西门子模块6ES214-2AS23-0XB8原装代理

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面临实际数据集成的挑战

位于密西西比州圣路易斯的Meridian 医疗技术公司一直用Computer Associates（CA）公司的UnicenterTNG企业管理软件监控它设备中的计算机网络、服务器和其他的信息技术（IT）设备。在1999年十月的Unicenter用户会议上，Meridian的IT总监，Stan Hammond，听说了一个新的通过Unicenter TNG来监控Non-IT设备、生产设备、环境系统和别的机械、电力电子设备的技术。

这种新的技术似乎可以改进密西西比州圣路易斯Meridian的生产设备的长期的过程，这些设备以前都是依靠打印的记录来监控水的纯度的。这些记录来自于那些难以到达的地区，这些地区在通常的商业时间（上午8:00-下午5:00）才有人工作。Meridian医疗技术公司制造药物传输系统和心肺疾病诊断设备。Meridian的药品投送系统包括自动注射器，这主要用在军事和国防方面，用于那些反对化学制剂的影响的神经解毒剂的自我注射。 

一些对蜂刺、虫咬、食品和药物会产生强烈的过敏反应或者有吸入运动式过敏反应的病人也可以使用EpiPen自动注射器来缓解危险。为了保证纯度，在药物生产过程中所使用的水必须达到严格的要求，包括对有机物纯度的要求（TOC）。TOC分析仪式高度化的仪器，能够连续监控水的质量以确保不会超出设定的标准。

监控仪表的报告过程是人工操作的。与行式打印机相连的分析仪每相隔几分钟就会打印新的水质分析的报告。技术员会四周走走并定期检查这些打印的报告，看看是否在设定的标准内，若超出了范围他们会采取相应的措施。这种人工的过程滞后很多时间才能对不合格的水质条件做出响应。打印机的数据也必须通过人工输入到计算机的数据库里以备记录保存使用。

关于Meridian医疗技术公司
  
Meridian医疗技术公司是一个主要的制药和药品系统公司，为紧急事态和保健市场的早期干预服务。公司在自动注射药品传输系统的开发和销售方面一直处于的地位，并在非侵入式心肺功能诊断方面拥有国际的专利技术。这篇文章中所介绍的Meridian的药品传输组（Drug Delivery Group）生产救生的EpiPen自动注射器，是唯一的向美国政府和其他北约盟国、地方和州政府提供神经解毒剂的自动注射器的供应商，DDG也管理大量的商业药品传输系统。更多的信息请访问www. meridianmeds. com

如果能用Unicenter TNG管理系统来使这个过程自动运行，通过自动记录数据，自动存储到数据库里，并在尽可能早的时间里通知操作人员可能出现的问题，那么这整个过程将会变得简洁得多。作为一个不断锐意进取的公司，Meridian在寻找一个更为节约成本的方法能够把数据输入到目前的控制系统中去。直到现在，连接像TOC分析仪这样的Non-IT设备到网络中去仍然是一个耗时费钱的工作。新的技术应该能够解决这样的问题。

Non-IT设备的解决方案

在Unicenter TNG的帮助下，新的技术能够迅速地容易地解决这个问题。使用Opto22 SNAP-ITTM只需要花费几周的时间就能够完成这个项目，把TOC分析上的数据输入到现有的Unicenter TNG管理系统中。
每个TOC分析仪的串口都是和Opto22 SNAP-IT设备相连的，也仍然连接到打印机上。SNAP-IT设备接收现实世界的模拟、数字以及串行数据，并且这些数据在10/100 Mbps的以太网上能以SNAP信息的形式被识别应用。SNAP-IT设备再与公司局域网相连接，通过Unicenter TNG操作台能自动被找到。 

一旦数据在局域网上是可以被使用的，集成商PCS就能创建一个客户预处理器来记录设备的分析数据，保存到微软的SQL服务器数据库中。数据库能在任何时间段内提供给Meridian所有有机分析仪的实时数据和数据走向。

