6ES7222-1BD22-0XA0大量现货
改革开放以来我国城市集中供热事业迅速发展，促进了城市经济与社会发展，改善了北方地区人民的生活条件。部分城市集中供热管网也存在技术落后、浪费热能、安全事故时有发生等等问题，城市集中供热自动化监控成为城市集中供热的发展趋势。
本文以北京某区供热厂供热系统为例，该供热厂有5台10吨燃煤锅炉供热和1台5吨燃气锅炉，二次系统有9个换热站。
- 一次系统监控要求
5台燃煤锅炉供热和1台燃气锅炉的运行设置手动运行和自动运行。
锅炉的各运行参数由PLC实时采集，并且在调度室IPC的机上显示。监控画面要求动态模拟锅炉运行过程。
锅炉自动运行时，必须保证炉膛负压在安全的范围内。炉膛负压可以通过调节鼓风机或者引风机频率来保证。
锅炉自动运行时，必须保证炉内的煤得到充分燃烧，tigao锅炉热效率。炉膛内含氧量可以通过调节鼓风机频率来保证。
当室外温度降低，当前运行的锅炉满负荷运行也不能满足用户需求时，自动增加一台锅炉投入运行。
循环泵根据出回水温差来调节频率，补水泵变频运行来保证锅炉的回水压力。
- 二次系统监控要求
通过PLC实时采集换热站各运行参数，如：换热器的出水回水温度和压力、回水电动调节阀开度、水泵和电动调节阀运行状态等。
循环泵和补水泵运行频率根据相关温度压力的变化由PLC实现自动调节。
电动调节阀的开度由PLC根据用户的回水温度来自动调节，以达到用户室内温度不低于16℃的要求。
所有换热站的相关运行数据都要在调度室的IPC的监控画面上显示。
由于燃煤锅炉自动运行的控制较为复杂单台锅炉输入/输出量不多，换热站比较多距离调度室较远；控制器选择TrustPLCCTSC-200系列PLC，性价比很高。TrustPLC CTSC-200PLC包含丰富的指令，PID算法指令方便使用；自由口通讯模式可轻易的实现PLC与第三方设备的通讯。
系统描述该系统控制系统选用TrustPLC CTSC-200系列PLC，上位监控软件选用力控的组态软件PCAuto 3.62。一次系统控制器与上位机由RS485总线的PPI协议实现通讯。二次系统1＃和2＃换热站离调度室比较近，故 TrustPLCCTSC-200PLC与上位机直接使用PPI电缆进行通讯，其他的换热站离调度室约500到3000米，距离较远，上位机采用GPRS通讯方式与PLC进行通讯。
系统网络图如下：
图1 一次系统监控
图2 二次系统监控
系统特点城市集中供热实行自动化管理后,改变了以前供热出现意外故障中短而无法极时修复，tigao了工作效率，实现了对各支点管道的实时管理。
为供热调度部门提供了实时、可靠的数据；及时、合理的优化热网的运行，从而使得供热系统始终在佳工况下工作。
无线通讯GPRG网络的应用实现了热网的集中管理，减少了人力，节约成本。
锅炉的自动控制与传统的控制方式相比不仅节省了能源，还达到减少对环境污染的目的。
| 一、基本指令系统特点 PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于语言，也不同与一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。目前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的PLC，其编程语言都具有以下特点： 1、图形式指令结构：程序由图形方式表达，指令由不同的图形符号组成，易于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形，用户根据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示，象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎 2、明确的变量常数：图形符相当于操作码，规定了运算功能，操作数由用户填人，如：K400，T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定，由 3、简化的程序结构：PLC的程序结构通常很简单，典型的为块式结构，不同块完成不同的功能，使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。 4、简化应用软件生成过程：使用汇编语言和语言编写程序，要完成编辑、编译和连接三个过程，而使用编程语言，只需要编辑一个过程，其余由系统软件自动完成，整个编辑过程都在人机对话下进行的，不要求用户有高深的软件设计能力。 5、强化调试手段：无论是汇编程序，还是语言程序调试，都是令编辑人员头疼的事，而PLC的程序调试提供了完备的条件，使用编程器，利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等，并在软件支持下，诊断和调试操作都很简单。 PLC的编程语言是面向用户的，对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练。 二、编程语言的形式 本教材采用常用的两种编程语言，一是梯形图，二是助记符语言表。采用梯形图编程，因为它直观易懂，但需要一台个人计算机及相应的编程软件；采用助记符形式便于实验，因为它只需要一台简易编程器，而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。 