6ES7214-2AS23-0XB8接线方法
工控产品是实现自动化系统的物理基础,但由产品堆积起来的系统未必就是性能优异的系统,其关键在于整体解决方案。本文结合工程实践,简要介绍基于台达工控产品并整体配套的自动化系统成功解决方案。
工业自动化系统正朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展,构建工业控制系统时,不仅要硬件配套,更重要的是要考虑功能完善,将软、硬件系统功能完美地整合,给用户提供稳定可靠,可操作性、可维护性和可扩展性好及功能齐全、性能优异的自动化工控系统。随着时光的流逝工控系统需要升级换代,系统仍然具有很好的兼容性,使用户投资受到良好的保护。新一代的台达工控产品提供了各种整体配套的自动化系统解决方案,限于篇幅,以下列举部分行业应用的成功案例供参考,这些案例经过现场长期运行考核,运行稳定可靠,给企业带来了显著的社会经济效益,受到用户好评,并充分地考虑了集成化、网络化、平台化、综合管理等前瞻性要求,在软件系统支持下,其数据点数、处理能力以及可伸缩性或扩展性等方面都有明显的tigao,提供的整体配套解决方案会随时间推移而增值和延长项目的生命周期,从整体上tigao了系统建设的投资回报率。以下是部分成功应用案例。
1基于台达工控产品的织机自动化系统
1) 张力控制变频收卷系统
纺织机械如:浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都采用机械传动,同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右,难于维护维护费用高。基于台达工控产品的张力控制变频收卷系统可取代传统的机械传动系统,保证整个收卷过程稳定,该系统借助台达公司的变频器,采用闭环矢量控制方案实现恒张力控制。为了保证恒张力,在小卷启动的瞬间、加速、减速、停车和大卷启动时,对不同卷经进行不同的转矩补偿,保证整个收卷过程中避免小卷时张力过大,大卷启动时松纱的现象,图1是单台张力控制变频收卷系统的结构框图。
该系统的优点在于:张力在人机界面上设定,人性化的操作;采用长远卷径递归、空心卷径激活时张力线性递加、张力锥度计算和转矩补偿动态调整等先进控制算法;卷径实时计算jingque度高,保证了收卷电机输出转矩平滑性能好,可自己纠正卷径值;操作人员进行加速、减速、停车、再激活时极易造成爆纱、松纱现象,但实施变频收卷改造后系统收卷稳定,张力始终恒定;克服了机械磨损,延长了机械的使用寿命,设备维护使用方便。该系统用工控机极易实现qunkong,进而有利于实现管控一体化的系统集成。
2) 帘子布织机电控系统
帘子布织机是剑杆织机的一个特类,除具有一般织机性能外有其特殊性。采用以台达ES型PLC、DOP-A型HIM、B/M型变频器构建的新颖电控系统,如图2所示。其创新主要体现于:主机采用台达B型矢量型变频器控制,摆脱了传统的离合器控制模式,可实现主机电气无极调速功能;送经电机、卷曲电机、大卷装均采用台达M型变频器控制;运用台达MODBUS通讯协议构建主机、送经电机、卷曲电机、大卷装控制系统;摆脱了传统的模拟量控制;信号采集、处理采用台达ES型PLC作为CPU处理中心;显示采用台达人机界面,摆脱了传统的LCD模式。上述优点是传统织机控制系统无法比拟的:机械结构大大简单化;可高达450转/分,这是同类机种高不可攀的车速;主机采用变频控制,使织机车速可实现变频调速控制。
图2 帘子布之机电控箱内示图
该系统已在江苏泰州化纤厂投入使用,具有结构简单、操作方便、界面简洁、稳定可靠,成本低廉等特征,是传统控制系统的佳替代产品。
3)毛巾织机天经电气控制系统
毛巾织机是剑杆织机一种,它和普通剑杆织机的主要区别在于毛巾织机比普通剑杆织机多了一个经轴,即天经。该系统的特殊性在于在整个运行过程中存在三个张力段、三个纬密,这和地经(普通织机的经轴)有着明显的区别。其控制系统硬件均采用台达自动化产品,EH型可编程控制器、ASD-A型伺服控制器和TP04G文本显示,便于系统维护、升级。毛巾织机天经电气控制系统的应用如图3所示。
图3 织机厂家毛巾织机一角
系统构架:硬件构架,TP04+EHPLC+ASD;软件构架,TP04+EHPLC。该系统结构简单,操作方便,界面友好,整个系统采用台达自动化产品构成,系统,应用效果良好,受到客户认同。
4)国产化剑杆织机电气控制系统
