6ES7223-1BM22-0XA8使用说明
任务和对象
ALMELO是荷兰东部一个约70000居民的一个城镇，1985年TWENTEBORG中心医院启动增加650个床位的计划。到1998年，有许多建筑技术的缺陷暴露出来并且还面临千年虫等问题。针对这些原因，决定改造全部的供热、制冷、通风的控制和调节系统及电网监控，稍后应急电源的改造也包括进来。原有的大量的传感器和执行器继续使用，新的控制器安装在原有的控制柜中。
本工程招标要求：个改造期从1999年的2月到11月，这期间应尽可能保证医院的正常运作不被中断。
系统实现
坐落在荷兰Zwolle 的UNICAREGELTECHNIEK公司承担了这项艰巨的工程，医院自己的技术部门从系统的规划阶段也参与进来，他们具有多年的工作经验。
UNICA选择了开放的，跨设备的楼宇自动控制系统SAIADDC-PLUS，以及他们自己的楼宇管理系统：UNIVIEW。作出这个决定的另一个原因是SAIA-Burgess在系统集成的市场上不与其合作伙伴竞争。
在原有的开关柜中，安装现代化的PCD2DDC控制器，取代了旧的硬件控制元件，空出了大量的空间。为所有的重要输出配置了手动控制模块，这样在系统现场调试期间能够以很简单的方式逐步地调试系统。到现在设备正常运行期间，技术部门的人员也可以在任何时间不需花费任何费用采用手动控制模块允许其特定功能脱离自动运行或其他操作。手动模拟模块允许通过模块上的显示窗检查模块的模拟值，如有必要的话，还可快速手动调整模拟值到其它值。
SAIA S-BUS，通用的网络
60个DDC控制器控制6000个数据点，覆盖超过13栋附楼，它们彼此通过S-BUS连接，这个大型网络通过PCD7.T100中继器分为4段。一个主站网关PCD2用来和管理层连接。它由UNIVIEW监控管理系统和一个二级控制器组成，在它上面运行显示系统和SAIAPG4开发软件。S-BUS不但提供了两个系统去访问60台DDC控制器，可以在任何时候为各子站编程去修改参数，或如有必要的话，可以对指定站作整个程序的修改。
主要优点
跨设备楼宇自动控制的开放性，这个特点特别适合对已有系统的设备改造
PCD2子站和监控管理系统UNIVIEW平滑连接
SAIAS-BUS是通用的通信网络，它可以容易地进行信息交换处理，在此网络上使用PG4编程软件，可以直接访问每个DDC控制器
性能优良的手动控制模块特别适合老系统改造时的现场设备调试，在系统投入正常运行后，技术人员也可以通过这些模块对控制过程进行干预。
使用SAIADDC-PLUS的另一个主要优势就是SAIA-BURGESS作为系统供应商，它并不从事实际的工程项目，不会与系统集成商发生竞争。
2． 系统实现
由PCD构成的监控系统实现了对发电机组全部运行状态的监控，其监控的技术参数为：
发电机转速
压力（进气，机油）
温度（汽缸排气，上排气总管，
下排气总管，进气，轴承）
耗油量（柴油，重柴油）
发电机组启停控制
机组运行时间
机组开启次数
发电量（每班，每天，每月）
车间用电量
电流
电压
有功功率
频率
励磁电流和电压
其中，每套机组配置一台PCD2控制器，用于机组的控制及机组温度，压力，转速和用油量的监控；配置的PCD2控制器，每台分别监控3套机组的电流，电压，有功功率和频率等电气参数；
各台PCD之间通过S-BUS网络互联，PC作为S-BUS网络中的主站，实现系统初始化操作，系统组态数据下载，PCD历史数据上传，PCD实时监控和报表打印。
本系统中对燃油消耗的计量和发电机转速测量使用的是脉冲表，其中油表的脉冲频率为2.5KHZ，该频率下的脉冲若采用普通的DI点，则会因为漏掉部分脉冲产生测量误差，而PCD2.M120内部带有两个中断输入，若作为高速计数，则每个控制器可以接2路高速脉冲输入，共16路脉冲输入，其他脉冲输入则使用高速输入模块PCD2.H100，计量精度达到系统设计要求。
3． 主要特点
·应用程序和SCADA软件自主开发，掌握核心技术
·采用FUPLA功能块编程，提高开发效率
·S-BUS成本低，容易使用
·PCD控制器性能优良，质量可靠，易于扩充
4． 系统结构与技术参数
·监控对象：6套柴油发电机组运行
·控制设备：8个PCD2.M120
·网络： PCD2之间通过S-BUS连接
·燃油计量和发电机转速测量：通过PCD2的中断输入和PCD2.H100高速计数模块
5.系统集成公司
香港华业科技公司，SAIA PCD系统集成商，主要从事楼宇自控，工业控制和智能小区的设计，开发和工程工作。
