6ES7223-1PH22-0XA8使用说明
2 项目设计
在某不锈钢连续退火机组项目中，我们使用了德国vipa公司300v系列的控制系统，其主要配置为：1个vipa plc315-2dp01作为中央处理器；4个vipa的200v作为远程站，其中一个远程站还插了一块vipars485通讯接口模块cp240-2，和四块rkc温控表通讯；16台基于profibusdp通讯的意大利eei公司的直流传动装置；2台基于profibusdp通讯变频器；1台触摸屏做操作员站；1台工控机做工程师站。系统在现场经过不到半个月的调试，现已进入正常生产阶段。整个控制系统从控制器到远程站都使用了vipa公司的产品。vipaplc内部集成了工作存储器，无需外加mmc卡即可运行，但其也带有标准mmc卡接口，可用于保存程序和数据，带来了使用上的方便性和灵活性。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
2.1 主控站
主控站选用了vipa315-2dp01作控制器，挂接了vipa 300系列的开关量输入模块vipa 321-1bl00两块、输出模块vipa322-1bl00三块、模拟量输入模块vipa 331-7kb01一块。其排列如图2所示。
图2 主控站
2.2 远程站
四个远程站选用vipa 253-1dp01作为接口模块，分别选用了相应的vipa 200v系列的i/o模块插在不同的站上。每个站多可插32个vipa200v的i/o模块。组态示意图3所示。
图3 远程站组态
远程站组态用法和西门子et200m类似，但要安装vipa公司提供的专用gsd文件用于profibus组态，每个远程站多可组32个模块，原则上功能模块在前，开关量模块在后。
2.3 其它总线节点
(1)直流调速器。16台由我公司和意大利eei合资公司生产的直流调速器83b(585x版)通过其选配的profibusdp通讯板r123挂在vipa 315-2dp01自带的dp总线接口上，实现对各电机的通讯控制。
(2)西门子mm440变频器。2台西门子mm440变频器和eei的直流调速器一起挂在同一dp总线上，可通过通讯设定参数和读取变频数据。
(3)触摸屏。台湾威纶公司生产的彩色触摸屏mt510t作为操作员界面，通过mpi电缆与vipa315-2dp01通讯，可在现场控制柜就地监控系统的状态，并能设定部分控制参数。
2.4 工程师站
项目选用1台研华工控机做为工程师站，安装西门子组态软件wincc作为人机界面，通过mpi电缆与vipa315-2dp01通讯，全面监控整个机组的运行情况，并能及时做出修正。
3 结束语
在整个项目的调试过程中，感觉和以前用西门子控制器几乎没多少差别。使用vipa公司的plc，其编程平台使用西门子的step7v5.2以上版本，和西门子plc的编程方法完全一致。对vipa公司的远程模块挂dp总线，要安装vipa公司提供的gsd文件，其用法和西门子的远程站类似。每个远程接口多能插32个vipa200v的模块，其扩展能力很强，性价比较高。vipa plc带有一个mp2i接口，其大的好处是用绿电缆(rs232线缆)就可编程，不要用mpi适配器。这就给调试维护带来很大的方便。
1 引言
象山水电站位于黑龙江省黑河市，电站装机容量为3×6mw，1996年设计时以计算机监控为主，常规控制为辅，主要实现对机组部分的监控，开关站以及公用辅助设备未考虑在内，由于系统的结构和功能不十分完善由于设备都已进入老化期，设备陈旧技术落后为电站的管理和维护，以及系统的正常运行都带来隐患。为保证电站的正常运行，tigao电站的管理水平和经济效益，对电厂现行的监控设备进行全面的技术改造。
2 概念设计
电站新的计算机监控系统按“无人值班”(少人值守)运行方式设计。采用北京中水科水电科技开发公司的h9000水电站计算机监控系统，整个系统应采用全分布开放式系统结构。电站计算机监控系统由电站控制中心系统和现地控制单元等组成。系统采用新的计算机硬件、软件及网络技术，全站按全计算机监控进行总体设计和系统配置，达到国内同类型水电站计算机监控系统先进水平，系统投入运行后，使全站运行管理达到无人值班(少人职守)。系统高度可靠，各项技术性能指标均达到部颁dl/t578-95《水电站计算机监控系统基本技术条件》及dl/t5065-1999《水力发电厂计算机监控系统设计技术规定》的要求，选择较高的mtbf指标，从部件、单机和系统多层次保证高可靠性要求。系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点，硬件、软件采用模块化、结构化的设计，以便于硬件设备的扩充，又可适应功能的增加和系统规模的扩展。实时性好，抗干扰能力强，适应电站的现场环境。人机接口功能强，操作控制简洁、方便、灵活。在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的系统应具有可维护性好，保证较小的mttr指标。