一些的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的语言（如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样，各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。 编程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲，指令只是一些二进制代码，这点PLC与普通的计算机是完全相同的。PLC也有编译系统，它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码，用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码，或图形符号。常用的助记符语句用英文文字（可用多国文字）的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。 指令系统：一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少，各指令都能干什么事，代表着PLC的功能和性能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其指令系统必然丰富，所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统 程序：PLC指令的有序集合，PLC运行它，可进行相应的工作，当然，这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计，PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观，可读性差，特别是较复杂的程序，更难读，多数程序用梯形图表达。 梯形图：梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载（LD）指令开始，必要时再继以若干个输入指令（含LD指令），以建立逻辑条件。后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的简单的梯形图例： 它有两组，组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令，用以 结束程序。 梯形图与助记符的对应关系：助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为： 地址 指令 变量 根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。 梯形图与电气原理图的关系：如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出（OUT）指令，对应于继电器的线圈，而输入指令（如LD，AND，OR）对应于接点，互锁指令（IL、ILC）可看成总开关，等等。这样，原有的继电控制逻辑，经转换即可变成梯形图，再转换，即可变成语句表程序。 有了这个对应关系，用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。 |
1 引言
冷媒水是工厂公用工程的基本系统。基于plc和变频器的冷媒水压力控制系统具有自动化程度高、高效节能、安全卫生、维护方便等优点；采用frofibus总线技术，扩展性高；上位计算机控制系统具有过程画面动态显示、流程管理及打印等先进功能。
2 系统原理设计
2.1 系统总体
(1) 目标设计
系统设计的目标是在生产岗位冷媒用水需求变化的情况下，使用plc自动控制技术保持管网供水压力稳定，以达到节能减排，减低成本的目标。
(2) 方案设计
每台冷冻机配有2台泵，正常运行时其中任一台运行于调速状态，而另一台泵备用，也可随时投入状态运行。两台泵的运行状态的切换采用手动方式，并要求两台泵互锁，不能投入运行。为使各泵平均工作时间相同，需要设置定时换泵功能。设定定时换泵功能后，当一台泵连续工作时间超过设定值后，且备有泵处于“休息”状态，则系统提示换泵，以保证各台水泵运行时间均等，延长水泵使用寿命。当变频器发生故障时，能够自动转换至工频继续运行，以确保供水不间断。
(3) 功能设计
系统具备报警功能、实时监控和数据存储等功能。报警显示包括越限报警和故障报警。当预置监视的模拟量超过所规定的界限值或开关量状态跳至报警位，即产生越限报警。当预置监视的设备或工艺过程发生故障，控制系统发生故障即产生故障报警。一旦发生报警事件，报警信号上传上位机，接入蜂鸣器进行报警，报警记录显示不同的颜色。上位工控机对各水泵的开启、关闭或故障等实时状态，以及温度、出口压力、调节阀开度和水泵转速等实时数据进行存储，并可进行快速报表查询及打印。
2.2 系统组成
本系统设计包括上位机、就地触摸屏和下位机三部分。上位机显示工艺流程显示图、参数成组显示图、设备运行状态显示、动态显示冷媒水的温度、压力和水泵转速等数据。具有高速历史数据的存储和查询、报警等功能。就地触摸屏上也可以动态的显示冷媒水的温度、压力和水泵转速等数据。下位机plc实现冷媒水自动控制过程。
