西门子模块6ES7223-1PH22-0XA8接线方法
在农业应用领域,由于农机设备运行环境恶劣,操作人员技术水平偏低,绝大部分机械设备没有采用先进的控制产品,而是采用传统的手工操作和继电器控制。中国是农业大国,把性能稳定、质量可靠、功能强大的控制产品应用到市场巨大的农机设备中,对tigao我国农业的自动化水平和农机企业的市场竞争力将会产生十分积极的影响。
液压打包机广泛应用于棉纤维、亚麻、羊毛、纸边、服装、布匹、毛巾、麦草等松散物资的打包,为农用物质的仓储和运输提供了极大的方便和可观的经济效益。由于该产品一般应用在环境恶劣的室外或污染严重的生产现场,故对控制产品提供了较高的要求。
该液压打包机控制系统由核心控制单元PLC和用于操作的人机界面组成,核心控制单元采用和利时公司的G3系列小型一体化PLC,包括1块24点CPU模块LM3107和1块8路继电器输出模块LM3222,人机界面采用深圳人机电子有限公司的新一代文本显示器MD204L。
采用G3系列PLC控制的液压打包机可以实现自动脱包、自动提箱、自动转体、自动踩棉等功能,并对生产过程进行实时监控,完成自动诊断、自动报警和数据上传等功能。为tigao电气控制系统的可靠性,根据用户的实际需求,可将经常出现故障的开关按钮转移到人机界面上。
液压打包机的控制部分包括油泵电机控制回路、踩箱电机控制回路、升降控制回路、提箱控制回路、预卸控制回路和开关门控制回路等,通过PLC程序控制,使它们协调动作共同完成打包、送料、预压、提箱、脱箱、出包、接包等工作。整个过程全部实现了自动化,有效地减轻了工人的劳动强度,tigao了打包机的生产效率。
该控制系统已经成功应用在农用液压打包机上,tigao了设备运行效率和安全性。从液压打包机在现场的运行情况来看,和利时的小型一体化PLC质量可靠、运行稳定、运行效果良好,能适应农机现场的恶劣环境,显著tigao了农机设备的自动化水平,具有很好的推广价值纺织机械上的大部分机器采用了工控触摸屏人机界面、变频调速技术、可编程控器(PLC)技术以及现场总线技术,实现了纺机产品的机电一体化,人机界面在纺织设备上应用很普及,从彩条机、调线机、针织机、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、无梭织机等均已采用。
人机界面的使用给产品品质的tisheng、功能的扩展和操作的便利性带来了长足的进步。
通常情况下人机界面在纺织机械上的使用简图如下:
控制系统说明:
人机界面负责与PLC的交互.通过PLC控制变频器和温控模块,人机界面不能直接控制变频器和温控模块.
485
485
此种模式不足:
1、控制系统复杂:由于变频器、温控模块等设备需要通过PLC控制,对PLC编程要求高,且控制不方便.
2、控制速度慢:操作人员需要修改某一控制参数,需要先通过人机界面传送到PLC,再通过PLC传输到变频器或温控模块,影响了设备的反映速度.
3、资源消耗大:由于对PLC要求高.程序量大,需要PLC处理能力强,CPU要求高,甚至需要外加内存卡.
4、操作不方便:如果需要改变温度范围或运动参数,用户不能直接通过人机界面来修改。操作很不方便
针对传统模式的不足,维控科技提出了全新的解决方案:
方案说明:
维控人机界面可以提供两个485或422等接口;可以实现两接口设备的工作.如上图:维控人机界面直接对PLC、变频器和温度模块进行直接控制。而无须通过PLC来实现对变频器和温控仪表的控制.tigao整个系统控制效率和合理性.
