西门子模块6ES7211-0AA23-0XB0支持验货
一、PCM-3499主板简介
PCM-3499 是一款极高性价比、尺寸及其紧凑的嵌入式控制模块。在PC104规格的板子上实现了几乎所有的工业计算机所需要功能。
PCM-3499 板载嵌入式高性能16位处理器,该处理器内部为32位RISC架构并且与80C186 处理器兼容,具有极高的性能,主频高达100MHz,内置了100M的以太网,并且支持1MB的SDRAM。其指令与其他X86微处理器兼容。
板上功能包括10/100M高速以太网接口,PC104接口,TFT接口和LVDS接口,VGA 接口,支持标准IDE接口(DOM,普通硬盘)、并口、四个串口(RS-232 和RS-485 ,四个串口都可配置为TTL电平接口)、USB接口、DOC接口、PS/2键盘口、RTC实时时钟、铁电,电池后备SRAM非易失性存储器、看门狗、蜂鸣器接口、通用GPIO、和8/16位兼容的ISA总线等。
在一单片闪存芯片上集成了系统BIOS、1.44M 闪存盘(Flash Flopy Disk —— FFD ,根据用户需要可扩大成8M闪存)和16点阵二级汉字库,以少数量的芯片实现小尺寸的模块的多的功能。
完全自主开发的显示控制器,可以实现高1024 768 真彩色高性能显示效果。
如果需要更多的其他功能可以通过PC/104总线去扩展相关的功能模块。
二、PCM-3499纺织控制器解决方案系统架构
在蓝宇科技客户成功开发的纺织控制器案例中,我们简单介绍其中一个客户的基于蓝宇科技PCM-3499的纺织控制器系统方案,系统架构图示于图:
根据上图所示的整个系统方案的控制实现原理,我们把此方案的主控制单元分为上、下位机结构,并由PCM-3499来完成与上位机的协同和终端设备的控制工作。
上位机主要负责人机交互、文件读取与解析、部分传感器信号的处理;
下位机主要负责输出控制信号、协同工作以及部分传感器信号的处理。
三、基于PCM-3499的纺织控制器的技术实现
(一)、通讯信道
PCM-3499板载10/100高速以太网接口,4个串口,16C550兼容UART ,COM1 为9线RS-232,COM2为9线,COM3 RS-232 或者RS-485 可选,COM4是3线的RS-232 口(TTL和RS232可选) ,提供13路(5V电平)单向数字I/O通道和4路3.3V电平(5V兼容),双向可编程数字I/O ,8位,16位动态IO总线。
PCM-3499在通讯中可以以RS485或者10/100M以太网接口与上位机实现通讯互联,在与终端设备(电机、监视器等)可以通过串口、ISA总线等进行通讯。
(二)数据处理分析
PCM-3499的CPU应用了RISC的技术,64bit指令队列,5级流水线,相对于传统的CISC 技术,指令周期短。不分频的系统时钟(386是2分频),外部时钟100MHz,内部时钟100MHz 。高速内存总线(200Mbyte/S),在数据通讯应用方面可以充分发挥大数据量吞吐的优势。8KB的高速缓存。性能高,速度快,经过测试,实际性能相当于486SX-100MHz。
PCM-3499的DOS操作平台在486的CPU基础上可以支持复杂的应用程序,实现对终端设备如步进电机的精密控制。
(三)存储
DOS操作系统和在此基础上开发出来的复杂应用程序本身要占用一定的存储空间,相关终端设备的监控信息、上位机下达的指令和传送的相关资料如纺织图案等也必须占用一定的存储空间,这都要求控制器具有一定容量的存储功能。
PCM-3499 提供了非常完善的数据存储解决方案,BIOS中集成了完全自主知识产权的高性能1.44M 或更高容量的Flash 电子盘,用于存贮应用程序及数据,对于小程序及数据的用户不需要购买DOC或硬盘,就能直接建立完整的应用系统,降低了系统成本。应用程序访问Flash电子软盘与PC上的访问普通软盘一样,访问速度和重复寿命要远远超过普通软盘。
