6ES7221-1EF22-0XA0原装代理

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 1.燃料电池的工作原理
　　燃料电池（FC）是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效（50-70%），环境友好地转化为电能的发电装置[1]。它的发电原理与化学电源一样，电极提供电子转移的场所，阳极催化燃料如氢的氧化过程，阴极催化氧化剂如氧等的还原过程；导电离子在将阴阳极分开的电解质内迁移，电子通过外电路作功并构成电的回路。FC的工作方式又与常规的化学电源不同，而更类似于汽油、柴油发电机。它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当电池发电时，要连续不断的向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，也要排除一定的废热，以维持电池工作温度的恒定。FC本身只决定输出功率的大小其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。
　　

　　氢气在阳极与碱中的OH在电催化剂的作用下，发生氧化反应生成水和电子：
　　H2 + 2 OH H2O+ 2e- 0= -0.828V
　　电子通过外电路到达阴极，在阴极电催化剂的作用下，参与氧的还原反应：
　　O2 + H2O +2e-2OH 0= 0.401V
　　生成的OH通过饱浸碱液的多孔石棉膜迁移到氢电极。
　　

　　2．用BL系列板卡控制器控制燃料电池连续工作的方案
　　为保持电池连续工作，除需与电池消耗氢、氧气等速地供应氢、氧气外，还需连续、等速地从阳极（氢极）排出电池反应生成的水，以维持电解液碱浓度的恒定；排除电池反应的废热以维持电池工作温度的恒定。
　　一个单池，工作电压仅0.6～1.0伏，为满足用户的需要，需将多节单池组合起来，构成一个电池组（stack）。依据用户对电池工作电压的需求，确定电池组单池的节数，再依据用户对电池组功率的要求，和对电池组效率及电池组重量与体积比功率的综合考虑，确定电池的工作面积。
　　以燃料电池组为核心，构建燃料（如氢）供给的分系统，氧化剂（如氧）供应的分系统，水热管理分系统和输出直流电升压、稳压分系统。如果用户需要交流电，还需加入直流交流逆变部分构成总的燃料电池系统。一台燃料电池系统相当于一个小型自动运行的发电厂，它高效、环境友好地将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。
　　阐明各分系统间关系的电池系统的方块图如图3所示。
　　

　　BL系列板卡控制器多有11路模拟量输入，4路模拟量的输出，24路的数字量的输入，16路的数字量的输出。可用模拟量的输入输出及数字量的输入输出来控制和电池组关联的各系统。
　　3．如何用BL系列板卡控制器循环采集多个电池组的电压
　　一个电池组（stack）是由多节单池（工作电压仅0.6～1.0伏）组合起来，用一个BL系列的板卡控制器可轮巡采集几十个电池组（多可采集的电池组个数由BL系列板卡控制器的数字量的输出的个数决定），用BL系列的板卡控制器的数字量输出来选择所要采集的电池组的各单池的电压。由于各单池的电压不是共地的，而BL系列的板卡控制器的11路的模拟量输入是共地的，各单池通过信号调理板进行差动运放隔离后再接到BL系列的板卡控制器上，进行各单池的电压的采集。信号调理板中的12V供电是分别给各单池的电压的差动放大供电的。如下图所示：
　　

基于IEEE1451.4智能传感器标准的即插即用传感器技术有效解决了传感器配置相关的难题,大大节省了配置时间。这一标准,也成为实现传感器即插即用功能的一个通用技术,得到广泛采纳.,就如同计算机上USB鼠标的即插即用一样简单。IEEE1451.4定义了一套通过模拟信号接口，向传感器加载自定义操作的机制。这个混合模式的接口把传统的模拟传感器信号与低成本的串行数字连接结合在一起，以访问传感器内嵌的传感器电子数据表（TEDS）.TEDS传感器将数据表电子版存储在传感器上的EEPROM里,这样使得每个传感器可以识别或向连接的数据采集系统显示特定属性. 为了将传感器即插即用技术的优势引入传统的模拟传感器,虚拟仪器技术的TEDS在电子文档格式中提供同样的传感器电子数据表. 凭借虚拟仪器技术的TEDS,技术工程师们可以利用存储在电子文档中的数据来配置一个传感器, 这个数据的电子文档通常可以从数据库中下载.