0. 引言
我国东北地区是规模大的食用菌生产加工出口基地之一。随着市场需求的不断增加，生产能力的逐渐扩大，生产设备的老化与滞后问题突显出来。培养基二次发酵是某企业一个重要的生产过程，是食用菌生产的基础工序。目前，该公司有6个培养基二次发酵隧道。每个隧道配置8个温度传感器，分别布置在发酵隧道的入风口、出风口和培养基中，用于检测发酵过程温度。每个隧道配置一台风机和风门，用于调节发酵隧道的温度，达到整个发酵过程的要求。现阶段,该公司采用人工的方法监控隧道温度，并用手动的方法调节风机转速和风门开度。自动化水平低、耗能高、人力资源的浪费等诸多问题急需解决。
在传统的PLC 变频控制集成系统中，变频器的启动/停止与故障监控由PLC 通过开关量实现端对端控制。变频器频率是由PLC通过模拟量输出端口输出0～5（10）V 或4～20mA 信号控制，需要PLC 配置昂贵的模拟量输出端口模块。变频器出现故障时由PLC读取变频器的故障报警触点，对具体故障原因并不清楚，需查询变频器报警信息后再阅读变频器说明书才知道。随着交流变频控制系统及通讯技术的发展，可以利用PLC及变频器的串行通讯的方式来实现PLC 对变频器的控制。
在工业自动化控制系统中，为常见的是PLC 和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC 控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。本文就是针对该公司的自动化问题，应用PLC与变频器的串行通讯，实现风机的变频调速和远程监控[1]。
1.变频器通讯的系统配置
1.1 变频器的选择
易能电气的EDS1000 系列变频调速器提供串行通讯技术的支持。它所支持的串行通讯技术包括标准RS-485、PROFIDRIVE、LONWORKS在内的多种现场总线方式。其中，RS-485通讯方式为用户提供了无需附加任何费用的、为廉价实用的串行通讯方式。只需按照EDS1000变频器规定的通讯数据结构、控制字和状态字格式发送数据即可实现与变频的通讯。
1.2 PLC 的选择
西门子工控产品在工控领域应用市场中有较高的占有率。S7-200 系列是西门子SIMATIC PLC 家族中的小规模PLC成员，自由通讯口方式是S7-200 PLC 的一个特色的功能，它使S7-200 PLC可以由用户自己定义通讯协议。利于自由通讯口方式，在本系统中PLC可以与变频器方便连接。PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯，控制变频器的运行，读取变频器自身的电压、电流、功率、频率和过压、过流、过负荷等全部报警信息等参数，这比通过外部端口控制变频器的运行具有较高的可靠性，节省了PLC宝贵的I/0 端口，又获的了大量变频器的信息。在本例中，作者将按照自由口协议来对S7-200 的自由口进行编程[2]。
1.3 系统硬件组成
EDS-1000 系列变频器R-485 接口与西门子S7-200 系列226CPU 型PLC 的自由通讯口1的配线图，如图1所示。PLC 为主机，变频器为从机，主从机点对点通讯。
1.4 硬件安装方法
（1）用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45 水晶头进行压接；另一头则按西门子PLC自由通讯口的针口排列，与DB-9专用转接插头相连。
（2）将RJ45 电缆分别连接变频器的PU 口，把DB-9 专用转接插头与S7-200 PLC 的自由通讯口1 相连
2. 变频器通讯原理
EDS1000 系列变频器的串行通讯为异步半双工的方式，使用字节奇偶校验。PLC为主机，变频器为从机，系统电码的传输由主机控制，主机不断发出某个地址的电码给从机，等待从机的响应。主机多能带31个从机，在有中继器的情况下，可以增加到126个从机，也就是从机的地址多可以设定到126。通讯时，传输的默认格式和传输速率为：8-N-1，9600bps。传输的数据命令帧格式表1所示。
上述数据结构中：
（1）帧头：为字符“～”（即十六进制7E），单字节。
（2）从机地址：从机的本机地址，占用两个字节，ASCII 格式。变频器出厂设置为01。
（3）主机命令/从机响应：主机发出的命令，从机对命令的应答。占用双字节，采用
ASCII 格式。
