西门子模块6ES7216-2BD23-0XB8接线方法
1引言
无缝钢管生产线按工艺流程一般分为三个区域：穿孔区；连轧区；定径区（张减区）。穿孔区主要负责把坯料加工成为中空的钢管（毛管）；连轧区主要负责把毛管轧制成为符合要求的半成品（荒管）；定径区（张减区）主要负责对荒管进行外径的微小修正。穿孔区的工艺为斜轧，对毛管质量起着关键作用的设备是主轧机及三辊抱芯。三辊抱芯由液压伺服比例阀控制，其主要作用是保证三辊抱芯的实际位置位于参考位置的偏差范围内，从而起到导向作用。
2三辊抱芯功能简介
三辊抱芯装置机械结构如图1所示。
图1三滚抱芯的机械结构图
三个导辊按照120o分布，其中下面两个导辊，上面一个导辊，三滚的内切圆直径即为其导向物料的外径。三个导辊由同一个液压缸控制，油缸的动作通过一系列的机械机构可以改变三个导辊的位置，（三辊的内切圆直径）。一般根据工艺不同，穿孔区一般安装6组三辊抱芯装置，每个三辊抱芯前有2对热探。
轧制前三辊抱芯位于顶杆位置，对顶杆起到导向作用。轧制过程中，随着坯料被轧制成为毛管，6对三辊抱芯在得到各自的热探信号后，依次打开到毛管位，对毛管进行导向。当轧制结束后，三辊抱芯旋至打开位置，翻料臂将毛管翻出。更换顶杆后，三辊抱芯旋至顶杆位，重复以上过程，轧制另一个毛管。
在一根毛管轧制的过程中，三辊抱芯要动作3次，即顶杆位，毛管位，打开位，而这些动作均要求在0.5-1s内完成，并且保证1mm之内的位置偏差。三辊抱芯位置的jingque度，动作快慢直接关系到整条生产线的运行以及产品的质量。
3三辊抱芯控制
3.1基本控制原理
三辊抱芯的控制基本分为两种。
（1）采用机械调整和节流阀配合驱动。这种方法的优点是驱动控制简单，设备动作时间短，用常规的三位四通阀，节流阀来控制液压缸的行程，这种方式的缺点也很明显，就是每次更换轧钢规格的时候都需要手动进行调节，浪费了大量的时间。是控制的精度比较低，对轧钢的质量造成很大的影响。
图2液压伺服比例系统
（2）用液压伺服比例阀进行控制，这种控制方法能很好的保证三辊抱芯的精度，一般误差都可以控制在0.5-1mm，如果采用单独的液压站来驱动6个三辊抱芯，系统压力比较稳定的情况下，其动作时间也能控制在0.5s内。更换轧钢规矩的时候，仅仅需要从HMI改变参考位置，节省了大量的时间。液压伺服比例系统的控制如图2所示。伺服比例阀通过自带的集成线性放大器，可以连续地调节伺服比例阀的开度，这是与普通液控阀的大不同。由于伺服比例阀的开度是连续可调的，供给油缸的流量也是连续可调节的。这样就实现了对油缸的速度、推力的连续调节和控制，保证了三辊抱芯的位置总是在参考的位置范围内。
3.2控制系统配置及软件实现
采用ABB公司的AC450系列PLC控制。油缸的行程由内置的位移传感器给出4-20mA的模拟量输入信号。经过系统分析处理后，把开度指令转换成4-20mA的模拟量信号发送给伺服比例阀的集成放大器，控制其开度。由于输入的位移信号与三辊抱芯的开口度为线性关系，很容易推出它们之间的关系。具体步骤如图3所示（输入信号X；三辊抱芯的参考直径Y；输出信号Z，皆为4-20mA）。
图3液压伺服比例系统控制调节流程图
（1）将标准管1（直径已知）放入三辊抱芯内，手动将三辊抱芯抱紧标准管。在次状况下，可以得到内置位移传感器的输入信号-X1,标准管的直径已知-Y1。
（2）将一根标准管（直径已知）放入三辊抱芯内，手动将三辊抱芯抱紧标准管。在次状况下，可以得到内置位移传感器的输入信号-X2,标准管的直径已知-Y2。
（3）将X1,X2,Y1,Y2带入方程式Y=kX+b,求得k,b,就可以得到实际位置。
（4）参考位置refpos－实际位置actpos=Δpos,进行PID调节，得到4-20mA的模拟量输出信号，作用于伺服比例阀的集成放大器，控制其开度。
（5）PID调节程序的流程如图三所示。在本程序的PID调节器中，P，I调节是分开的。PLC系统检查实际位置与参考位置的偏差Δ，当偏差较大的时候，PI调节器均起作用，但主要是P（比例）调节，这样响应比较快，这时候PID调节器给出较大的开度，使油缸高速、大推（拉）力运行；当偏差较小的时候，P调节停止，只有是I（积分）调节，这时候PID调节器给出较小的开度，使油缸低速、小推（拉）力运行。该程序在偏差不等于零的情况下，积分调节器就一直处于工作状态，这样就能保证实际位置无限靠近参考位置，一直处于动态调整中。
4实际应用效果及调试注意事项