水质量的监控报告不再是一个需要技术员来检查数据记录纸的人工过程了。自动的过程已经可以完全代替这一人工过程了。当水质超标时，Unicenter就会发送E-mail立即通知工作人员。“Opto22和PCS给24 7个不同的Non-IT设备的采集的数据提供一个直接的解决方案，并把这些数据集成到一个数据库和我们的Unicenter TNG管理系统中，”Meridian的StanHammond说，“用Unicenter TNG管理关键的生产设备使Meridian医疗技术公司能够为大范围的公司警报应用一种解决的方案。通过合并几种可能的警报而提供给系统一个强有力的解决方案，我们可以节约大量的资金。”

随着自动监控水质系统的成功，Meridian已经将Unicenter TNG推广到其他的Non-IT系统中。由于Opto 22的SNAP-IT设备的出现，Meridian可以监控设备的安全系统、时间和维护系统并能建立环境系统。“通过使用Opto22公司的SNAP-IT技术，现在把分离的Non-IT设备集成到Unicenter TNG中去已经是一件很简单的事了，”Opto22的Bob Sheffres这样评价，“对于在一个企业管理系统中和IT设备一起管理所有的现实世界的设施是一件多么容易的事，Meridian医疗技术公司就是一个很好的例子。”

变电所的自动化
    更新或更换旧的监控和数据采集（SCADA）设备是很有挑战性的。当威斯康星公共服务公司（WPS）决定要更换位于Green Bay附近的工作站的远程遥测系统（RTU）时，许多老牌和新兴的RTU生产商都参与竞标。有些厂家提供的方案投资过高，而另一些厂家的产品性能有局限性。在考虑了各种情况后，WPS选择了一套PC远程自动系统，该系统满足用户所有的要求，并具有扩容的能力，而投资只是传统RTU系统的三分之一。这套系统就是由Opto22提供的。

　　变电所的自动化
　　更新或更换旧的监控和数据采集（SCADA）设备是很有挑战性的。当威斯康星公共服务公司（WPS）决定要更换位于Green Bay附近的工作站的远程遥测系统（RTU）时，许多老牌和新兴的RTU生产商都参与竞标。有些厂家提供的方案投资过高，而另一些厂家的产品性能有局限性。在考虑了各种情况后，WPS选择了一套PC远程自动系统，该系统满足用户所有的要求，并具有扩容的能力，而投资只是传统RTU系统的三分之一。这套系统就是由Opto22提供的。

　　使用Mistic的Cyrano控制软件和Mistic MMI操作界面软件可以满足项要求，即用户可编程性的要求。这两个软件都是包括公用数据库的目标编程技术软件包，Mistic MMI还满足了投资效益和方便使用的操作界面两方面的要求。Mistic系统的先进通讯能力支持WPS使用的所有协议，其中包括Redac。
　　M4RTU的基本组态有两个内置式串行接口。可是这个接口组态是可扩容的，WPS在上面增加了一个双串行端口卡，用于与其它设备的通讯。在这项应用中，个端口是RS－232，用于与PC机或其它的与标准电话线、租用线路和无线电接收设备连接的处理设备进行通讯，这个端口可以让WPS工程师把M4TRU与装置的DCS连接起来。结果，它可以用来控制发电机、主EMS和DCS，通过在每个板上使用屏蔽绞合线，减少了分配I/O端口的配线。
　　第二个端口是一个RS－485，它是用于与附加I/O或第三方提供的设备之间的通讯，第三方提供的设备包括现场智能母线设备和分析仪等。在WPS，这种能力被用来连接SCADA与智能电子设备（IED），例如继电器和电表等。第三个端口是专门用于与Mistic MMI中使用的PC机进行通讯，第四个端口通过WPS无线电系统技术与EMS的通讯。