维控人机解决方案模式优点:
1、维控人机中集成了变频器和温控模块协议,可以实现对这些设备的直接控制,例如:可以把温控模块的各种参数直接读取出来,通过工程直接修改或保存温控模块的值。
2、控制效率tigao:人机界面面的操作命令可以直接到达变频器等设备,变频器设备状态也可以直接显示到人机界面上。tigao了整体控制的效率和jingque度。
3、节约成本:对PLC的处理能力要求低、程序量小无须扩展内存等。节约硬件成本。
4、维控人机可以提供4G的CF卡存储空间,可以提供给用户保存大量的设备相关参数或生产数据,例如:设备温度变化值,报警值、配方等等。
随着对于汽车行车安全与智能型车辆系统需求的增加,车用传感器的需求将大幅tisheng。根据调查,2005年车用传感器产值为105亿美元,预估到2010年将攀升到142亿美元,其中年平均增长率为6.1%。在所有车用感测组件中,以车用安全感测组件的年平均增长率高,达到13.7%,这些迹象显示,对于安全的需求还是汽车产业主要的驱动力。
所谓的传感器,简单来说:就是能够感测到外在环境中物理状态变化的电子组件,而其中的物理变化,则包括速度、温度与电量等,车用传感器即是安装于汽车上,并用于感测行车过程中外在变化的传感器。早的车用传感器是应用在感测引擎与或是驱动系统的状态,包括:氧气、流体、温度、地压与电流等。
受到行车安全与操控性要求的tisheng,这些传感器的应用渐渐向致动器(Actuator)或马达方向延伸,其中包括:ABS煞车系统及感应式电动窗马达、座椅等,当然已是车上基本配备的安全气囊也是汽车安全的一项主要应用领域。
目前全球汽车行车安全的主要驱动力是来自各国政府法规、消费者意识与汽车厂商本身,有关于安全的相关产品增长率,这些年来大都能保持稳定的成长,也造就了车用传感器市场蓬勃发展。
基本上,汽车上所使用的传感器组件较容易在行驶过程中受到环境严格考验,包括:沙尘、湿度、盐分、燃油添加剂、震动与剧烈冲击等,严格的标准是必需的。
温度也是一个重要考量,通常车用感测组件需要忍受较大的环境温度变化,并在组件使用寿命期间量测精度,要求必须要能保持在规范中的jingque度。
从2005年到2010年,车用安全感测组件的年平均增长率为13.7%,为车内用传感器,其增长率为6.2%。在此期间,位置、速度与氧气传感器的增长率为6.7%,而压力与加速度传感器为5.7%。
后,空气liuliang、温度与其它传感器的增长率为4.6%。在所有传感器中,位置、角度、速度及氧气传感器的产值维持在,分别为2005年的62亿美元至2010年的86亿美元。
传统上,车用传感器的市场是以OEM模式运作,并通常不需要直接面对消费者,汽车制造商与供货商具有决定相关传感器规格的权利,对于传感器的供货商而言,汽车制造商与供货商就是他们的客户。
若区分不同供应端,这个市场可以再细分为三类:自行生产传感器直接供给汽车厂的系统供货商,包括:Denso、Delphi、SIEMENS与Bosch;而半导体制造商,则包括:FREESCALE、TI、INFINEON、PHILIPS与ANALOGDevices等,这些公司提供传感器给OEM厂商与系统制造商。
专门生产传感器的厂商,包括:Kavlico、Melexis、ALLEGRO、Sensonor、Ruf、HITACHI、Systron-Donner、MURATA与VTI-Hamlin等,这些公司提供传感器给OEM厂商并与系统供货商相互合作。
后,为了讲求人车合一的高境界,应用传感器发挥其大功效,使车辆与驾驶者双方的能力能够达到互补机制,不再是单方面由人来对汽车进行操控,在未来电子汽车的发展前提下,这是不可欠缺考量的观念。
表1车用感测器类型(按功能分)车用传感器是一个吸引人且高度成长的市场,因为随着车子安全性与舒适性要求的增加,通常需要更大量的感测组件,对于相关组件的稳定性与低价要求,也是车用传感器的主要采用考量。随着车用零组件的电子化程度不断tisheng,在市场高度的需求下,本期将介绍车用传感器解决方案。
FREESCALE
作为汽车行业的微控制器供货商及FlexRayConsortium的创建者之一,FREESCALE正在积极帮助汽车制造商实现车内系统的联网,以开发更智能、集成度更高的安全系统。
FREESCALE所研发一系列MPVZ4006G的车用传感器产品,能在恶劣的汽车应用和工业环境下,这些产品具有的可靠性和性能表现,并有很强的抗振动和抗机械冲击能力。这些传感器对震动不敏感是因为采用了过阻尼敏感元,这些高精度传感器有卓越的超载和压力及机械冲击承受力。
FREESCALE所发展一系列的传感器,包括:加速度、压力、和安全和警报ICs为可应用在各式各样的市场中,包括:医疗器具、工业和汽车市场中。
TI