由于BIOS提供了对IDE设备的直接支持,用户也可以使用CF卡等大容量存储设备,或与电子软盘交换文件。系统启动时查找IDE设备,并优先从IDE设备引导系统,如果没有IDE设备,则从电子软盘引导系统(提供配制工具可强制从电子软盘优先启动)。还提供了DOC电子盘接口,支持8~1G的M-system DOC 电子盘。通过USB接口,支持U盘,可以热插拔,快速方便数据交换方式。
(四)显示及输入
在特殊的情况下,用户可能需要通过人机交互界面对下位机进行直接的操作,PCM-3499自带PS/2键盘接口,显示共享系统SDRAM高速内存8MB( 高32MB) ,支持TFT LCD高1024 x 768 真彩色,支持LVDS LCD高1024 x 768 真彩色,支持CRT接口,支持触摸屏,为客户提供多种显示解决方案。
四、开发方式及编程要点
1、 开发方式
n 根据使用习惯,用户可以使用TC2.0(本地开发)、BC3.1(远程开发)、BC4.5(远程开发)开发程序。
n 根据使用习惯,用户还可以使用DEBUG调试硬件。
n 开发好的运行程序,可以拷贝到电子盘上(通过TDRF软件,或者虚拟显示的COPY命令)
n 用户可以使用虚拟显示来格式化电子盘、传送操作系统、拷贝文件、察看内存等操作。
n 编辑AUTOEXEC.BAT批处理文件,增加键盘驱动、显示驱动、用户程序命令,以便加电后自动运行应用程序。
2、编程要点
n 以太网:我公司提供全套TCP/UDP/FTP源代码例子,用户很容易上手,参见DEMO例子程序。
n 485:我公司提供全套中断方式或查询方式源代码。参见DEMO例子程序。
n FLASH:我公司提供接口程序,可以实现每小时更新一次24小时连续工作时,寿命长达10年以上,更长的寿命我们认为没有必要。
n I/O:开关量使用IO函数访问
n 模拟量:使用双向PIO扩充串行A/D、D/A转换器,参见PIO例子程序
n 896KB内存使用:直接使用即可,不需要特殊技巧,参见DEMO例子程序。
n 文件操作:参见DEMO例子程序。
n RTC:参见DEMO例子程序。
用户可以修改FTP的例子代码,把存储文件改为存储到FLASH中。
1 前言
二十一世纪的新编章已翻开,WTO的脚步又悄来。中国轮胎定型机械的生产厂家,如何面对国外同行的挑战?中国橡胶机械行业的产品,如何抓住机遇迈入世界先进行列?每一位中国橡机人必须面对的问题,不断更新观念,吸收世界先进技术,大胆采用高新产品才是我们的唯一出路。触摸屏作为一种高新技术产品,广泛应用于轮胎定型硫化机已成为势在必行的问题,特别是作为未来计算机联网的铺路石更应该引起重视。
2 触摸屏简介
触摸屏是触摸式工业图形显示器的简称,它是一种连接人类和机器(主要是PLC)的人机界面(国外称为HMI),被称为PLC的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置和数据显示。以曲线,动画等形式描绘自动化控制过程,并可简化PLC的控制程序。
触摸屏的主要作用是:监视和控制。
监视-以数据,曲线,图形,动画等各种形式来反映PLC内部位状态,存储器数值,从而直观反映工业控制系统的流程,走向。
控制-可以通过触摸屏操作改变PLC内部位状态,存储器数值,从而参与过程控制。
现以惠州普利司通轮胎公司生产的1310II型子午线轮胎硫化机为例,简要介绍有关触摸屏的应用情况。
3 基本系统配置
CPU三菱FX2N;触摸屏MT508T;连接电缆MT-FX2N;
系统配置简图见图1。
图1 系统配置图
4 外部联接
由于现场安装时触摸屏与PLC在不同的地点,我们选择的连接电缆MT-FX2N为10米。通常情况下,PLC的CPU模块只有一个编程通讯口,而PLC与触摸屏正常工作时必须连上电缆,这样很不方便PLC程序传送与调试,我们选择了一个双口适配器,将电缆接入双口适配器的其中一个口,一个口则作为编程用。
5 编辑画面
每一种品牌的触摸屏都有自己的画面制作软件。本例中使用MT508T系列触摸屏对应的画面制作软件为Easybuilder2.7.2