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　　自动控制功能
　　WPS为每个变电所安装一个Mistic系统，该系统与远程I/O连接，位于变电所控制室内的各种设备表盘上。变电所的大小和I/O数均不同，小的变电所只有一个数字和一个模拟点，而大的变电所则有48个模拟点（高密度）和150个数字点，Mistic系统的RS－485端口就是用于通过智能Mistic I/O块来连接I/O点。
　　Mistic系统的一个主要优点是它能够提供自动控制功能的能力，即其能用Cyrano控制软件编程和它的智能I/O能力。该设备已经经过事先编程，除了可以进行一般的操作外，还可以提供自动断路器闭合和自动母线分配功能。Mistic智能I/O具有许多独立功能，其中包括PID控制回路、脉冲测量、高速闭锁和峰-谷测量等。全部的光学仪器和电绝缘保护系统不受严重的电干扰的影响。
　　Mistic I/O块提供了远程工作的可能，并按系统操作站的要求闭合电路断路器。事实上，Mistic系统由于易于编程，使得它优于WPS现有协议，并在不需要更换EMS主机的情况下加强了变电所的控制系统。Cyrano在许多方面都优于现有协议，与主机的通讯是通过RS－232端口和外部解调器来实现的，解调器通过租用的电话线与系统操作间连接。系统的界面还可以用于928/952MHz多地址无线电系统中。
　　WPS还开发了另一项先进的通讯功能，即利用M4RTU中的先进双处理功能。当第二个处理器进行I/O操作和控制变电所过来的信号时，M4RTU的高速32位处理器可以进行EMS与装置DCS之间的通讯，实现EMS和DCS与控制发电机之间的联系。Mistic系统在向用户供货时配备有与Allen Bradley数据高速公路、Modbus的硬件通讯驱动器，在这种情况下，DCS的通讯是Modbus，EMS的通讯是Westinghouse Redac 70H。　
　　Opto22系统的灵活性也使WPS可以在将来改变EMS通过协议。
　　人机界面
　　WPS使用Mistic MMI软件为Pulliam 发电站开发了操作界面。这个工厂是Green Bay地区重要的变电所之一，它包括两条115KV电线、两个138KV电容器组、六条138KV电线和两个母线断路器。
　　操作人员现在可以打开多个屏幕控制和监视变电所内所有的重要活动。屏幕包括一个显示断路器状态的变电所单线图和线路流通量、详细的计量表显示、一个母线电压趋势图、报警器、软件控制开关状态和断路器控制开关屏等。
　　Mistic MMI　为WPS提供了先进的绘图环境，并包括有3－D图的符号库和标准ISA符号库。使用MMI软件，图形可以连接到I/O端口、控制变量、监视报警状态、去磁盘的逻辑数据和趋势实时信息上。Cyrano控制软件和MMI使用共享的数据库，这样可以消除不必要的互相引用，并提高精度。
　　MMI的可靠性是一个必备条件。在PC机上一周7天、24小时运行MMI。通常变电所内没有操作人员，只在操作人员进行设备检查和维修时才有人。使用PC机上的触屏，操作人员可以使用MMI来查看所需的数据。从主菜单上，操作人员一般查看变电所的单线图。这是一个显示线路流通量、母线电压和变电所内启动的断路器的图。
　　计算机上的设备图模拟所要监视的设备，在设备的状态发生变化时，计算机上的设备会改变颜色或闪烁。图形旁边的动画数字使操作人员易于理解其含义。操作人员可以进入多个画面来监视和控制变电所的状态。计量屏幕上用数字详细的表示出以MW为单位的流通量、MVAR、Mva母线电压和频率。图形仿照了所要模拟的设备。这就使操作人员易于理解，并避免产生误解。例如，当操作人员要闭合一个断路器时，操作人员只要在屏幕上寻找开路断路器即可，一旦找到了所要寻找的目标，操作人员只需触动屏幕上的目标，屏幕上的图像就会变成闭合的断路器。MMI会把这个请求传给M4RTU，M4RTU就会关闭现场的断路器。操作人员会一直看到一个报警窗口，正常情况下，报警窗口是位于屏幕底部的方框，框内有滚动的文字显示，如果出现严重报警，报警框内就会变成红色的背景并且开始闪烁，这就提醒操作人员要查找报警原因。
　　MMI总是存储历史数据，它可以向EMS提供这些信息。操作人员可以在EMS上使用趋势功能，查看用线图或柱状图表示的历史信息，其中包括了大和小值。

