西门子6ES7223-1PH22-0XA8现货充足
由ST公司的运放LM339组成的迟滞比较器,其主要优点是抗干扰能力强,当输入信号受干扰或噪声的影响而上下波动时,适当调整比较器的输入电平差值即可避免比较器的输出电压因干扰或震动而发生改变。输出状态一旦转换后,只要在跳变电压值附近的干扰不超过△U之值,输出电压的值就将是稳定的;但随之而来的是分辨率降低,因为对迟滞比较器来说,它不能分辨差别小于△U的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度,还可避免由于电路寄生耦合而产生的自激振荡。
其中, 在转速不太低时,定子电阻压降RsIs可忽略。Rs为定子电阻;us、Is、ψs分别为定子三相电压、电流、磁链的合成空间矢量;φm是磁链的幅值,ω1为其旋转角速度。电压us也可表示为:
其中,uAO、u BO、uCO为A、B、C三相相对于原点O的电压。
逆变的每相桥臂有两种开关电平(+ud和-ud),每周期逆变器共8种工作状态。其中首尾两种状态是冗余的,状态切换后分别形成6个空间电压矢量和、磁链矢量,如图5所示。如果想获得更多或逼近圆形的旋转磁场,须在每个π/3时间内出现多个工作状态,以形成更多相位不同的空间电压矢量。图6绘出了逼近圆形时的磁链矢量轨迹。如果每周期只切换6次,当电压为u1时,磁链增量为u1△t=△ψ1,磁链轨迹呈六边形。不同空间电压矢量在不间作用下的线性组合就可得到所需相位的磁链增量。增加开关切换次数可使磁链逼近圆形,如图6中的磁链增量由△ψ11、△ψ12、△ψ13、△ψ14、△ψ15、△ψ16六段组成。△ψ11是u1和u6在不同作用时间下合成的,即
其中,t1、t2为作用时间;T0为采样周期。
2.2 SVPWM软件实现
SVPWM中断服务程序流程如图7所示。测速编码器将测得脉冲经整形电路后送入单片机,再经过PI调节,设置定时器,在每次速度采样的时间内计算转角增量和空间电压矢量的相角,进行SVP-WM波的调制。此开放式教研系统还加入了二级控制系统,通过设置Twido PLC参数可对各个系统分别控制,也可由上位机直接控制。
在新开发的产品中有一个型号为Q7的长条铝基台,要在上面加工两个φ3.7×1.65的平底盲孔,由于要求精度高,批量大,故无法用传统的钻模在钻床上加工,也很难在传统铣床上面加工,能加工效率也很低,并且设备损耗和电力损耗也很大。此工件的加工有着非常广泛的代表性,生产的很多产品有着类似的要求,为此,我们设计制做了一台用于此类产品加工的设备——通用型数控钻铣床。
一、系统概述
控制部分采用PLC,并配以人机界面进行程序参数修改、设定,以及运行状态显示监控,可编程设置人机界面的内容。三轴均为全数字交流伺服系统,各轴伺服电机通过连轴器带动滚珠丝杠,以移动配有直线导轨的工作台和主轴铣头,其定位准确,速度快。主轴铣头由变频器控制,根据刀具及工件和进给量,来设置主轴合理的转速,并在程序中设定它的启动停止。各轴均设二端极限传感器和原点传感器,冷却和润滑也都有异常检测,在报警灯和人机界面处显示报警信息。为便于调试和检修,各项操作均设手动功能,如手动各轴快慢移动、主轴高低速旋转、切削液及润滑开关等。此机床整体虽为半闭环控制,只要选件、装配、程序编制及操作合理,精度和稳定性还是能满足使用要求的。
二、硬件配置
PLC选用永宏的FBS-40MCT,该型机具有较高的性价比,体积小,功能强,24点输入,其中有16点高速计数器,频率可达120K,16点输出,其中有4轴步进或伺服输出整合在里面,输出频率可达120K,使应用起来非常方便,接线简捷。编程软件WinProladder有梯形图大师之称,易学易用且功能强大,编辑、监视、除错等操作非常顺手,按键、鼠标并用及在线即时指令功能查询与操作指引,使编辑、输入效率倍增。