下位机系统采用西门子s-7 200plc、abb变频器、压力传感器、温度传感器、模拟调节阀门及其他控制设备组成。plc控制部分，因系统有6个模拟量输入，4个模拟量输出，需使用扩展单元，选用主机为cpu224plc一台，加上两台模拟量输出模块em232，再扩展一个模拟量i/o模块em235。采用em277frofibus-dp 模块与上位机进行通讯[1]。该模块用于接受上位机指令并上传报警信号。
2.3 控制原理
系统采用两路pid闭环控制，根据压力表测得的数据分别调整比例阀和水泵转速，保证岗位上冷媒水压力稳定，并使整个系统达到节能。系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理图
在冷冻机开启运行时，控制系统控制冷媒水循环泵按照恒liuliang，此时水泵转速置为大，压力传感器检测管网压力，输出4-20ma的电流信号到plc。该压力反馈信号与压力给定信号经模糊pid控制程序计算，输出控制信号给模拟调节阀。当压力不足时，减小模拟调节阀的开度，减少冷媒水回流，从而tigao出水压力；则增大模拟调节阀开度，增加冷媒水回流，降低出口压力。当冷冻机停止运行即冷媒水温度达到设定温度时，控制系统自动控制冷媒水泵切换到变liuliang恒压。此时模拟调节阀关闭，压力反馈信号与压力给定信号经plc内部另一路模糊pid控制程序计算，输出一个转速控制信号给变频器。当压力不足时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，供水量增加，迫使出口压力上升。水泵转速减慢，供水量减小，出口压力下降，从而保证冷媒水压力稳定。该系统保持出口压力稳定在0.4mpa，从而保证冷冻机的工作效率。压力调节精度为设定值的±5%，即±0.02mpa，并能在0.5-2秒内变化的压力恢复正常。
3 冷媒水温度模糊pid控制器
3.1 模糊pid控制特点
经典pid闭环算法难于实现冷媒水压力调节系统控制收敛。模糊pid控制利用当前的控制偏差，结合被控过程动态特性的变化，并针对具体过程的实际经验，根据一定的控制要求或目标函数，通过模糊规则推理确定控制参数，实现对系统的控制。模糊控制对数学模型的依赖性弱，不需要建立过程的jingque数学模型。模糊控制对系统动态过程有较好的控制作用，但对系统的静态误差无法消除。针对模糊控制和pid控制的各自特点，应用pid控制结合模糊控制的方法实现对系统的阶梯分段控制将会取得良好的控制效果。
3.2 模糊pid控制过程
本系统由于用户用水需求不确定，管网水压波动较大，数学模型很难确定，而模糊控制不需要jingque的数学模型，压力控制算法采用模糊pid控制方式[2]-[4]进行设计。
模糊pid控制以误差e和误差变化ec作为输入，经模糊化后用模糊语言描述，利用模糊控制规则来判断控制量的真实值,输出变量为u，为4～20ma的控制电流。模糊控制器的工作过程可以描述为：将模糊控制器的输入量转化为模糊量，以供模糊控制逻辑决策系统用,模糊决策器根据控制规则决定模糊关系r，应用模糊逻辑推理算法得出控制器的模糊输出量,后经jingque计算得出控制量控制被控对象。模糊pid控制图如图2所示。
图2 模糊pid控制框图
对压差e、压差变化率ec和控制量u的模糊语言变量分别为e、ec和u，其模糊语言变量的模糊语言值均为：{nb、nm、ns、zo、ps、pm、pb}，表示{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}。一般模糊论域中所含元素个数为模糊语言词集的2倍，模糊论域为{-6、 -5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6}。根据比例因子ke和kec将e和ec模糊化。
(1)
(2)
其中n=6，管网压力变化范围为0. 3～0.5mpa ,而设定值为0.4mpa，得出误差的基本论域e∈[ - 0. 1、0. 1]；由经验得知，在正常情况下压力变化不会超过0.05mpa/s，故误差变化量的基本论域ec∈[ - 0. 05、0.05]；可得误差e和误差的增量ec的比例因子分别为60和120。考虑对论域的覆盖程度、灵敏度和鲁棒性原则，本系统隶属函数选择为三角形隶属函数。
模糊控制规则是模糊控制的核心，它能够模拟人的基于模糊概念的推理能力，也就是利用语言归纳手动控制策略的过程。模糊控制的确定，实质上是将控制经验加以而得出一条条模糊条件语句。用复合条件语句表示为：ife=nl andec=nl thenu=nl，从而使系统输出响应的动态特性和静态特性都达到佳。本系统中，由于e和ec各有7个语言输入值,故共有7×7=49条if-then语句，可归纳为模糊控制规则表，具体如附表所示。
4 结束语
本文设计一种基于plc和变频器的且具有远程监控功能的冷媒水自动控制系统，具有响应快速、准确，操作方便，维护便利，高效节能等特点。将模糊pid控制器应用于该恒压控制系统，弥补了传统pid控制的不足，改善了系统的非线性、大滞后性等特征，tigao了系统的鲁棒性。
再流焊接是表面贴装技术（SMT）特有的重要工艺，焊接工艺质量的优劣不仅影响正常生产，也影响终产品的质量和可靠性。PC系列PLC因其在方案上的优越性，正越来越多的应用在回流焊行业。
回流焊一般有8到20个温区，每个温区上下部分别有1路热电偶测温及1路加热管加热。总得来说，这些温区又可以分为以下4个基本温区：
1） 预热区,也叫斜坡区,用来将PCB的温度从周围环境温度tisheng到所须的活性温度。炉的预热区一般占整个加热区长度的15～25%。次段要求温度控制必须反应迅速，不能超调，否则容易损伤电子元器件；