即插即用传感器简化了校准和传感器跟踪

JohnDeere选择应用一套虚拟TEDS系统包括了Oracle数据库和配备有NI软硬件的测试站。工程师们给每一个传感器贴上特定识别号码,用以传感器物理定位以及在数据库中进行组建。起初，工程师们要将传感器送到一个度量衡实验室进行校准。他们将更新后的校验信息传送到虚拟TEDS文档，并存储在数据库中。工程师们将传感器从实验室发送到执行产品测试的设备上。通过使用自有的一种与Oracle数据库关联的应用程序，技师们可以方便快捷地针对特定传感器查询相应的电子数据。一旦技师们下载了特定传感器的文档数据，NI软件会自动配置NI的硬件来配合使用该传感器。

传统意义上讲，每个传感器都有一个纸质的数据表,罗列有具体规格和配置数据。技师需要花时间找到那个正确的数据表运用这些数据信息手动地配置传感器。凭借这一下载和电子化配置传感器信息的功能，JohnDeere公司将大大节省每个测量系统的构建和配置的时间，从而降低整体产品测试总成本。

即插即用传感器技术提升jingque度

通过使用虚拟TEDS技术，JohnDeere将会大大节省测量时间提高测量的准确度。因为每个传感器有着自己独特的电子数据表，JohnDeere的工程师们可以在虚拟TEDS文档中存储特定传感器的校准数据。这样就确保了技师在离开度量衡实验室后,在传感器配置过程中使用的是新的传感器参数。电子化配置传感器信息避免了人为书写错误的可能。因为系统记录了每个传感器后接受校验的日期，能够在必要的时候提醒技师将这个传感器送回到度量衡实验室进行校准.在准确性方面的进步使得产品测试效率更高，提高了产品质量，降低产品总的开发和制造成本，因为更多的测试台变成了虚拟的TEDS。

项目简介
纺纱工程中的精梳工序完全是为了提高条子及成纱的质量而设。主要的任务是排除生条（即梳棉条）内的较短纤维，提高纤维长度的整齐度。排除了生条内的棉结，杂质和疵点。精梳条内的纤维获得了的伸直平行和分离。而梳棉机械的主要任务是：开松棉束制成单纤维，通过接受高速回转刺辊的开松整理，排除杂质和短绒，纤维在锡林盖板的两个针面作用下被分梳成单纤维。纤维纵向定位，成条供以后的工序


SIGMATEK的解决方案
系统采用SIGMATEK的PLC作为控制器，应客户需求配备德国KEB的变频器，两者之间采用SIGAMTEK开发CAN总线安全高速地通讯，可以使锡林钳次高可达300以上。控制界面采用256色真彩显示屏外加薄膜按键，可以进行各项参数设定，显示当前锡林钳次、棉条输送速度、棉条剩余长度、满筒剩余时间等关键参数，可以多记录5个班组的当前产量和累计产量。能够自动显示当前警报内容，帮助及时的制动，调试和修理。
运用SIGAMTEK的PLC后大副提高了该系统的自动化程度，该系统可实现车头点动、自动运行等不同的工作状态，实现多种装置自动，如自动换筒、小卷自动运输、自动上卷、顶梳自动清洁、停车钳板自动复位等，实现了一定程度的工艺参数的在线调整和单步调试，可以定时自动清洗锡林。该系统还具备各种完善可靠的报警功能，主要体现在采用多种高灵敏度的自停装置：如断头自停、满筒自停、涌条自停、空卷自停、绕罗拉绕皮辊自停、分离和牵伸皮辊加压不足自停、各种安全自停等，可以根据警报类型级别的不同进入慢速运行或是停车。
人机界面的运用更加加强了精梳质量的在线检测与计算机监控系统的功能，如可快速显示精梳机的产量与质量信息、显示机器出故障的位置，当质量达不到要求时自动报警等。


SIGEMTEK应用优点
1.系统效率高且自动化程度高，有效降低挡车工劳动强度，提高单台效率；
2.可根据工艺需要选择不同的工作状态，可调性大；
3.数据通讯高速安全，使锡林钳次达到国际水平；
4.操作界面美观大方，操作方便。

1.引言
染色过程是对织物采用染浴(染料+助剂+溶剂)处理，通过染料和织物纤维发生化学或物理化学的结合，使染料转移到纤维上而生成不溶性的有色物质。

卷染机是间歇式平幅染色机械，织物以平幅状态通过染槽，往复卷绕于卷布辊上实现染色。它不仅适用于各种染色工艺，还适用于退浆、煮练、漂白、洗涤和后处理等工艺，具有体积小、投资少、用途广等特点，操作简单、更换颜色和品种方便，特别适合于中小批量染色加工，可以节约能源和染料，费用低廉。