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　　其它应用
　　M4RTU和MMI是WPS改变控制策略的一部分，由于这个项目的成功投用，使得WPS很快地把这项新技术应用到其它领域。这其中使用Mistic软件是一个关键因素。在用Mistic原有的安装上建立逻辑块，WPS可以很容易地把软件用于其它的变电所，大大减少了工程时间。在有些时候，工程技术人员只需更改设备名称和一些I/O点。
　　Mistic在WPS的单个变电所内的应用和使用该系统的变电所总数都在增加。例如，在变电所中，Mistic用于控制并行负荷抽头变压器，它包括监视电压的变化和每个变电器抽头位置，这样可以维持正常电压并减少LTC的动作。Mistic系统还用于测量供电线的张力。
　　另一个有趣的用途是在威斯康星州Marinette附近的Potato Rapids大坝上一个水电坝中，在这里，Mistic用于监视水压头，以保证WPS能够满足政府规定的水位要求。水压头是通过控制发电机的操作来实现的。WPS能够把Mistic产品与大坝上使用的非常老的设备（circa 1920）结合起来，用于生成历史数据，并利用在计算和记录大坝的排出量中。
　　WPS还发挥了Mistic的与IED通讯的能力，WPS开发了Mistic新的用途，减少了WPS的投资。Mistic系统将用于读写变电所继电保护器和电表数据。（继电保护器中的故障数据对EMS很有用）。系统可以自动读取故障数据并把这些数据发送到系统操作室。这就可以向WPS提供故障类型，并在系统操作室就可以得到数据，可以把线路维修人员直接派到出现故障的地点。
　　目前维修人员是通过巡检出现故障的线路来查找故障。这项新应用投用后，可以减少现场巡检时间，并可快速发现问题，使WPS较快地恢复向用户的供电。　
　　投资回报
　　使用Mistic而不是传统的变电所控制设计减少了WPS总设备投资，可以用安装在Green Bay的Pulliam变电所的Mistic系统来说明在投资方面的回报。WPS调查了建设一套新的传统式控制系统的投资，该系统包括控制盘、控制开关、盘上指示灯、报警灯、盘计量表、带状记录仪和重闭继电器。在与Opto22提供的PC系统的投资对比后，WPS认为Mistic减少的投资很有吸引力。在Pulliam变电所，传统设计的设备投资约为Mistic（128个数字输入、32个数字输出和48个模拟输入）的三倍。WPS还发现，与传统的设计相比，Mistic系统的设计还大大减少了人工费。　
　　另一项重要的费用是Mistic MMI提供的一次合同费，传统的合同协议要求WPS为每个变电所和设施支付费用，还需支付从总部到各节点的费用。可是，使用Mistic MMI，WPS只需支付一次费用，并可根据需要用到许多地方而不需理增加投资。这就为WPS节省了许多投资。
　　随着WPS开发出越来越多的Mistic系统的应用性能，WPS公司一定会从投资和节省时间两方面得到收益。这也是购买新技术的目的。更重要的是，费用的降低也会给用户带来利益。

本文主要介绍为贾汪发电厂4×135MW 机组水汽品质实时监控系统开发的基于PLC的控制系统。该系统具有控制功能强、编程简单、实现工艺联锁方便、维护方便, 可在线修改逻辑等特点。PLC不仅能完成复杂的继电器控制逻辑, 也能实现模拟量的控制, 甚至智能控制,并能实现远程通讯、联网及上位机监控等。

1．工艺要求

贾汪发电厂水汽品质实时监控系统主要包括水汽监测系统与自动加药控制系统。

水汽监测系统主要采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号,进行必要的处理、显示、保存。对发电厂4台机组各个管道内的水或蒸汽的温度、电导率、pH值、溶氧量、含氧量、含钠量等进行实时监控,以便随时了解水汽的品质。