接点分配:取各轴伺服电机的Z相信号作原点开关,要分接在几个高速输入点上,用中断进行机床原点复归,其余限位开关、操作开关、液位检知等常规接点可按顺序依次接入。X、Y、Z三轴伺服电机连在前3轴伺服输出点,主轴高低速、冷却、报警等接在其余输出点上。
X、Y、Z3轴伺服系统均选用相同的,和利时的ES系列全数字交流伺服驱动器0040E-CBCEE-02,和60系列小惯量的伺服电机60CB040C-2DE6E。该伺服系统功能比较完善,如能耗制动、电子齿轮、自动加减速等,具备多种脉冲串输入,保护功能也比较完备,有欠压、过压、过流、过载、堵转、失速、位置超差、编码器异常等。在此设备中按集电极开路驱动方式连接至PLC,高脉冲输入频率为200K,伺服ON、Z相信号等也做相应连接。
变频器选用富凌的DZB70B0015L2A,规格为单相1500W,400Hz,有多步速供编辑使用。由于正常使用时不频繁变速,故速度调节设定不引出,只在变频器操作面板上调节,设定两个速度,高速用于加工,低速用于对刀。调节相关参数与主轴匹配,如基频、基压、运行频率上限、载频等,并改动相应跳线。
主轴没有采用传统方式,而是根据加工需要,采用了雕刻机用的电主轴,安阳莱必泰的ADX80-24Z/1型,其体积小、噪音低,直径只有80mm,这样使整个主轴箱便于整体密封,可有效地防止加工中的碎屑飞溅到Z轴的丝杠和导轨上造成损害,也使主轴箱外表显得美观。它的高转速为24000转/分,使正常工作转速6000-14000转有一个合适的余量范围。 人机界面选用人机电子的通用可编程文本显示器MD204L,它可以以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态。
三、软件设计
开机后先检测手动开关是否有效,若手动开关有效即利用各手动控制开关执行手动操作的项目。若手动开关无效,则启动原点复归程序,各轴进行机床原点复归,先回Z轴再回其它两轴,当所有轴都原点复归成功后才能进行到下一步。若刀具和工装夹具、工件程序均没有变动,可复位到加工预备状态而不进行对刀,若需对刀,则打开对刀开关启动对刀程序,3轴分别对刀,即找工件原点,利用手动各轴移动开关快慢移动各轴,使工件的三个面分别碰触低速旋转的刀具,刚好碰上为止。对好后,按对刀OK确认,再输入刀补,经过程序处理,即形成工件原点也就是编程0点,编程时根据此0点按照图纸计算刀具路径,可使操作者思路清晰,编辑运算简单。操作者编辑的是用户程序,可以编辑刀具轨迹,就是各轴移动坐标,还有移动速度、循环加工时的循环次数等。编好程序后或使用当前程序时,即复位到预备状态:各轴移动到初始位—一个合适的位置,装卸工件方便、不易碰触刀具时,装上工件,按启动即可开始加工,主轴运转,冷却液开,各轴按程序设定坐标移动。当加工结束时,机床复位,即各轴又移动到初始位,主轴停,冷却关,这时可卸下工件,完成加工过程。
工件的加工流程图如图3所示,以Q7产品为例,胎具上一次装夹15只工件,那么就有30个φ3.7的平底盲孔需要加工,刀具选用φ3.7的2刃钨钢立铣刀,钻削加工,钻削深度1.65mm。在预备状态时紧靠工作台上的定位固定好胎具,按启动后,主轴旋转,待主轴即将达到额定转速时,X、Y轴运转到加工工位,也就是个孔的X、Y工件坐标值,此时冷却液打开、Z轴快速下降到加工区,即铣刀端面即将触及工件加工面,迅速变用缓慢的工进速度开始钻削加工。当加工深度到达设定深度(1.65mm)时,Z轴带动铣刀迅速抬起,抬起的高度为铣刀端面水平方向上碰触不到工件及胎具为准。计数器加1后程序进行比较运算,判断加工是否完了,如否,则X、Y轴继续运转到下一加工工位,再重复Z轴下降加工动作。如加工完了,产量计数器加数、主轴停转、冷却液关闭,发出5s声光报讯,用以提醒操作者,各轴移动到初始位:Z轴到上端;X轴到左端;Y轴到外端。卸下胎具后,一个加工周期完成,装上胎具再按启动即开始进行下一轮加工。