（4）辅助索引/命令索引/故障索引：对于主机，辅助索引、命令索引用于配合主机命令实现具体功能。对于从机，辅助索引、命令索引用于从机上报故障状态码，命令索引不作改动，直接上报。数据类型为16进制，4 个字节，ASCII 格式。命令索引占用低二个字节，辅助索引占用高二个字节，数据范围为“00”～“FF”。
（5）校验和：数据含义为帧校验，占用四个字节，ASCII 格式。计算方法为“从机地址”到“运行数据”全部字节的ASCII码值的累加和。
（6）帧尾：十六进制0D，单字节[3]
3. PLC 编程示例
本文结合发酵隧道控制系统的需要，考虑其实用性，本系统主要是设置变频器的运行频率和读取变频器的参数。
3.1 变频器的运行频率设定程序
PLC 在次扫描时执行初始化子程序，对通讯端口进行设置。本例运用端口1进行通讯，变频器地址为01。例如：设定值为40.00HZ，格式：“～010C00010FA0027C\R”，程序如下：
Network 1 //初次扫描，进行初始化操作，置传送字节数。//
LD SM0.1
MOVB 18, VB199
Network 2 //若SM0.7=1，允许自由口模式//
LD SM0.7
MOVB 9, SMB130
Network 3 //若SM0.7=0，允许PPI/从站模式//
LDN SM0.7
R SM130.0, 1
Network 4 //初始化从机运行频率给定命令//
MOVB 0, MB2
MOVB 18, MB3
Network 2 //连接字符接收中断到中断程序0//
LD SM0.7
ATCH INT_0:INT1, 25
ENI
Network 3 //若MB2=MB3 时，则：计数器清0，恢复初始状态//
LDB= MB2, MB3
MOVB 0, MB2
MOVD &VB320, VD316
中断进行接收数据程序如下：
Network 1 //断开中断，将数据放入数据区//
LD SM0.0
DTCH 25
MOVB SMB2, ＊VD316
INCD VD316
INCB MB2
4. 结束语
使用此方法采用西门子S7200 系列226 型CPU 的PLC 通过自由口1，使用RS-485 协议对易能EDS1000型变频器进行控制，极大地减少了线路连接的复杂性，避免了现场可能的各种电磁干扰对控制设备的影响。
系统实现
VISCOM工程公司使用了如下的网络技术，网络图如上图所示：
用TCP/IPETHERNET网络连接Factorybbbb管理系统，整个工程中，都安装了本地的网络插座，可以通过便携电脑访问大学网络，这就保证了无论在何时何处，都可以查看所有的设备。如果必要还可以作出修改（使用密码）。
PROFIBUS FMS作为一级总线，持续地将所有分散的建筑物连接到顶层管理系统。
远程站点采用事件控制，通过ISDN MODEM连接到管理系统。
PROFIBUS FMS和DP作为电气隔离的二级总线连接本地的控制元件，所带来的好处是能够从很大的范围里选择标准的元件。
如图所示，VISCOM工程公司采用了SAIA PCD作为一级和二级PROFIBUS网络总线之间的 网关，并同ISDN MODEM连接。SAIA PCD也是楼宇自身的控制子站，完成以下任务：
控制和调节通风和空调设备。
日光和人造光源下的灯光控制。
HEAVAC能效的计量
学院建筑区域雨水设施的管理
门锁的时间控制。
记录故障和报警信息并转发个管理系统和传呼系统。
采用SAIA PG4软件包编程和调试，深入使用FUPLA库。
到2001年中，中心校园的十座建筑已经连接到顶层管理系统，用了35套SAIAPCD， 后到2003年，将要扩展到40幢建筑，管理约12 000个数据点。
主要优点
网络技术的选择是基于PROFIBUS是一个开放的，被公认的网络，该网络允许使用标准的设备。对于终用户，这意味着投资安全是建立在公认的工业标准上。
将网络按两级总线的结构来构造，使整个网络布局结构清晰，开放。在以后进行扩充或修改时只需增加特定的费用。
由VISCOM工程公司提出的方法使原建筑物内的电缆保留下来继续使用，这使整个工程具有很好的性能价格比。
由于使用SAIA DDC-PLUS既作为通用的自动化控制站，又是一级和二级总线间的网关，使SAIAPCD实现了许多复杂功能。
苏黎世大学中心校园的维护部门致力于校园的改造。该部门不仅对VISCOM工程公司安装的软件质量感到满意，也对SAIAPCD系统的可靠性留下深刻印象。
技术信息
2001年中 2003年底