自动加药控制系统主要包括加氨、加联氨、加磷酸盐等。它由相关数据采集反馈仪表、变频器、加药泵等设备组成,泵的启ö停及频率直接由仪表反馈信号值决定。它的功能是对水与蒸汽的加药处理过程进行自动控制和调节,使处理后水汽的品质指标达到要求的范围。

2．控制系统

水汽品质实时监控系统与水汽取样架相配套。

系统采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号, 进行必要的处理后显示并保存;系统具有对加药系统进行实时监控的功能。本系统I/O 点数量分别为: DI点120个、DO点60个、AI点124个、AO点32个。

系统实现了以下功能:显示功能: 通过操作员站CRT 画面对整个工艺系统进行监视, 控制室不设常规控制仪表盘。

CRT屏幕能显示工艺流程和测量参数, 以及控制对象的状态。

控制功能: 在控制室能对现场设备进行远程控制, 且可由PLC逻辑实现处理过程的自动控制。

报警功能: 当设备运行状态变化或者现场参数超过给定范围时, 要求按照等级显示报警,重要设备和参数有语音报警功能。

打印功能: 可以实现报表、报警信息和某重要参数的历史数据打印功能。

（1）硬件配置

水汽品质实时监控系统由两台工控机、一个电源柜、两个程控柜及传感器和二次回路组成。程控柜内有双机热备双网冗余的PLC可编程控制器一套,程控对象为水汽品质实时监控系统中的所有设备。

本系统由上位机与下位机两大部分组成, 具体硬件配置如图1 所示。

上位机主要作为监控画面与逻辑组态使用, 使用了西门子IL40 型工控机。上位机运行bbbbbbs2000 操作系统下的PLC应用软件,提供图形、列表、操作等功能, 并可通过打印机输出历史数据。下位机选用Schneider 电气公司Modicon TSXQuantumPLC 系列, 作为逻辑编程、信号处理、时序控制、PID 控制、数学运算、过程控制之用。
本控制方案采用标准的二级网络结构, 上层为通用型、开放式的以太网（Etheret） , 构成管理级网络;下层使用可靠性好、使用简便的ModBus Plus（MB+） 协议, 构成控制网络。

本PLC系统是双机热备结构。根据主机投入的先后, 先投入的一台处于主控地位,另一台处于备用状态。这两台主机通过装在这两个机架中的热备模块不断地交换信息,使处于备用状态的主机得到与主控状态下的主机一样的新信息。一旦主控的主机发生故障而退出控制时, 后备主机能无扰动地接过全部控制,使控制不致中断, 有效地提高了系统的可靠性。

I/O 模块用于与现场设备的连接, 本系统使用了4只DI （开关量输入） 模块、2只DO （开关量输出）模块、8只AI（模拟量输入）模块和2只AO （模拟量输出） 模块。DI 模块用来接收现场的压力开关、液位开关和状态开关等开关量输入信号。PLC提供对现场输入干接点的“查询”电压为48V; 开关量输出模块对外输出DC 24V 电压, 通过中间继电器驱动现场的电动机和电动阀门;模拟量输入模块用以接收现场的液位计、电导仪表等反馈的4～20 mA电流信号, 并将其转换为相应的实际参数;模拟量输出模块对外提供4～20 mA 电流, 供变频器或者调节阀门等设备使用。

（2）软件配置

在本系统中组态编程软件为施耐德自动化专用的Concept软件, 而监控软件则采用了Inbbblution公司的IFIX软件。

1）Concept软件特点

Concept 是基于bbbbbbs 环境的先进的编程工具。Concept为控制系统编程提供了包括FBD、LD、SFC、IL、ST、LL 984 等多种编程语言的单一开发环境, 通过使用标准化的编辑器,用户可以创建将控制, 通讯和诊断逻辑集成在一起的应用。

Concept软件具有以下功能:a.程序开发以简单的方式产生好的程序。梯形图逻辑和参数号注解的编程可以更清楚地理解程序。以符号编程可使编程人员能比记数码更为直观地记住特殊含义的报文。