卷染机根据布卷容量可分为普通卷染机(大外径600mm)和大容量卷染机(大外径1200～1500mm)；按染色工艺可分为常压型(高工作温度95℃)和高温高压型(高工作温度140℃)；按卷布辊传动方式可分为机械传动、液压传动、直流传动、交流变频传动等多种形式。

双变频器卷染机通过采用两台变频器分别控制前后两个卷布辊电机，实现两个卷布辊对织物反复收卷、放卷的恒线速度恒张力运行控制；还要实现计长测径、自动平稳换向、自动停车、以及对染浴的PID恒温控制等，工艺参数设定、显示及相关操作和监控由触摸屏完成。

2.控制系统方案
双变频器卷染机控制系统ATV31系列经济型磁通矢量变频器，通过MicroPLC(TSX3722)加CANOpen通讯扩展卡(TSXCPP110)作为主站，通过CANOpen总线控制2台ATV31变频器(内置CANOpen接口，作为从站)的调速和同步控制，配MagelisXBT-G 5.7”黑白触摸屏进行系统操作和监控。

3.控制系统简介
CAN (ControllerAera Network，控制器局部网)是德国Bosch公司在1983年开发的一种串行数据通讯协议，初应用于现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换，是一种多主方式的串行通讯总线，介质可以是双绞线、同轴电缆和光纤，速率可达1Mbps，支持多达128个节点；具有高抗电磁干扰性，能够检测出产生的任何错误，保证数据通讯的可靠性。

CANOpen是在CAN底层协议(物流层和链路层)之上实现的应用层协议，是一个基于CAL(CANApplicationLayer)的子协议，为PLC、工业器件、接口、应用子协议等定义了页/帧状态。在CANopen网络中，采用中心授权机制，通过一个NMT-Master对网络进行管理，通信机制比较简单，适合于所有机械的嵌入式网络，可以降低设备的复杂程度，在工业领域(如汽车、电梯、医疗、船舶、纺织机械等)得到了广泛应用，是欧洲重要的网络标准。

CANOpen报文结构

ATV31变频器内置了CANOpen总线接口，支持127个节点，数据传输速度高可达1Mbps，传输距离根据传输速度从5米到5000米，该接口(RJ45)管脚定义如下图。

在Micro PLCCPU模块的通讯扩展插槽中插入TSXCPP110通讯扩展卡) ，采用屏蔽双绞线和CANOpen分线盒(VW3 CAN TAP2)与ATV31变频器内置的CANOpen总线接口连接，即可构成CANOpen总线。

通过PL7Pro编程软件(版本号>V4.3)和SyCon配置工具软件(版本号>V2.8)，以及ATV31变频器嵌入SyCon设备数据库的EDS文件，可以方便地完成CANOpen总线的配置。在ATV31变频器通讯菜单(CON-)中只需设置CANOpen总线地址(AdC0)和传输速度(bDC0)即可。

通过CANOpen总线对ATV31变频器进行通讯控制时，可采用过程数据目标(PDO:Process Databbbbbbs)完成实时数据交换(周期性刷新或数据变化时交换)，ATV31变频器支持两种预设置的PDO：
1PDO1：一个接收的PDO(如控制字CMDD)和一个发送的PDO (如状态字ETAD)
2PDO6：两个接收的PDO和两个发送的PDO (可根据需要设置不同的参数)

PDO自动映射到MicroPLC内设置对应的内存区内，MicroPLC对ATV31变频器的控制等同于对自身对应内存的读/写操作，无需编写任何通讯程序；ATV31变频器支持两种起
动/停止控制方式：通讯指令控制(通过控制字CMDD)和输入端子控制(通过逻辑输入口Lix)。
ATV31支持服务数据目标(SDO:Service Databbbbbbs)，可用于系统组态和参数设置；还支持识别代码的缺省分配、广播方式(COB-ID为0)、NMT-Master服务、“心跳”(Heartbeat)目标、急停目标、节点监护目标等其它功能。
4.卷布辊收卷/放卷控制算法
卷染机工艺要求两个卷布辊对织物反复收卷、放卷的恒线速度恒张力控制，需要在系统中对卷染张力(Tf)和速度(vf)进行jingque测量，将测量值输入到PLC中，与设定张力(T0)和速度(V0)进行比较和PID运算后，输出转速信号(v)控制卷布辊运行。卷布辊收卷时，转速随卷径增大而逐渐减小；放卷时，转速随卷径减小而逐渐增大，具体算法如下：
收卷算法：v=v-PID(v0-vf)-PID(T0-Tf)
放卷算法： v=v+PID(v0-vf) +PID(T0-Tf)