德州仪器在HVAC/R汽车和工业领域内是压力感测技术的,其产品能使设备营运性能更佳,使汽车、加热和空气调节系统更安全更高效。该厂商的压力传感器使用陶瓷电容和密封技术,应用于所有汽车和运输、非常规道路行驶车辆系统,既能加强安全性和营运性能,又能减少汽车废气,tisheng燃油率,利于环保概念,并具有改善的放射的高效率的A/C系统。
传感器的设计可确保车辆在整个使用周期内的可靠性,并经过耐久的封装模式,可用于引擎盖下和底盘安装应用,其设计紧凑,可直接安装与压力测试点,适用压力范围可调节至5000PSI,使用专用的集成电路技术设计制造的电子信号调节器,提供了在较宽在工作温度范围内(-40-135℃)的jingque、稳定的信号输出,这种类型的传感器可用于汽车液压系统控制。
MURATA
汽车的先进设计来自人们对舒适性、安全性及防护性能的越来越高的需求。汽车变得越来越智能化,越来越依赖于电子设备,MURATA致力于新的应用技术,如:车载信息服务(bbbematics)、ITS、ETC、CAN-BUS及ECU等,可提供体积小巧、高度先进的组件和模块。
在汽车领域,MURATA所发展的产品能应用在通讯、安全、信息及传动系统,其产品之在这些要求极其严格的应用中获得认同,主要原因在于MURATA所拥有的核心竞争力,即陶瓷材料与工艺技术及射频和传感器技术。
也采用压电陶瓷和磁阻组件,开发了一系列的感测温度、红外线、超声波、振动、加速度、角速度、角位移、旋转、磁气和电位。这些产品可广泛应用,特别是在汽车电子设备,对设备的用户有极大的贡献。
VTI
该厂商在为汽车工业开发和批量生产加速度传感器时积累的大量经验现在已应用到压力传感器上;除了低阻抗模拟比例度量输出,新产品还有数字SPI总线接口,它为微控制器提供11位分辨率的直接接口。
不管是加速度信号还是温度资料都可以通过数字接口读取。在典型应用中,仿真输出的终精度受噪声水准50μV/Hz的限制。为方便监视系统可靠性,这些产品有非常强大的自检监视功能。
自检既包括由检测品质块偏移引起的外部触发模式,又包括连续内部互连失败探测。这使得外部错误,比如短路或开路都很容易监测出来。SCA1000和SCA1020系列产品是SMDDIL-12器件,提放式安装,回流可焊的。这些器件完全是载体自由的,其设计可满足自由载体焊接程序的要求
通过使用高度集成电子,灵活的产品封装和成熟的MEMS传感器技术,VTI科技已经研发出两个系列的双轴加速度传感器。SCA1000和SCA1020系列均有内部温度测量和补偿部分以使它们能够用于高精度的应用。这些再加上的长期稳定性,可获得全工作温度范围内的非常高的精度。在工业级温度范围内,典型的零点精度在±40mg。
Actuator Devices
ActuatorDevices采用微型传感器利用微机械加工技术,将微米级的敏感组件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上,由于具有体积小、价格便宜、便于集成等特点,可以明显tigao系统测试精度。
目前ANALOGDevices所发展的温度传感器,其技术逐步成熟,可以制作各种微型温度传感器;多附加功能化也是该厂商大的特色,能应用一个温度传感器能检测两个或两个以上的特征参数或化学参数,从而减少车上温度传感器的数量,tigao系统的可靠性。
Systron-Donner
Systron-Donner所研发的石英晶体微机电传感器,能够表现出车用产品的高可靠性、短小、轻量级石英晶体微机电传感器的应用优势。DIGI-Q是整合微机电及集成电路技术制程之微气体传感器,适用在低噪声,和高抗振动表现的低成本方面的应用。
在应用系统整合技术方面,该厂商也已开发出新一代具备车用安全监控与自动监测的微机电传感器。DIGI-Q的双重协议(RS-232/RS-422)增加兼容性选择,经实验后DIGI-Q证明出惯性石英微机电传感器的技术,DIGI-Q规范了一个新标准为高性能和低价格。
近年来,钢铁行业作为国家支柱型产业,其信息化水平发展迅猛,传统的厂级自动化得到了极大的tisheng,小型监控软件平台、大型控制系统已经屡见不鲜,在整体系统化或统一信息平台建设上,国内的钢铁企业也已经加以重视,随着国家十一五规划的顺利实施,必然会促进钢铁领域统一信息平台的建设。
在实现统一信息平台的建设过程中,如何实现众多现场数据准确及时的整合,大量信息进行有效统计、分析、存储以及实现数据与管理系统的无缝集成,是实现钢铁企业平台整合的关键,也是为上层企业ERP系统数据流更加有效的重要保障。紫金桥实时数据库系统针对钢铁企业的特点,生产现场的状况,提出基于紫金桥实时数据库的统一信息平台(Real-UIP——Real Unify Inbbbbation Plant),通过建立一套以生产系统为中心的实时数据库平台系统,把各分厂分散的自成体系的监控系统以分层、分级的方式进行集中管理和监控,实现管理层与控制层的集成,为上层应用提供统一的数据平台,填补从管理层到基础自动化层的“鸿沟”。采用紫金桥实时数据库系统来建立全公司统一的生产信息集成平台是钢铁企业统一信息化平台重要支撑软件。