PLC程序的PID控制在实际应用中起到了非常好的效果，偏差均能保证在1mm之内，动作时间能控制在0.5s。由于P，I调节是分开，当偏差大的时候，P快速调节；偏差小的时间，I进行微调。这样能既能保证运行时间又能保证定位的精度。实际调试中需要注意的几点：
（1）6个三辊抱芯有时候动作，液体站必须保证稳定的压力，储压器要处于工作状态。
（2）机械部件必须保证良好的润滑，负责摩擦阻力会影响油缸的运动。
（3）液体部件要保证良好的密封，否则对系统的运行也十分不利。
（4）调试中，P（比例系数）的给定，积分系数，积分时间有比较好的配合；
PLC的扫描时间以及油缸位移传感器的采样时间要快，否则容易产生超调现象。
5 结束语
该系统已经在衡阳无缝钢管厂，成都无缝钢管厂投入使用。系统运行可靠，定位精度、动作时间均能达到要求，为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。
一、问题的提出：
因三菱PLC在小型PLC市场进入早，规模大，很多厂家小型设备都是三菱PLC进行控制的，通常一个车间有同类设备数十台，如硫化机，卷染机，拉丝机，弯管机等均有此特点。质量管理及工艺分析逐步要求获取现场数据，为此底层设备信息上传的要求也越来越强烈。
科威PLC在规划之初就立足于底层设备信息化的工作，在PLC上加载了FX2N的主站协议，一台科威PLC可以监视32台FX2N；科威PLC还加载了CAN应用层协议，科威PLC之间支持高速CAN通信，对原有三菱PLC群可实施高效监控。
二、监控网络构成与设置
l对一组（小于32台）FX2N的监视
说明：
1．科威PLC与FX2N的通信
科威PLC在运行时,串口1自动加载三菱FX2N计算机链接方式格式1的主从站协议,在上图中，将科威PLC设成RS485主站，可对从站FX2N的数据寄存器D7000-D7989进行读写操作.在主站上可以监视各从站的在线情况及正确回文的数量。
通讯格式:数据长度8位,停止位1位,偶校验位,传输速率9600bps。
主从站数据流向图示意如下：
科威PLC作为通信的主站设置和报文控制程序均由梯形图编写（参见科威PLC编程手册第十章）；原FX2N作为从站只需进行以下编程即可：
D8121根据不同的从站编号填写不同的地址，地址范围：K1---------K31。
2．科威PLC编程口与PC机的通信
科威PLC编程口兼容FX2N的通信协议，国内外多数组态软件和人机界面均预以支持。编程口协议通常是向组态软件厂商，与编程口连线，建议采用组态软件，如国产组态王，Fameview,MCGS等。
l对多组（每组小于32台）FX2N的监视
假如说，对一个FX2N群组进行监控相当于一个车间，那么对多个车间进行监控就是多组监视要解决的问题。每组内连接与上面图示相似，多组互连如下所示：
说明：
1．车间级PLC与FX2N群和PC机连接同“一组FX2N的监视”。
2．车间级科威PLC互连。
各车间级PLC作为CAN总线的从站，用梯形图进行从站及地址设置。
D6999=HC000，设置为从站；
D6998=K1，从站地址为1；=K2，从站地址为2；以此类推，建议小于K32。
各从站需得到的信息从D6000-D6002；D6006-D6008；……;取得。
各从站需要发出的信息送到D6003-D6005；D6009-D6011；……；
每个从站都如此，从站只与主站的通信；各从站之间信息交流通过主站中转。
3．CAN主站PLC
经理办的科威PLC为CAN总线的主站，它主动向各从站发出数据交换命令，CAN通信数据交换是按设置好的CAN网络自动进行数据交换，无需编程。CAN网络由CANSet.exe进行设置。
如图所示，表示主站数据D000-D0014发送到地址=1的从站，并从从站获取数据送到主站D0030-D0035；根据需要配置主站与各从站的信息对应关系。
由CANSet.exe生成的配置文件下载到主站PLC，CAN网络按设置表的要求自动进行数据交换。
我个人认为，CAN通信是科威PLC具竞争力的部分，台湾正频企业的伺服与我公司PLC顺利互连，《科威PLC论坛》展示了双方互连的全过程。
科威PLC与更多的CAN设备互连工作都在进行！
4、主站PLC与PC机
主站PLC与PC机可从PLC编程口连接，也可从RS485口连接。从编程口连接可直接使用组态软件，从RS485口连接既可用组态软件，也可用VB，VC编程，按RS485的计算机链接协议即可。
信息化带动工业化，真正信息化必须是底层设备具备信息互通的能力，科威PLC是迎着信息化的春天而诞生的。