1.引言
丝光工序是将煮练过的平幅织物在一定张力下，用浓碱溶液处理，使织物纤维发生不可逆的溶胀，纤维截面趋向圆形，表面光滑，再经冲洗去碱、蒸洗去净等加工，使织物产生丝一样的光泽，从而使织物获得稳定的尺寸、耐久的光泽、增加抗拉强度并提高对染料的吸附力。

丝光工艺使用的丝光机有布铗丝光机、直辊丝光机、弯辊丝光机等，其中应用比较普遍的是布铗丝光机，是由左、右两组布铗链条组成，织物在布铗夹持下进行冲洗去碱扩幅，幅宽容易控制，使织物获得较好的缩水率。

高速布铗丝光联合机和其它染整机械一样由进布装置、扎车、绷布辊、布铗式拉幅机(丝光机)、水洗机、烘燥机、出布装置等众多通用装置和单元机组成。其控制系统采用多单元交流变频调速，调幅、吸碱、喷淋、碱液回收用交流电机传动，探边、水洗机、上排导布辊用力矩电机传动，控制核心是对丝光机左、右两组布铗链独立传动，在速度跟随的实现位置同步，要求运转布速可达100m/min以上。整个系统采用10.4”Magelis XBT-G 彩色TFT触摸屏(XBT G5330)进行参数设定、显示等操作和系统监控。

2.控制系统方案
高速布铗丝光机控制系统采用施耐德电气公司的MicroPLC为控制核心，丝光机部分的传动控制采用两台通过光纤通讯连接的UE/ME系列高性能变频器实现左、右两组布铗链的速度跟随和位置同步；其它部分传动采用ATV58和ATV31变频器，通过PLC的模拟量输出控制实现恒速度恒张力控制。PLC还对众多碱泵按设定时序控制，并实现丝光过程中的脱铗停车、探边、烧碱浓度与布铗拉幅之间的故障连锁，以及停车时碱泵的自动停喷、停吸等。整个系统采用10.4”Magelis XBT-G 彩色TFT触摸屏(XBT G5330)进行参数设定、显示等操作和系统监控。

3.控制系统说明
高速布铗丝光联合机控制系统的核心是UE/ME系列高性能变频器的应用。
UE/ME系列变频器是施耐德电气公司推出的空间矢量控制型高性能变频器，功率范围为15～500kW，通过模块并联方式大功率可达1200kW，具有充足的可灵活配置的输入、输出接口(包括光纤输入输出接口，Max.50米)，内置PID过程控制器，控制方式可以是磁通矢量或V/F控制。开环模式下可jingque控制电机速度低至1Hz；闭环矢量控制模式下，通过采用闭环控制转矩模式可实现张力控制、开卷/卷取控制、位置控制、转矩控制等；采用闭环控制速度模式可实现起重及提升、高精度速度控制、位置控制、零速满转矩等。UE/ME系列变频器内置Modbus通讯协议的标准RS485/232 通讯口，并支持DeviceNet, Interbus,Profibus-DP等网络。

UE/ME系列变频器的另一个突出特点是Vysta for bbbbbbs软件允许用户自定义特殊应用。Vysta软件是基于bbbbbbs的图形化编程平台，主要由两部分组成：显示屏编辑器(可自定义显示屏结构及内容，包括菜单格式及显示数据的类型)和原理图编辑器(用于编辑控制功能，控制功能块利用拖放技术相互连接)。采用Vysta软件并结合变频器的输入/输出接口，可以实现传统PLC控制功能移至UE/ME变频器中，从而提高传动系统响应速度和性能，满足用户自有知识产权的需要。

丝光机控制系统正是采用了UE/ME系列变频器通过Vysta软件编程的用户自定义特殊应用功能，通过原理图编辑，并结合变频器间光纤输入、输出接口，将丝光机左、右两组布铗链的速度跟随和位置同步的复杂运算和控制功能内置在变频器中，方便地满足了系统的要求。

在高速布铗丝光联合机的水洗机部分，利用UE/ME系列变频器的力矩控制功能实现导布辊张力的连续可调控制，可以从根本上改变传统的张力开环并通过力矩电机有级调节的应用方式，张力控制十分稳定，实现了生产的连续运行，产品质量也得到了大幅度提高。具体实现实现方案是：采用普通变频电机加光码反馈替代原有的力矩电机，将导布辊的张力反馈送到变频器的模拟输入口，与张力给定作比较，通过一套数学模型运算，给出需要的输出力矩参考，直接控制变频器的输出力矩；与丝光机控制一样，水洗机控制的所有运算都直接通过Vysta软件的原理图编辑功能完成。