下拉式菜单, 快速键及上下文帮助, 可减少击键次数且可提供命令和指令的详细说明。

顺序功能图编程（SFC）, 以过程自身的排列说明一个顺序的过程, 以更好地组织编程。

梯形图逻辑宏功能, 它可简化编程, 对于重复的程序内容可只写入一次但可经常使用。

输入和输出注释的ASCII文件, 它允许使用字处理器, 这样具有更好的编辑能力。

b.在线检查和调试Concept 这一特点使检查及调试过程简化。观察I/O 模块以确定正在运行的I/O是否良好。

使用SFC 可确定现在正解算的逻辑, 观察屏幕就可发现在过程中有问题的点, 监视梯形图逻辑程序中的参数值,能够观察相关的参数而确保指定的操作。

c.对系统进行优化Quantum 主机的扫描速度可高达0.1m s/k , 在逻辑复杂,网络数较多以及有多个远程的时候,Concept可以利用系统结构的解读逻辑与对I/O 站服务的并行处理手段来优化系统的吞吐量,即用段调度来修改逻辑的解读顺序, 以提高关键I/O 的吞吐量, 改进系统的性能和改善通讯端口的服务。

2）Concept 软件应用

在贾汪发电厂水汽品质实时监控系统中, 应用了CONCEPT 编程软件, 使得系统工艺要求易于实现

型材辊压生产线是生产汽车门、窗等型材的关键设备，其剪切系统自动化程度及定尺精度的高低将直接影响企业生产效率及产品质量。型材剪切一般有定尺停剪和飞剪两种。定尺停剪控制简单，定尺精度高，但生产效率低，特别是对于有缝焊机的辊压线，频繁起停将会影响焊机焊极的使用寿命；飞剪控制比较复杂，方法也较多，相对简单的一种就是由型材本身带动剪切工作台实现飞剪的方法[1～2]。这种剪切方法只适用于刚性较大的型材，而对于截面积较小的型材必须加牵引机，控制复杂。针对上述不足，我们设计了一种采用直流伺服机驱动、PLC控制剪切工作台实现连续不停机剪切的飞剪控制系统。应用结果表明，该系统运行可靠，同步精度较高，定尺误差较小，适用于剪切各种规格的型材，不仅提高了企业生产效率及产品质量，具有广泛的推广应用价值。

1　采用伺服机的型材辊压生产线飞剪控制系统的组成
　　
型材飞剪系统是一种连续剪切型材的加工机械，相对于定尺停剪系统，可提高生产效率。采用伺服机的型材辊压生产线飞剪控制系统原理如图1所示。

图中，S1、S2、S3为接近开关，S4、S5、S6为滚轮式行程开关，负责工作台的终端停车及超程保护。伺服机通过丝杠拖动工作台运动，由液压缸带动刀具完成冲切任务，其运行过程如下：
　　
（1）型材以恒速向前移动，由测长轮测定型材长度，当到达预定值时，起动伺服机，工作台开始移动。
（2）当工作台与型材的移动速度达到同步时，液压缸动作，刀具开始冲切，接近开关S2检测到冲切到位信号时，刀具抬起。
（3）工作台继续移动，当刀具回到初始位置时，接近开关S1有信号输出，伺服机反转，工作台高速返回。
（4）到接近开关S3位置时，工作台停止，根据切割的根数，决定是继续运行还是停车。

2　飞剪伺服同步控制系统的组成与参数计算
　　
伺服同步控制系统由直流伺服驱动器、伺服同步控制器、PLC及测长轮等组成，其控制系统结构框图如图2所示。

测长轮光电编码器输出的脉冲信号分两路，一路送给PLC的高速计数口，做测长用；另一路先经光电隔离及F/V环节将频率信号转换成电压信号，再经放大器放大后，作为伺服驱动器的速度给定信号。连续剪切时，必须保证工作台的移动速度与型材线速度严格同步，在F/V变换器与伺服驱动器参数确定的情况下，放大器放大倍数的确定将是实现伺服同步的关键。已知系统参数如下：