管理系统 Factorybbbb 6x bbbbbbs NT 4.0
改造楼宇 10 40
UZZ总的站点 35 SAIA PCD >50 SAIA PCD
管理的数据点数 8000 约12000
上层网络 Ethernet TCP/IP
一级总线 PROFIBUS FMS
二级总线 PROFIBUS FMS 或DP
图形终端 16 25
编程和调试 SAIA PG4 与FUPLA库
在木工机械中，例如木工带锯机，往往通过PLC或单片机来控制送料部分进行自动运行。由于单片机控制系统的抗干扰能力差，容易产生误动作和误数据，使操作人员判断错误，从而误操作。而PLC具备良好的抗干扰性和通用性，从而解决了这一问题。
1 木工带锯机的工作原理
用来锯切原木或成材的木工机床分为木工带锯机﹑木工圆锯机和木工框锯机等。所谓木工带锯机是环状带锯条张紧在两个锯轮上，环状带锯条由电动机通过锯轮带动，作连续切削运动。木料的进给可以采用手动，也可以采用跑车或滚筒进行自动进给。按照用途分类，带锯机可以分为锯切原木的跑车带锯机和剖分板材或方材的再剖带锯机。
本项目所使用的带锯机为跑车带锯机。所谓跑车，是指夹持原木向带锯条作进给运动的送材车。PLC需要完成的动作是对跑车进行定位控制。跑车的动力设备是装配在底盘上的电动机，经过齿轮传动，带动跑车的主轴进行往复运动。跑车前进为工作行程，跑车后退为返回行程。其工作过程是，跑车工作台以一定的速度运行一段距离，当系统收到前进指令时，又以同样的速度运行同样的距离，并且此距离可以被修改。当系统收到后退指令时，进行返回行程，直到此指令被取消。电动机的正转和反转控制跑车工作台的前进和后退。通过PLC控制系统实现对电动机方向的控制。
2 PLC选型与I/O点分配
为了保证系统的控制精度，跑车带锯机控制系统采用闭环控制。根据旋转编码器反馈回来的脉冲信号计算跑车工作台的实际距离。当跑车工作台到达设定距离后，PLC输出制动信号，停止跑车的运行，实现跑车的定位。PLC控制系统需要配置1路高速脉冲信号输入。跑车工作台还需要1个定点位置来进行进尺和余尺的计算，可以利用安装在跑车支架上的接近开关确定跑车经过的定点位置，系统还需要配置1个接近开关输入点。后，系统还需要配置启动、停止、进车、退车、点动等按钮。系统的开关量输入点为8个。系统的开关量输出点只有制动接触器和后退继电器等2个点，分别控制跑车的停止和跑车运动的方向。PLC控制系统的I/O点分配如表1所示。
根据输入和输出的要求，我们选用和利时公司具有自主知识产权的HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC。考虑到此系统需要一定的备用I/O点，CPU模块选择带有24点开关量的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点。CPU模块LM3107自带3路独立的高速脉冲输入，其继电器输出的电流容量大为2A，可以直接控制制动接触器，不需要中间继电器。这些配置完全能够满足系统的要求。
表1 PLC控制系统的I/O点分配
3 PLC控制系统软件设计
跑车工作台运行的启动、停止开关SB1、SB2分别接到PLC的输入端口%IX0.1和%IX0.2。当启动开关SB1接通时，跑车工作台启动运行。当停止开关SB2闭合时，跑车工作台停止运行。旋转编码器产生的脉冲信号接到内部计数器HD_CTUD_T4的输入端口%IX0.4和%IX0.5。利用PLC计数器HD_CTUD_T4的脉冲计数功能，控制系统可以定位跑车工作台当前的运行距离，将当前距离与设定距离进行比较，从而控制工作台的进给位置。PLC的输出端口%QX0.0接制动接触器，用来控制跑车工作台运行和停止。当%QX0.0=0时，电动机正转，带动工作台前进。当%QX0.0=1时，电动机反转，带动工作台后退。
根据跑车工作台运行过程的要求，控制系统的流程图如图1所示。PLC根据HD_CTUD_T4的当前脉冲值和触摸屏的设定值进行比较。如果当前值小于设定值，跑车工作台继续运行。如果当前值大于设定值，系统立即输出制动信号，等待下一次前进信号的输入。当系统需要锯路补偿时，程序会根据用户选择的补偿量进行锯路补偿。
控制系统的流程图
4 结论
以PLC为控制核心的木工带锯机，实现了位置闭环控制。利用PLC的高速计数功能，实现了对跑车工作台运行的定位控制。PLC控制系统的抗干扰能力强，提高了木工带锯机的加工精度。PLC控制系统可以广泛应用于家具﹑门窗和木模等制造行业