紫金桥实时数据库系统(RealDB)是一个用于过程工业实时信息管理的系统软件,它能用于工厂生产数据的自动采集、存储和监视。RealDB可在线存储每个工艺过程点的多年数据,提供了清晰、jingque的操作情况画面,是Real-UIP的核心部分。
紫金桥实时数据库的统一信息平台(Real-UIP)结构图
RealDB数据采集分析功能截图
紫金桥实时数据库系统(RealDB)在Real-UIPzhonggong能概述
数据整合:能够从全厂生产过程中的各个方面收集生产信息,并按照全厂信息模型组织这些数据,终提供给企业管理人员和其他软件使用,能够满足企业多工段、多车间、多过程集成需要。统一过程控制系统和企业信息系统两大网络基础设施;将过程控制系统融合为企业信息管理系统的一部分。
数据有效存储:收集并存储生产过程历史信息,并将这些数据以可追忆的形式提供给企业生产管理人员。收集、计算和分析能够真正代表生产成本的数据,并提供给生产经营管理人员和企业资源计划管理软件、其他厂商MES软件使用。
流程再现:通过紫金桥VIEW可以实时显示各计量点、采集设备的瞬时状态,提供管理、决策、工艺分析等方面所需数据,监测每天炼钢的炉数及时间情况,分析制氧机的运行状态和炼钢的吹氧情况及吹氧周期;对生产进行及时合理的调度,减少放散,节约能源,保证了生产的稳定均衡;合理调配煤气的回收与利用,tigao了用户对工业水、蒸汽的成本考核意识,减少了跑冒滴漏等,tigao单位产值。
跟踪、追忆:通过实时跟踪控制生产计划、原料供应、操作人员、过程信息和设备信息,使企业生产经营管理人员对企业的生产条件有一个全面的了解。具有事故追忆功能,对与事件相关点的历史状态进行详实记录,以便事后对事件产生原因进行分析。事件的种类、数量、关联点、事件发生前后时间范围等都可以自由指定。
在线修改,远程维护:可在线修改数据库组态内容,组态完后,不必重新启动数据库,就可以将组态内容下装到数据库中。不必要到数据库所在机器,在远程就可以进行数据库组态。
自动报表RsReport3.0:利用RsReport自动生成各种报表数据,为生产厂节能降耗和计量结算提供准确依据,使各生产单位及相关部门及时掌握能源消耗情况,减小计量异议。工作人员通过显示各采集点的瞬时liuliang的实时趋势曲线和历史趋势曲线的特殊变化掌握现场仪表系统的运行状况,做到发现问题及时处理,以确保所测能源用料数值准确可靠,为厂际间顺利结算打好基础。可监控网络运行状态,确保网络正常运行。工艺管理人员可将各个不同数据曲线放在一起进行相关性分析,找出工艺操作问题。
设备效率及物料管理:收集、存储并分析合格产品和不合格产品的生产数据,为持续的生产过程优化、tigao提供依据。集成所有生产过程有关的操作规程、技术文档、设备文档,并以方便的界面提供给企业管理和操作人员。实时计算装置的投入产出数据、收率数据、损失数据,并可以对装置班、日、月平衡数据进行统计、汇总,能够准确反映整个生产过程物料移动情况。
数据转储:紫金桥实时数据库数据转储工具将实时数据按固定的表结构形式写入数据库管理系统中,或者从表中读取数据后将其写入到实时数据库中。这种通讯方式实现了CIMS、ERP、LIMS等应用管理系统及用户开发的管理系统与控制系统进行生产信息交换的手段,tigao了紫金桥实时数据库系统的开放性和可扩展。
分析预测与报警:通过比较当前的数据和历史趋势数据,特别是结合装置安全运行的经验,通过趋势图和数据的分析可以及早报告事故隐患,并且通过对事故前后实时记录的历史数据的分析,定位事故发生的原因。
统计过程控制(Statistical Process Control):SPC是质量管理的有力工具,它可以保持生产线稳定,减少质量波动,tigao产品质量。数据库内置SPC点,可以提供多种控制图和分析数据,全程监控产品质量。
班组考核:通过工艺重要参数的追踪,发现操作的潜在问题,产生指导性信息、并能对各个班组的操作水平进行评估、考核。
紫金桥实时数据库系统(RealDB)除了能提供以上功能外,还具有丰富的实用工具,如查询工具、内部仪表、数据浏览器、系统监控台等,RealDB还支持断点续传、生产调度管理工具,还提供RealDB支持服务器集群,有效保证数据的高效存储和数据的统一完整性。
结论:
紫金桥实时数据库系统(RealDB)是钢铁行业统一信息平台(Real-UIP)的有力助手,通过本系统平台的搭建,有效的整合了生产过程数据,并为管理软件提供数据基础,从而把生产经营管理和实时过程控制融为一体,满足钢铁企业数字化管理的要求。