四、一些着重的电气措施
1.主回路加装漏电断路器,相应回路都安装合适的断路器。
2.PLC和伺服系统的电源处都分别加有电源滤波器。
3.各直流继电器线圈都并接反峰二极管,交流接触器线圈并接阻容吸收回路。
4.润滑、主轴冷却都设液位低报警器。
5.伺服控制线、人机界面通讯线等使用屏蔽线,并远离电源线。
6.在拖链内走线,使用耐折的柔性电缆,并尽量增大拖链的弯曲半径。
7.变频器与PLC、伺服驱动器等保持一定距离。
1、问题提出
目前,我国正在运行的电梯七八十年代生产的占有相当大的比例,特别是工业生产用电梯。这类电梯绝大部分都是以继电器接触控制系统为主,运行过程中故障率高、维修工作量大、使用效率低,严重影响了电梯用户的生产和管理。大多数用户由于资金原因不能及时更换,这样电梯的机械部件都较好。国家政策从安全生产考虑,劳动和建设管理部门又强制停用这类电梯,对电梯老用户原有电气系统进行技术改造,tigao电梯安全运行保障生产和管理是行之有效的途径,尤其对经济欠发达地区更有实际意义。
2、PLC改造电气控制系统方案的确定
电梯电气控制系统分为调速控制部分和逻辑控制部分。调速性能的好坏影响电梯运行中的舒适感,逻辑控制是保证电梯安全运行的关键,需改造和电梯其控制方案必须满足上述两方面的要求。
2.1 电梯电力拖动系统的设计方案
老型号电梯多数拖动的电动机为交流双速电动机,电动机在起动、换速、制动时采用电抗器切换方法,无论如何调节,都有明显的“台阶”感,其舒适感和平层精度都难以满足目前电梯标准对电梯运行性能的要求。在改造中换掉原有曳引电动机功率相匹配的变频器,即可对电机的运行、调速进行理想的速度控制。图一所示为电梯速度运行曲线。
图一 电梯运行速度曲线
因为电梯运行属于位能性负载,电动机将作四象限运行,变频器的选择采用电流源型变频器(M ICOVERT2000)是比较合理的,这样就可以防止泵升电压过高的损坏变频器,保证拖动系统的安全稳定运行。图二所示为电力拖动系统的控制框图。
图二 电梯感动系统控制框图
变频器中的编程参数是根据电梯的速度运行曲线参数来确定的,至于电梯何时起动、换速以及电梯的运行方向是由外招信号、内选信号、减速信号等外感信号作出决策的。PLC控制装置接收到控制信号后,向变制器发出指令,变频器就按速度运行曲线运行。经过改造后的电梯其电力拖动系统便成VVVF拖动方式。样就可大大的改善电梯运行的舒适感和平层精度,tigao电梯的运行性能。
2.2 电梯逻辑控制系统的设计方案
原有电梯采用继电器控制,线路复杂、故障率高,改用进行控制,具有接线少、工作可靠、维修方便的特点。根据改造电梯的层站数可确定PLC的输入、输出点数,选择与之相符要求的PLC型号(Fx2—64 MR)、扩展模块(Fx—64EYR)、功能单元(Fx2—40AW)。综合电力拖动控制系统和逻辑控制系统,图三所示为电梯电气控制的原理图。
图三 电梯电气控制结构图
逻辑控制各部门(外招指令控制,内选指令控制、主令控制、楼层显示控制等)的梯型图略。
3、结束语
经过改造后的电梯控制系统,实践证明电梯运行平稳、舒适感好、系统的可靠性、技术性能有了较大的tigao,运行效率也tigao了,并减少了维修工作量。通过对旧电梯的改造,可以使将要或已废弃 的电梯重新投入使用,具有良好的经济效益