3 计算机监控系统结构配置
电站以计算机监控系统为基础。电站设备的运行监视和控制在中控室的操作员工作站上进行，也可在各lcu上通过触摸屏和开关按钮实现对其所控设备运行的监视和控制。机组单元及开关站/公用单元通过光纤网络与全厂计算机监控系统连接并接受其监控，在这些系统的现地控制柜上设有控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。系统包括系统主机兼操作员工作站、办公楼监视终端、通讯服务器、网络设备、gps时钟、打印机等。
现地控制单元(lcu)包括三套机组lcu(lcu1-lcu3)、一套开关站及公用设备lcu(lcu4)、一套小机lcu(lcu5)。lcu完成对监控对象的数据采集及数据预处理及与其它电站设备的通讯，负责向网络传送数据信息，并自动服从调度层上位机的命令和管理。各lcu也具有控制、调节操作和监视功能，配备有本地操作按钮和指示元件，当与上位机系统脱机时，仍具有必要的监视和控制功能。lcu采用plc直接上以太网的方案。现地控制单元包括：可编程序控制器、现地人机接口、同期装置、交流采样设备、转速装置及多功能电度表、嵌入式通信控制器、温度采集设备、电源、机柜、继电器及按钮开关、光字等。
lcu可编程序控制器完成系统的数据采集及设备的调节与控制(包括顺控)。控制器不仅实时性指标高，还应具有可靠性高等特点。lcu采用bitcmx9300系列plc。该系列plc针对水电需求，由bitc与惠朋公司(vipa gmbh)联合设计，在德国加工生产。各lcu的plc配置的i/o点设计如附表所示。
以机组单元为例，具体配置如下：
主(1#)机箱(bitc mx9300)
扩展(2#)机箱(bitcmx9300)
cpu模块：mx315-2ag10，含以太网接口；32点开关量输入模块：mx321-1bl00，6块；32点开关量输出模块：mx322-1bl00,4块；8点模拟量输入模块：mx331-7kf01，2块；4点温度量模块：mx331-7kf01，6块；mx9300的编程软件采用sw873，该软件支持winplc7(stl，fbd，lad)编程。
4 系统特点及功能
lcu是一套完整的计算机控制系统。与系统联网时，作为监控系统的一部分，实现系统指定的功能。而当lcu与系统脱离时，则能独立运行，实现lcu的现地监控功能，并确保被控设备的安全稳定运行。
plc完成各种数据采集与预处理功能。事件顺序记录功能。数据通讯与网络通讯功能。运行工况的转换，lcu可完成各类设备的运行工况转换，如机组的运行工况转换，断路器的分合，设备运行方式的转换等。lcu现地人机联系功能。系统硬件及软件诊断与自恢复功能。时钟同步功能。通过硬件和软件同步手段，实现系统时钟同步。
机组现地控制单元(lcu)控制与调节功能：机组开、停机顺序控制：包括单步控制和连续控制两种顺控方式；机组事故停机及紧急停机控制；机组辅助设备的控制；发电机出口断路器的分/合操作；主变中性点接地开关的分/合操作；机组有功功率调节；机组无功功率/电压调节；各种整定值和限值的设定；机组的自动/手动准同期并网操作；机组进水口闸门控制；水力机械保护功能。
公用设备/开关站现地控制单元(lcu)控制操作功能：开关站现地/远方控制方式的切换操作；开关站各断路器的分/合操作；开关站各隔离开关的分/合操作；开关站各接地开关的分/合操作；开关站各断路器的自动准同期合闸操作；厂用电进线及断路器的分/合操作；厂用电各种运行方式的确定及备用电源自动投入。
1 引言
由于建筑行业的迅猛发展，对于各种型号的砖构件需求量日益加大。用于建筑业的砖构件原材料粘土日益减少，土地回生能力很弱，原先制砖对土地支持消耗巨大；并且实心红砖产品型号单一，难以满足各种场合的应用要求。
砌块成型机可采用砂、石、粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、陶粒、膨胀珍珠岩等工业废料加工成各种新型墙体材料。生产出无烧结砖与空心砌块，节约土地，煤炭，无污染，能tigao工程速度，减轻楼体重量，空心率高，隔音保暖，冬暖夏凉，抗风化，原来来源丰富，质量好且生产工艺简便，投资少见效快，适应性广，前景广阔等优点。
砖机设备上已经大量使用了电气自动化设备，很多设备都由原先的手动生产发展到全自动生产，不但tigao了设备的技术含量，tigao了自动化生产的工作效率。
2 工艺描述
砌块成型机的工艺主要由四个部分构成。
液压系统：液压系统的主要功能在于控制模具的模头、模箱的升降。使用液压系统可以有效的平稳加压，避免设备有太大的冲击力。
主机：主机的整个机架焊接而成，其中模具采用线切割加工工艺制造，保证砌块砖光滑无毛刺，尺寸，对于振动电机，目前行业中部分客户使用普通电机，还有一些客户使用的是变频器来带载电机，有效的tigao了由于频繁起停造成的电机烧毁的情况。tigao了系统的可靠性。