5.1 画面简介
接通工作电源,触摸屏自动显示主画面(如图2所示)
图2 硫化主画面
说明:
·左上角显示当天生产日期。右上角显示触摸屏当前系统时钟。
·机器号为该硫化机的编号。操作者可输入自己的工号或代号。
·所显示的工艺号及硫化规格由"编辑界面"菜单选定。
·硫化总时间以方式显示,此时延硫时间不计时。当按下延时硫化按钮,系统根据正在进行的硫化工艺以方式显示延时硫化时间,此时硫化总时间停止并保持计数,待延硫时间计为零再继续计时。延硫时间由操作工根据每次硫化状态通过"加","减"按键设定。
·步序号显示正在进行的硫化步序。分步时间以方式显示该步序时间。“位置反馈”的上方有一排指示灯显示步序号对应的硫化阀门状态。
·左右胶囊计数分别显示各自的使用次数。更换胶囊后按"清零"键将上次计数清零。
·内压,内温,外压,外温分别显示对应的PLC模拟量模块实测参数。
·位置反馈以棒状图形式显示模具开度,右侧数字为旋转编码器当前值,下部的一排指示灯由PLC将开合模分成若干区间,当旋转编码器输出位于该区间时则对应的指示灯显亮。
·屏幕下端显示一排有效的触摸键,选择并轻轻按下任一触摸键将进入相应的屏幕菜单。
5.2 画面切换
当按下主画面的"口令"键后,触摸屏画面将刷新成图3所示的画面。
说明:为保证硫化机正常工作,特别是保证一些工艺参数和配方不能随意修改。制作该画面,必须口令正确才可进入其它操作。若口令不正确则退回主画面。
口令正确后,通过中排数字键可重新设定口令。按下"退出"键回到主画面,按下"编辑"键则进入图4所示的"编辑界面"。
对于一些复杂或保密的工艺,可以依此画面制成多级口令。
·输入工艺号(00-99),根据不同的工艺设定硫化规格和分步时间,再输入总步数,按下"确定"键就会自动累加出"硫化总时间"。
·按"阀门设定",画面将刷新如图5所示,根据工艺要求设定每步对应的阀门动作,检查无误后按"返回"键回到"编辑界面",输入操作者代号,按"确定"键。
·按"下一步"可依次编辑多套硫化工艺。
·按"工艺选择",输入将要硫化的工艺号,并按"确定",用"返回"键回到主画面。
·根据每一种工艺对应的步序,轻按对应的阀门按钮,检查无误后按"确定"键(如有错误则用"清除"键重设一次)。
·按"下一步"键,用上述方法设定下步阀门动作。
·如果画面空间允许,可将图4和图5合成一个画面。
5.3 其它不同画面说明
(1) PLC监控:将PLC的输入/输出地址用指示灯来监控其状态,如状态"ON"则指示灯显亮。
(2) 操作信息:简要介绍硫化机的操作步骤和操作方法。
(3) 报警显示:将硫化机的报警参数(如压力,温度,润滑缺油等)用闪光灯来监控。
(4) 产量显示:显示该台硫化机的硫化产量。
6 传送画面
将制作好的画面用威纶公司的专用传送电缆,在Easybuilder2.7.2软件中设定PLC品牌及型号,再将触摸屏的型号设好。点击传送指令即可将画面上载至触摸屏。
7 运行
在与PLC的联动运行中,所有显示内容(包括触摸键,指示灯,计时器,计数器等)都应该与PLC的参数完全一致。用通讯电缆连接触摸屏和PLC即可运行。
8 结束语
随着轮胎工艺与配方不断更新,要求硫化机自动控制技术也应该不断创新与提高。谨以此作抛砖引玉,希望广大同行不啬赐教,齐心协力为中国的轮胎工业早日赶超世界先进水平而努力
1 引言
医用注射针刺穿力试仪是机电气一体化医用器械生产检验设备,是上海某药机公司的重要产品。广泛应用于生产医学用针的生产厂家。该机利用PLC控制步进电机使医用针头下行使其穿透薄膜,在穿透过程中通过压力传感器使针头所受的力经过AD转换通过通讯传输给PLC,通过触摸屏打印功能打印检测报告,经过数据计算和曲线的判断结合数据判断,检测注射针产品刺穿力的质量参数。
2 解决方案
2.1项目设计
(1)测力传感器的初始化:通过测力传感器通讯传过来先进行清零,根据普通的的砝码进行标定,是测力传感器数据进行初始化处理。