(3)辅控制器。组合开关的防爆现场数据输入是本案采用双PLC架构的原因。由于防爆现场不允许安装非防爆电器,必须设计防爆人机单元。考虑智能组合开关的数据输入要求,选用4*4防爆矩阵键盘,如图3所示。
图34*4矩阵防爆键盘
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键盘的数据读入选用台达DVP12SA11T小型PLC,利用矩阵驱动原理的PLC键盘数据读入电路原理如图4所示。
图4PLC键盘数据输入原理
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数据显示画面案例如图5所示。
图5数据显示画面 2.3监控功能设计
(1)采用台达全中文液晶显示屏,配合台达小型PLC,实现对组合开关的工作状态、参数和故障类型显示和记忆,并可对具体参数进行修改调整,友好的用户界面,具有良好的人机对话功能,可大大tigao判断故障和排除故障的效率。
(2)所有模拟信号全部处理为数字信号,具有抗干扰能力强、接线简捷、信息量大、控制可靠准确等特点。
(3)具有完备的自检、自诊断和故障模拟试验功能,可方便地检查保护和控制系统正常与否。
2.4技术指标设计
该组合开关,充分考虑煤矿井下的工作环境,集机械制造、自动化、测控技术与仪器仪表、计算机应用科学技术等学科于一身,其主要技术指标如下:
(1)电压等级:1140/660V;频率为:50Hz
(2)总额定电流:800A、1200A,单台工作电流可达到400A
(3)电流整定范围:30-399A
(4)漏电闭锁保护:附加直流检测,1140V-40kΩ、660V-22kΩ。
(5)先导控制(本质安全控制):Igmax<10mA,Idmax<15mA。
(6)过载保护:反时限。
(7)短路保护:鉴幅式(7-10倍),机敏(3-5倍)。
(8)断相保护:负序检测,定时限;
(9)控制方式:单机单速、单机双速、双机双速、程序控制等多种控制方式。
3 结束语
此组合开关应用案例,体现了台达触摸屏强大的通讯、人机交互功能,以及PLC独特的键盘输入应用特点,大大tigao了触摸屏在井下防爆中的应用,替代了以往常规触摸屏只能显示记忆的缺点,在tigao劳动生产率,保障井下安全生产的也展示了台达产品的特色
前言:我们大多数人可能对植物萃取技术比较陌生,认为是与我们生活无关的话题,其实不然。植物萃取技术几乎和我们每个人都有关系,我们日常饮用的茶饮料,用于保健医疗的中成药,还有女士常用的化妆品,当然还有好多其他用品都离不开植物萃取技术。植物萃取技术就是从植物中提取所需要的精华,加工成产品原料,是一项与生活密切相关的科学技术。
1植物萃取设备组态软件需求
植物萃取的方式方法有很多种,无论是哪一种萃取方案,只要是想投入生产,形成规模,都必须对其生产过程进行控制、跟踪并要求工艺可以追溯,历史数据可以查询。随着网络在全世界的风靡,我们每个人都很难离开网络,生产过程也一样。
自从网络交互成为一种趋势,几乎所有大型的生产过程都被实时监控,并且在许多的项目当中,所有的监控过程都要求发布到Internet
具体要求:
a.现场控制采用西门子S7-200条例PLC进行控制。
b.现场配备监视控制人机界面 (工业HMI)。
c.车间机房配备监控中心。
d.办公室可以通过WEB浏览器看到监控中心画面和数据。
e.监控中心可以和公司内ERP软件通过数据库服务器进行交互。
f.所有监控数据可生成曲线、可追溯历史、可以统计成报表、可以做工艺分析。
g.设备维护管理。
h.INTERNET远程浏览。
图1某种植物萃取工艺简图
2 具体方案
概述:本系统针对植物萃取工程要求进行设计,本方案主要介绍系统总体结构和监控中心主要功能和实现方式。