出砖输送带：出砖部分主要功能是将成品砖送离砌块机。在出砖部分还有扫灰电机，它的主要作用是清理成品砖上的废料，当砖头凉干后就不会有废料粘面保持砖头的清洁。
模具：根据客户的不同需求，可以搭配有多种的模具，选用不同的模具可以生产出不同要求的砌块形砖，适合各种场合的应用。
3 技术方案
3.1 方案框图
该技术方案采用hmi＋plc＋mdi的方式，如图1所示。
图1 技术方案
目前的砌块成型机plc的点数是控制在60点即可。采用艾默生ec10系列60点主模块，不需要扩展模块，刚好满足客户需求。
变频器该客户选用某品牌的通用型变频器，主要做调速使用。
hmi该客户选用台湾威伦的产品。
触摸屏和plc进行连接，plc控制变频器的频率更改和频率设定，plc和变频器通讯采用标准的modbus协议。该变频器控制生产电机运行频率，以达到调节生产效率。
3.2 程序设计
编程采用顺序功能图(sequentialfunctionchart)，利用顺序功能图的过程划分和步骤间转换功能。可将程序段进行模块化自由组合。由于顺序功能图编程具有直观和流程化的特点，分解后的每一步骤和每个转换条件都为相对简单的程序过程，在顺序控制领域应用比较广泛。经过系统分析，自动化程序可以分为表1所示的几个部分。
本机为手动、自动两种工作方式。开机前先选择手动方式，手动按钮全部为单键启停按钮，按一下为启动，再按一下为停止或到位开关自停。在人机界面手动画面里有“取消互锁”的触摸键，打开时为灰色，这时互锁制约取消，此时各按钮为点动模式，方便调试机台，各限位开关都调整好时一定要关闭该键以恢复互锁制约。这对保护机台安全至关重要，关闭时该键为白色。启动油泵后，手动测试压头、模框、料车、送板、成品、输送动作全部正常后，设定好生产模数、布料次数、进退布料时间，将手动/自动开关置于自动位置，按压自动开始或触摸屏启动键，成型机即按预先设定程序走下去，直到达到生产模数或按停止结束。
3.3 plc通讯协议设置
ec10系列plc主模块提供了两个串行异步通讯端口，分别为port0和port1。通讯接口特性如表2所示。
3.4 hmi通讯设定
winview端需要设置好通信接口的格式，设置界面如图2所示。
图2 通信接口格式
触摸屏因其能够实时、形象且生动的显示当前设备的运行信息而在工业上得到广泛的应用。触摸屏和plc的连接通过rs232端口进行，plc的类型选择emersonplc ec20[pdsv2.50]。触摸屏作为主站plc作为从站，采用modbus主从式协议进行通讯，plc从站地址选择为2，触摸屏主站地址设置为1，如图3所示。
图3 modbus协议地址设置
触摸屏和plc的通讯串口都设置成：
波特率：9600 奇偶校验：偶校验
数据位：8 停止位：1
可以在触摸屏上对砌块成型机的手动、自动状态、liuliang压力、延时进行设置，也可以显示当前的信号状态。对话窗口均较为生动反映了当前设备的运行信息，通过触摸屏的应用，我们能够实现系统实时监控，并在下一级应用中间将之纳入到设备管理系统监控系统中间去，为设备优化tisheng空间。
3.5 变频器通讯协议设定
变频器采用某品牌的通用型变频器，plc通过modbus协议进行通讯。变频器频率给定通过plc给定方式，变频器支持modbus协议，可与ec10plc组成rs-485通讯网络，plc采用通讯口1作为和变频器通讯的端口，采用通用的modbusrtu主从协议进行通讯，plc主站设置为1，变频器从站设置为2，图4为plc主站设置。
图4 plc主站设置
变频器端通信参数设置参见表3所示。
变频器是采用一种异步串行的主从modbus协议，该通讯协议的数据格式分为rtu(远程终端单元)和ascii模式两种通讯格式。艾默生ec10通讯采用modbusrtu方式进行通讯。rtu模式中，每个字节的格式如下：编码系统：8位二进制，十六进制0～9、a～f每个8位的帧域中，包含两个十六进制字符。在rtu模式中，帧总是以3.5个字节的传输时间静默，作为开始。rtu的数据格式为：
rtu帧的标准结构:
按照变频器的通讯说明，通用的变频器的功能码如下：
帧格式为：站号 功能码(03h)起始地址高位 起始地址低位 数据个数高位数据个数低位crc低位crc高位。如果上位机通讯读取变频器频率的协议帧如下：
改写通讯变频器的频率的协议帧如下：
3.6 艾默生plc通讯编程
通讯组帧功能部分，通过字数据传输指令(mov)可以将数据组成通讯帧，从d302开始到d307结束。艾默生的modbus协议自动在通讯帧的后面加了crc校验，不需要使用者计算crc校验。
sm135：通讯口1的modbus的通讯完成
sm124：串口1空闲标志
sm136：通讯口1的modbus的通讯错误
利用标志位进行通讯互锁，modbus指令发送数据串，接收数据放入d7970中。
4 结束语
通过模块化的编程与plc双通信口的功能，把一个中型机的功能在小型机上就轻易实现了，实现了砌块成型机工艺要求的全部功能，并降低了客户的成本。