国外剑杆织机普遍采用微机qunkong系统实现电子选纬、电子多臂等控制,具有自诊断和数据采集管理等多种功能。近年来,国内众多厂家使用台达EHPLC为核心研制的剑杆织机电气控制系统大大缩短了与国外剑杆织机的差距,系统硬件采用台达公司的DVPEH3200TPLC,配置台达TD220中文文本界面。软件系统可实现多种功能:如诊断保护、参数设定、数据保存、选纬等功能。该系统有启动迅速、制动平稳快捷、操作方便、有正常启、制动功能和成本低廉等优点,可实现某些特殊操作,如选纬工艺设定、点动、停手动、正反寻车等。系统在山东聊城剑杆织机投运效果令用户满意,是传统控制系统的佳替代产品。
5)三经轴重磅织机电控系统
重磅织机与一般织机的区别主要在于:其剑杆不是一般的绕性剑杆,而是刚性剑杆,它能完成一般织机无法做的事(如重磅织机能织玻璃纤纬产品),它的织物一般可以是牛仔布等重、厚织物,这是一般织机不能实现的。三经轴重磅织机是在一般重磅织机的基础上添加了两个天经轴、一个大卷装,其目的是实现客户需求双层布织物的功能。
图4 系统构架图
三经轴重磅织机电控系统由主控和三经轴电控部分组成。系统构架如图4所示,大卷装伺服采用台达MODBUSRTU通讯控制,人机界面主画面如图5所示,该织机系统有以下工艺特点:双经轴同步,在启动、停车、运行过程中两轴同步运行;双层布结构,织物是玻璃纤纬材料,在形成双层布过程中有两个方式,即8字形和X形。
图5 界面主画面
2机械自动切割机整体解决方案
现以台钢机械自动切割机为例,用台达机电产品为客户提供的机械自动切割机整体解决方案在功能方面完全满足客户需求,整个系统在操作上更加人性化,在原有系统基础上增加了七种控制模式,分连续和单动两种状态。变频器频率的通讯给定不仅可靠便利,还为客户节省了成本。该产品主要出口东南亚及大陆地区,如用于将整卷宽幅在两米多的透明胶带自动切割成标准宽度的胶带等。系统示意图如图8所示。
图8 机械自动切割机示意图
该系统配置:人机交互DOP-A57GSTD 1台;PLC,DVP-48EH00T 1台;变频器,VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1台;伺服,ASD-A0721LA1台。系统可在自动和手动状态下工作,由于在程序设计中巧妙运用了变址和循环的功能,程序简练,客户认可,它印证了台达机电产品在系统集成方面的强大优势。
3燃气式食品隧道炉上的系统整合方案
用燃气取代电热式食品隧道炉对缓解地区电力紧张状况有重要意义,这在食品加工行业已经获得广泛认可。台达机电产品在燃气式食品隧道炉设备上的成功整合应用,满足了食品机械客户的需求。该设备电器配置为:DOP-A10TCTD的人机界面,DVP-60ES可编程控制器,DVP-04PT/S温度量测模块,VFD037M43A变频器,通过系统的合理整合实现对设备控制。系统参数设定画面如图10所示,类似地还有其它画面如烘烤时间与输送控制、温度设定与显示、点火控制画面等,不同型号的隧道炉其长度、速比给定等是不同的,它适用于所有类型的隧道炉,可以监视变频器的设定频率和运行频率值以及设定排风时间等。
图10 参数设定画面
4自动枕式包装机电控系统解决方案
传统的枕式包装机采用差速齿轮箱结构,运行稳定,但噪音较大,机械容易损坏,封装精度调整很麻烦。现在提供的自动枕式包装机采用PLC作为控制系统核心,其包装速度高、定位准确,系统更加可靠、稳定,可满足现代包装的发展要求。枕式包装机是食品、医药等包装行业中应用比较广泛的一种包装机械,能满足日常用品和食品的包装需要。电气控制箱内部布置如图11所示。整合方案采用台达DVP-EHPLC、台达VFD-M变频器、台达伺服系统、编码器及台达DOP-A人机界面,它可满足用户在多种情况下的应用需求,系统运行稳定,封切准确,操作简单,有很好的性价比和市场推广价值。
图11 电气控制箱内部布置图
5健身设备电控系统解决方案
随着人们生活水平的tigao,健身车、楼梯机和划船机等运动设备倍受欢迎,但健身设备对稳定性、安全性、调速方便等性能的要求也越来越高,如图12所示的健身设备,采用台达M系列变频器构成的震动机,低速力矩大,全速范围内的电机工作电流都低于电机额定电流,保证了电机长期稳定运行,客户使用非常满意,满足了出口机器的要求。
图12 健身设备
6节能家电电控解决方案