2.1系统总图
图2 系统总图
本系统主要由6部分组成:
a)现场执行部分:由4台西门子S7-200系列PLC组成。
b)现场显示部分:由3台触摸屏组成。
c)传输层:PPI总线。
d)监控总机:工控机(IPC)和WEB版世纪星组成总监控系统。
e)局域网浏览:通过WEB页浏览器,观察由监控总机发布的监控画面。
f)数据库服务器。
2.2监控中心
监控中心主要由以下几部分组成:
图3 监控中心
a) 实时数据采集
监控中心计算机通过PPI总线连接到现场设备。所有的现场开关量状态和模拟量值(温度、liuliang)都通过PPI总线传输到监控中心计算机,可调整所有数据的采集频率以满足监控需求。
b) 历史数据记录
历史数据记录系统负责保存所有需要记录分析的数据,根据需要可调整数据记录的频率和记录方式(文件、数据库),历史数据记录系统由世纪星自动完成,不需要编写代码。
c) 趋势曲线
趋势曲线分实时趋势曲线和历史趋势曲线两种。实时趋势曲线显示所选变量的实时变化情况。历史曲线用于查询历史数据并生成曲线,历史曲线可以缩小放大以便于观察曲线的变化细节。
d) 报警系统
世纪星对每个变量都提供了报警功能,报警种类分为极限报警、偏差报警、变化率报警,当然如有特殊需要还可以编写用于实现特定种类报警的程序。
世纪星提供了实时报警画面和历史报警画面。实时报警画面显示当前所有未应答的报警信息,可以使用报警过滤功能显示需要查看的报警种类。历史报警窗口用于查询历史报警信息,历史报警窗口对所有历史报警时间、报警值、报警恢复时间做详细记录,同样可以采用过滤功能查询特定条件的历史报警信息。
e) 历史数据报表
所有历史数据可以以报表的形式显示和打印。
通过查询设定具体的时间生成班报表、日报表、月报表、年报表。
报表可以保存成EXCEL文件也可以输出到打印机进行打印。
f) 数据库
世纪星可以和局域网或internet网络上的数据库服务器进行连接把特定的数据信息写到数据库服务器上或从数据库服务器上获得数据信息,这样实现和ERP或OA的交互。世纪星是通过ODBC连接到数据库的,在通过ODBC连接测试成功的数据库世纪星都能访问。
g) WEB服务
监控中心为局域网计算机提供WEB浏览服务。可通过不同的WEB组来区分不同的工位和站点画面。WEB发布启动后,所有配置了WEB发布的变量都可已在WEB浏览器端实时显示。
h) 用户管理
世纪星为每个用户提供了不同权限,可根据要求分为设备厂商、管理员、操作员、一般浏览人员。
1) 局域网查看
本系统采用局域网的B/S结构,即浏览器/服务器结构。局域网的计算机通过WEB浏览器登录到WEB站点后,下载世纪星WEB组插件,安装插件后可以浏览监控中心的画面。通过WEB页即可以实现对现场的监视又可以实现实时控制,世纪星通过区分WEB的用户权限来控制WEB用户是否可以控制现场。普通用户只具备查看权力,用户具有查看和控制权力。
2) 系统特点
a) 本系统采用西门子S7-200PLC为主控单元,运行可靠,避免了用工控机控制死机、系统崩溃的问题。
b) 配置现场显示单元(HMI),方便用户操作,使操作方式图形化、集中化。
c) PPI总线通讯方式抗干扰能力较好,组网方式简单,传输距离较远,信号中继设计为系统信号传输提供了保障。
d) 配置监控中心计算机,增加了系统管理功能。
包括数据存储和查询、报警存储合查询、数据分析(报表)、操作追溯、数据库交互、WEB服务、用户集中管理、设备管理(事件提醒)等功能,并具有直观的动态图形化界面。
e) B/S结构。远程浏览不需要安装客户端软件,只要有因特网的地方就可以看到现场情况,并且根据需要进行远程干预。