F/V环节输入输出特性：Kf=（0～25kHz）/（0～5V）；
伺服驱动系统：大给定电压=5V，额定转速ne=1500r/min，转速反馈系数α=/ne=1/300（V．min．r－1）；
测长轮直径：DL=110mm=0.110m；
光电编码器每转脉冲数：N=5000；
型材大移动速度：Vm=15m/min=0.25m/s；
丝杠节距：T=10mm=0.01m。

3　PLC控制系统的组成及软件设计
　　
型材辊压飞剪系统采用日本富士NB1系列可编程序控制器控制，可实现定尺停剪、飞剪及剪切长度、剪切根数的自动控制，具有自保护、自诊断和报警等功能。剪切长度及剪切根数等参数由PLC通过串行通信从上位机读入。PLC剪切控制系统的输入信号包括：测长轮光电编码器LF输出的电脉冲（A、B两相），接近开关S1～S3，行程开关S4～S6，伺服准备好信号VRDY；输出信号包括：伺服上电SON1，伺服使能ENBL（Y115），伺服速度给定Y117、Y116、Y120、Y121，冲切电磁阀、抬起电磁阀、加速阀及溢流阀等，其PLC外部接线图略。控制流程如图3所示。

系统通过对光电编码器LF输出脉冲的检测来计算对应的型材长度。NB1系列U型PLC的高速计数指令功能是当条件满足时发出一中断信号，并控制相应的动作。由于系统剪切长度是可以改变的，故需要通过PLC中算术运算将剪切长度转换成对应的脉冲数。
　　
为了使系统能够安全可靠工作，对软件和硬件均作必要的处理。软件主要是延时保护，因为系统工作过程主要是顺序动作。当某一工序到下一工序的时间超过确定值时，说明该工序的相关部分出现故障，命令系统停止运行，等候维修。图中长度检测到延时是根据型材的剪切长度与轧制速度的比值来确定；剪切到位和刀具抬起延时是根据冲切刀具动作的快慢来确定，本系统取3s；Y115为伺服使能信号，延时打开的目的是保证工作台高速返回停车时有足够的制动时间。硬件是采用4个保护开关，前两个是接近开关S1、S2，主要是检测型材是否切下和刀具是否抬到位，若未按规定动作，则视为故障，系统停止运行；另两个是限位开关S4、S6，作用是在前面保护均失效，工作台到达S4（或S6）位时，强制系统停止运行。
　　
本系统充分利用了PLC的逻辑运算、数值处理、高速计数、中断及沿触发等功能，使整个系统控制方便灵活，外围设备减少，并能大大缩短现场的安装和调试周期。
　　
实际调试过程中发现，连续飞剪的定尺精度往往不如定尺停剪的精度高，其主要原因如下：　　

（1）测长轮与型材之间有相对滑动，使计数不准，可设法增加测长轮与型材之间的摩擦力，如增大气阀压力等；
（2）工作台每次返回的初始位置不一致，可增加一初始位置定位系统，提高位移控制精度，但系统要相对复杂一些；
（3）伺服同步精度低，剪切时工作台相对于型材有相对运动，可适当调整电位器RP1。
（4）由于伺服同步控制器在转速环外，系统元件（包括放大器、F/V变换器和电阻等）参数值随环境温度的变化对定尺精度有一定的影响，可在此基础上增加一位置环。

4　结束语
　　
该系统自1998年8月在凌云汽车零部件有限公司通过项目验收并开始投运，连续两班无故障运行至今，目前仍运行良好。由于系统采用上位机及PLC控制，定尺停剪与飞剪任意选择，设定参数可在线调整，系统具有操作简单，维修方便，控制精度较高，适用范围广等特点，大大提高了企业的生产效率及产品质量，使企业效益明显提高。剪切长度为2680mm的型材，定尺停剪误差≤±0.5mm，飞剪误差≤±1mm。运行结果表明，本剪切系统已达到该厂90年代引进的德国原装生产线飞剪控制系统的自动化水平及控制精度，系统可推广应用，以发挥更大的经济效益。