各种关系数据库通过ODBC/SQL进行实时历史数据向关系数据库的转储.
　　
　　4．WWW功能
　　　Web页面与过程画面的高度同步
　　　　用户往往会担心在客户端浏览器上看到的Web页面与工程组态的过程画面能否完全一致，会不会对某些图形或动画效果进行限制。而PCAUTO实现了服务器端与客户端画面的高度同步。在服务器端直接浏览的效果与在客户端用浏览器上看到的图形效果完全相同。
　　　　快速的数据更新
　　　　采用COM/DCOM技术实现底层数据通信。与其它采用JAVA虚拟机进行通信的方式相比，由于减少了解释运行的环节，具有更快的运行与数据更新速度。
　　　　多文档
　　　　采用独到的多文档技术。在客户端的浏览器上可以浏览多个过程画面。
　　　　企业级Web服务器
　　　　专为构建企业级Web服务器而设计，具备高容量的数据吞吐能力和良好的健壮性。介于现场监控层和Internet/Intranet之间，通过Web服务器管理所有的访问请求，不会由于多个用户请求访问而影响整个SCADA系统的功能，保证系统的可靠平稳运行。pWebView支持多达500的客户端的访问。
　　　　完全瘦客户端
　　　　在客户端只需要MicrosoftInternet Explorer5.0或以上版本的浏览器，就可以对现场的各种事务进行浏览、控制。无需购买其它软件或增加软件成本。
　　　　完善的安全机制
　　　　提供完善的安全管理机制。只有授权的用户才能修改过程参数。使用WEB发布时，管理员尽可安心，不必担心非法或未授权的修改。
　　　　简便的系统开发和维护
　　　　使用简便，只需在服务器上进行前期的组态和后期的维护，在客户端无需任何工作。大大的减少了系统开发和维护的工作量。易于扩展，可以有效地控制系统预算开支。
　　（2）通讯服务器
　　每个分站的通讯服务器采用MOXA串口联网服务器产品。特点如下：
　　立您的串口设备联网
　　点对点连接模式，可在不使用PC的情况下经由网络连接两个串口设备
　　可利用简单易用的bbbbbbsUtility执行大量安装
　　自动侦测10/100Mbps Ethernet
　　所有串口信号皆内建15 KVESD突波保护
　　支持SNMPMIB-II网管功能
　　可通过网络/bbbnet/控制器端口进行配置
　　配置工具可在网络上自动寻找设备联网服务器
　　
　　（3）下位系统
　　PLC选用凯迪恩KDNPLC产品，KDN-K3系列小型一体化可编程控制器是用于工厂自动化领域中机器控制和小规模过程控制的先进PLC产品，与市场众多的同类产品相比它是后来者，但却跨越了PLC发展的初级阶段，将多种先进技术和功能集成到逻辑控制器中，广泛适用于以下控制应用：包装机械、纺织机械、建材机械、食品机械、塑料机械、数控机床、印刷机械、中央空调、环保设备以及单一过程控制装置。
　　按国际通用分类规则，KDN-K3属于小型PLC系统，由于采用高性能处理器芯片和软件优化设计，布尔指令执行速度优于0.5μs/步。K3系列共有6款CPU模块，控制点数、内存容量、内部资源、扩展能力等依次增强，开关量控制点数从14～280点，模拟量大40点。通过二十多种扩展I/O和扩展功能模块灵活组合，可以满足大部分该领域应用的要求。
　　　编程软件符合IEC61131-3标准
　　大控制点数开关量280点，模拟量40点
　　DIO通道可自由设置输入输出功能
　　多种通讯方式真正实现开放性
　　全部自主开发，拥有知识产权
　　易学易用，符合国人编程及使用习惯
　　PLC系统集成了一些传统产品不具备的功能，这些功能也使得PLC不再仅仅是逻辑控制器，而能够胜任更复杂的控制任务。
　　高速计数和脉冲输出：
　　　　在CPU本体上集成了4路高速计数输入（30kHz）和2路高速脉冲输出（20kHz），用于**定位和控制步进/伺服驱动装置
　　PID算法：
　　　　内置PID算法
　　DIO模块原理介绍：
　　　　DIO模块（KDN-K323-08DTX）的每一个点既可以设置成DI，又可以设置成DO，只要按手册的说明以不同形式接线即可，CPU内部为此模块分配一个输入字节和一个输出字节地址
　　顶调电位器
　　CPU模块带两个8位分辨率的顶调电位器，设定值被送入CPU内部寄存器供程序调用。
　　实时时钟功能
　　系统时钟可以设定和读取年、月、日、时、分、秒、星期
　　提供24V负载电源
　　为方便使用，CPU模块上设计了DC24V电源输出端，用于晶体管输入点的电流源，其容量可以供100个DI点输入，多数情况下客户不用单独配置输入负载电源。