随着家电产品的快速普及,家电已成为我国能源消耗的大户,其耗电量已经超过全国总用电量的15%。如今能源危机愈演愈烈,各国相继出台或修订了家电产品节能标准,如美国结合“能源之星”标识制度,淘汰了市场上的非节能家电,集节能、降噪、tigao效率于一体的变频家电是真正意义上的革新,是家电业发展的潮流,台达M系列变频器能满足家电产品的节能要求,使用台达M系列变频器的节能家电,启动时无冲击电流,运行稳定;改变了传统的控制方式(停止/运行状态的切换),延长了设备的使用寿命。
7为胶带机提供完美的解决方案
各种胶带设备如各种复卷机、分条机及各式涂布机等,产品规格灵活多样,其电控系统采用台达触模屏、PLC、伺服、变频器等器材,都能满足要求响应快、定位精度高、质量稳定,的要求。图13是某胶带设备外形图,该设备选用台达系列自动化产品PLC、伺服、变频器、人机界面等构成电控系统,配置为DOP-A57GSTD,DVP60ES00T,ASD-A1021L,VFD022M21A。由于产品的技术含量高,完全能够与欧美日等的品牌媲美,而在价格上则更为实惠,在造纸、纺织、塑料机械、建筑等领域有应用广泛。
图13 某胶带设备外形图
8结束语
以上简要介绍了部分典型的基于台达工控产品并整体配套的自动化系统解决方案。这些解决方案在不同程度上都考虑了系统集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展的未来需求,限于篇幅本文只好从略,但我们愿意与客户展开这方面的合作,更希望得到客户的支持
1.项目概述
开封市环保局环境在线监测系统是由污染源在线监测系统、主要水域水质自动监测系统、城市空气质量监测系统、城市噪音监测系统、和监测中心组成的监测系统。该系统可进行自动采样、对主要污染因子进行在线监测;掌握城市污染源排放情况及污染排放总量,监测数据自动传输到环保监测中心;由监测中心的服务器进行数据汇总、整理和综合分析;监测信息传至环保局,由环保局对污染源进行监督管理。
1)整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术,实时监视重点污染源瞬时liuliang、累积liuliang、污染物浓度、污染物排放总量等数据,实时控制现场设备的运行状态;整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术,传输全市大气和水自动监测数据到环保局中心控制室。
2)实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动综合分析、存储、应用、发布等。
3)利用GIS与数据库的接口功能,在电子地图上直观地生成可视化的计算结果图表。
4)选用先进的开发技术,应用系统操作简便、人机界面友好,适合各层面人员操作使用。
5)具有超前的设计理念,根据环境管理工作的发展和要求,能够随时进行扩充,并应兼容现有的应用系统。
6)在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统日常运行费用合理等方面具有良好的体现。
2.系统网络结构图
3.在线监测监控结构图
1)系统组成
开封市环保局环境在线监测系统主要由中心站和监控子站组成。在系统中,中心站通过GPRS网络与各监测子站进行信息交换,按要求对收集的监测结果进行统计处理,形成各种统计分析报告、报表及图形,通过显示屏进行显示。
2)结构图
在该项目中使用了PLC设备和智能模块的采集设备,德国WTW的COD等仪器仪表设备,在力控中支持大量的PLC等采集设备的驱动,支持与化学需氧量CODcr在线自动监测仪、总有机碳TOC水质自动分析仪、紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪、氨氮水质自动分析仪、总磷水质自动分析仪、PH水质自动分析仪、超声波明渠污水liuliang计、电磁liuliang计等多种监测仪器和分析仪器进行通信,采集和转发通信方式完全实现了《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》。
力控监控组态软件支持标准MODBUS,Pofibus、Lonworks等多种总线网络。
4.实现的功能
1)在线监测和远程控制可以在线查看、查询、获取各种模拟设备和开关的新数据、状况。并可以实现定时监测(TOC、COD、PH、liuliang等一次性仪表在一段时间内,按照固定的周期进行数据采集)。中心控制室可以实时显示水污染点源的①污水瞬时liuliang和累积liuliang②COD或氨氮的浓度和排放总量等数据,能够对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间、调整工作周期、数据二次查询等远程操作,并将分析结果和设备运行日志记录于环保局中心数据中。中心控制室可以实时显示大气污染点源的①烟气liuliang和排放总量②烟气、烟尘、CO、SO2、Nox的浓度和排放总量等数据。