(2)记录实时数据:按上针头通过步进电机往下传送,当针头触碰到下方的薄膜时,PLC根据传感器判断受力有一个跳变开始每个100ms记录数据,在针头穿透薄膜10mm时,针头通过步进电机往上,直到走到上限为止。
(3)数据曲线分析描绘:上限到了以后,PLC马上开始描出刚才针头从针头触碰到下方的薄膜开始到针头穿透薄膜10mm结束,这一时间内所运行在每个位置受到压力的曲线(纵坐标为受力、横坐标为位置),还得找出这条曲线中前四个拐点(这其实是一个比较麻烦的事情)并把它们的受力及位置记录下来,并且找出大值,且曲线纵坐标会根据大所受力的大小实时的更新(如果在运行过程中发现针头大受力小于1牛,那纵坐标就是0-1N,如果在2N之内,那纵坐标就是0-2N,以此类推。
(4)存储数据进行处理:在每做一个试验后,把每次实验的大的受力数据记录下来,实时的把这几次的受力数据的平均值及根据一个特定的公式计算的偏差值计算出来,如果用户要人为的清除某一个值,那此两个值要实时的更新,好让用户判断是否针头是否合格。
(5)打印曲线及数据:根据要求每一个数据都必须记录下来的要求,客户要求每一个数据都必须打印出来的要求,利用台达人机打印的功能完成此要求。
2.2 电控设计
医用注射针刺穿力测试仪由PLC、测力机构、测距机构、打印机等部分组成。其中测力机构采用专用的0.001牛高精度压力传感器,并且测试可以通过台达触摸屏可以实时地打印,在同行当中属于中机种,对于各种形状、大小的针头外形都能进行**测试。
主控制器选用SC系列DVP-12SC11T型PLC(12SC)。台达SC系列PLC是运动控制特殊功能专用PLC,SC系列PLC主机点数12I/O,模块可扩展200点以上。SC系列拥有高速脉冲输出与脉冲计数功能。高速脉冲输出支持2点(Y10, Y11)独立高速脉冲输出功能,高可达100kHz(总合频宽130KHz)。通讯端口内置RS-232与RS-485,兼容MODBUS ASCII / RTU通讯协议。双轴插补功能支持定位控制指令:透过ZRN(原点复归) / DRVA(寻址) / DRVI(相对定位)指令,SC系列可轻易的与台达伺服搭配完成各种运动控制需求。人机界面选用台达5.7英寸单色16灰阶DOP-A57BSTD 型触摸屏。系统构架如图1所示。
2.3控制难点
此方案难点就是技术细节的处理,比如与传感器的通讯(传感器的协议比较复杂不是标准的协议)、描绘曲线、拐点的捕捉、数据的实时处理、打印的控制,特别是通讯和拐点的捕捉,都是一些费心思的一些事情。
3 台达自动化品牌特点
中达电通的母公司为世界的电子制造跨国企业——台达电子集团,台达集团在江苏吴江建有规模庞大的生产基地,是全球大电源管理系统供货商和台达变频器、编码器、人机界面、PLC、伺服、温控器等机电产品的制造厂商。中达电通主要为中国具成长潜力的通信及自动化市场提供设备和服务。其主要产品和服务包括视讯设备、动力系统、宽带数据和机电自动化四个方面。作为工控行业内的厂商,尤其是在国内唯一能将机电产品做的如此全面的制造厂家,通过应用自己的产品能够为各行各业的客户提供全面的解决方案。佳的产品性价比、周到完善的全国乃至全球联保服务能够保证客户利益。中达电通的服务体系遍布全国。随着台达产品的越来越多,功能也越来越全,在给客户提供产品控制系统功能选择及使用越来越方便及越来越多样化。
4 结束语
上海某制药机械有限公司主要生产医学实验设备、制药机械,主要应用于医药等行业。以前使用进口品牌的机电产品。因为行业内竞争的日趋激烈,运营成本压力较大,并且原有的控制系统逐渐在安全保护和控制的便利性上越来越不能满足客户的需求,加之售后服务问题,导致恒仪公司开始寻找新的合作伙伴。台达发挥单品牌自动化平台优势:产品的多样化、极高的性价比、优质完善的售后服务体系等。正是因为以上因素,台达上海机电分公司抓住了这一契机,经过三个月的时间基本上把其几十种设备设备的机电产品更换成台达机电产品,年销售额预期在百万人民币以上。