2）保温段的主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定，尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。温度的静态误差要控制在0.5℃以内；
3） 回流区,有时叫做峰值区或后升温区,这个区的作用是将PCB的温度从活性温度tigao到所推荐的峰值温度。活性温度总是比合金的熔点温度低一点,而峰值温度总是在熔点上。回流区如果峰值问题过高，时间过长，则会PCB的过分卷曲、脱层或烧损,并损害元件的完整性。
4）冷却段这段中焊膏中的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面，应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助於得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中，从而产生灰暗毛糙的焊点。
PC系列PLC在回流焊设备的方案：
深圳微秒PC系列PLC自带编程口和485通讯口。其编程口同工控机通讯，实现数据的监控和设置；485通讯口同变频器modbus协议通讯，表格化的modbus指令，无需编写复杂通讯程序，使用非常简单方便。
PC系列温控模块不仅具有16位测温精度，自带PID自整定功能，PID参数调节无需编写冗长的程序。科学先进的温控算法，静态时温度误差控制在0.5℃以内。独有的超调抑制功能，能够有效的保护电子元器件过热损坏。另EPRO软件提供示波器功能，能够实时监控温度曲线，并将监控曲线导出至EXCEL表格，为tisheng回流焊工艺提供依据。
PC系列PLC由于在温控和通讯上的优势，给客户工程师在使用过程中提供了极大的支持，有效tigao了工作效率及系统性能，在回流焊行业应用越来越广泛。
一、前言
随着自动化控制系统在各行各业的逐步推广，人们越来越多的感受到自动化控制带来的高效率、高环保、高节能等优点。本文主要讲述的是运用亿维PLC作为控制核心，搭配上其他辅件产品，实现在家畜养殖行业的一系列自动化控制。
二、系统概述
生猪养殖厂在养殖生猪的过程中会收到来自生长环境的沼气含量、温湿度的影响从而延长生猪的生长周期，本方案中的自动化控制系统通过选用亿维120系列PLC和300系列触摸屏控制养殖厂中风机的启停、地暖供水温度的控制，从而在一定程度上给生猪提供科学的生长环境，缩短生猪的生长周期，系统原理图如下：
生猪养殖自动化控制系统运行原理：通过亿维PLC连接的外部温湿度传感器实时反馈回来的数值，监测生猪生长环境是否处于优，当PLC检测到外部生猪生长环境温度过高，或者室内氨氮含量过高时，亿维PLC会控制相应风机启动，加快室内空气流通，从而达到降温的目的；亿维PLC在监测到的实际温度超过适合生猪生长的环境温度的亿维PLC会控制对应水帘的电机转动，快速产生大量水雾，从而达到降温的目的；当生猪生长的环境温度过低时，亿维PLC可以通过控制地暖泵将热水循环供应到地暖水管中，从而达到升高室内温度的目的。通过亿维人机界面，能够远程监控并显示生猪养殖环境，实时观察到室内生猪生长环境的温湿度、氨氮含量等相关参数，进而可以了解到室内环境情况。当发现室内生猪生长环境异常的时候，手动模式下可以直接通过亿维人机界面远程操作，自动模式下，PLC能够直接通过更改风机和水泵的运行状态来改变室内生猪生长环境，不需要人工步行到设备现场去手动操作。
三、与传统养殖方案的对比
养殖场环境管理工作十分重要，俗话说“三分养，七分管”，管就是通过管理生猪生长过程中的环境卫生从而达到生猪快速生长的目的。
传统养殖方案：圈舍条件差，风机和地暖泵的启停也需要人工来操作，需要配置专人全天候待命。且对生猪生长的实际环境判断不准，不能做到及时防暑降温、防寒保暖、通风换气都有可能造成生猪疾病多发，严重时可能直接导致巨额经济损失。传统养殖方案不但生猪患病或者死去的风险较大，也大大增加了人工成本。
自动化养殖方案：通过PLC连接传感器采集数据，自动模式下，设定风机运行和停止的时间来实现自动化控制，不需要24小时的守候；通过人机界面显示和控制，不需要工作人员走到设备身边去手动操作，能够在一定程度上减轻工作人员的工作量，的环境监测能够给生猪提供更合适的生长环境。
四、系统配置方案与应用
五、结束语
亿维PLC和触摸屏，应用在生猪养殖行业，能够对养殖厂的环境（温度、氨氮含量等）进行的监测。通过PLC控制风机和水泵，将养殖厂的环境调节到适合生猪生长的范围，运用科学方法让生猪在合适的环境中快速生长，且能预防生猪因为周围生长环境而诱发疾病或者死亡，大大减少了经济损失。另一方面，不用工人全天守候待命，也降低了人工成本。
本次方案是国庆假期回家，应邻居要求实现简单的环境监测和调控，通过亿维系列自动化产品还可以实现智能饲喂、自动清理粪便等，而这些智能设备还可与管理者的手机相连，轻触屏幕，每个圈舍的温湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度等数据就会实时显示在手机上，管理者可以通过控制系统远程控制清粪、饲喂、风机、卷帘、湿帘等设备，基本可以实现无人化管理。自动化控制日益大众化，自动化控制应用在民用领域在未来将会是一种趋势，农业养殖是能够实现半自动化甚至是全自动化控制的。