2)报警处理
报警有四种:断线报警(包括设备故障报警)、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件,并和人员的手机、短信绑定,在满足报警条件时,自动发送报警信息。
3)短信服务
短信服务有:数据传送,可以把企业的数据发送到指定的手机;短信报警(数据报警,断线报警,开关设备报警,监测仪器报警);批量配置企业的报警数据;自写短信,自定义短信的内容和发送对象。
4)查询统计
提供多种条件查询方式和查询结果分类、分项排序、统计大值、小值、平均值、汇总值等分析处理功能。提供统计各类监测数据功能,如liuliang统计;COD、氨氮浓度分析;COD、氨氮排放总量统计;烟气liuliang统计;烟气、烟尘、CO、SO2、NOx浓度分析;烟气、烟尘、CO、SO2、NOx排放总量统计等。提供查询结果打印功能
5)分析报表
对于企业的排放汇总数据按指定的时间段进行列表和图形方式分析,并可实现与收费管理系统的结合。
列表分析以表格的方式给出上述数据,图形方式通过曲线、柱状和饼状等图形直观的显示。
系统至少提供以下报表并能够按照所见即所得的效果进行打印。
◎废水监测报表(曲线图)、废气监测报表(曲线图)
◎实时监测数据日报表(曲线图),月报表(曲线图),年报表(曲线图)
◎历史监测数据报表
◎超标监测数据报表
◎停水日志
◎网络反控日志
◎试剂报警日志
◎数据汇总报表
◎数据历史查询报表
◎数据分析统计报表(含柱状或饼状图),包括烟气、烟尘、CO、SO2、NOx浓度分析报表和烟气、烟尘、CO、SO2、NOx排放总量统计报表、大气及水自动监测日监测数据分析报表
6)监控源管理
监控源管理以企业为单位,主要包括监控源的常规信息管理,排污口管理,和治理设施管理;在线监测仪管理可以动态添加排污口,采集仪,各种模拟设备和开关设备的添加,并可以指定模拟设备的标准数值和报警的上下限。
7)数据标记和剔除
特定的职能管理部门在审查分析数据的过程中,对于已经确认异常或无效的数据能够进行手动标记或剔除操作。对于任何的标记或剔除操作,系统自动记忆,作为日志备查。
8)系统管理
设置系统的一些参数,包括权限管理、常量管理、设备管理、在线列表和监控源类型设置等。
9)视频数据
视频监控系统要求实现现场影像的高清晰同步实时传输,在监控中心电视墙等终端上显示,并通过监控中心网络来实现图像的传输、显示、存储、回放等功能。
5.综述
力控软件在污染源在线监测监控系统的中心站和监测站上实现监测监控功能,传输网络主要是通过一类是基于TCP/IP协议的,如通用无线分组业务(General Packet Radio Service缩写GPRS)、非对称数字用户环路(Asymmetrical Digital Subscriber Loop缩写ADSL)、码分多址(Code Division Multiple Access 缩写 CDMA)等。另一类是基于非TCP/IP协议的,如:公共电话交换网(Public switched bbbephone network缩写PSTN)、短消息数据通讯等。由于污染源现场一般环境比较恶劣、偏远,大部分采用GPRS、CDMA等无线网络。力控支持国际和国内的所有主流厂家的GPRS设备。
力控软件支持多种环境保护设备的协议,实现与这些设备的通信、数据采集及转发。
为了保证系统的兼容性,规范上位机和现场监测站的通信规范,国家环保局于2005-12-30日发布了《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》(HJ/T212-2005)。并于2006-02-01日正式实施。此标准规定了传输网络的应用层协议,一方面保证了系统的兼容性,另一方面,体现了协议的通信介质无关性,为不同环境下选择不同的通信方式提供了灵活性。力控软件的采集和转发都支持《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》,通过此协议实现与环保局中心站的实时与历史数据传输。
开封市环保局环境信息监控系统经过在现场的实际运行,整个系统稳定可靠,很好的满足了用户的工艺要求,达到了对污染源在线监控(监测)的标准。