西门子6ES7235-0KD22-0XA8库存充足
一、 叙述
本控制系统为控制化工区热电厂冷却水塔电机用，水塔共有电机两台，功率为132KW。本控制系统中共有四个控制柜，其中变频控制柜两个，就地控制柜两个。
变频控制柜的作用为通过监测到的冷水温度的变化来控制冷却水塔电机的转速，达到节能的目的。就地控制柜安装于冷却塔上其作用为紧急情况下控制电机的起停。
二、控制原理及功能
系统基本控制原理为变频恒温自动控制，可以手动/自动完成电机工频和变频间的切换，从而实现系统的恒温控制。系统具有以下功能：
a) 系统具有温度设定功能。用户可在温度控制部分设定所需温度。
b)系统具有手动/自动切换功能。即手动状态下电机按设定速度运行；在自动状态下，系统根据用户设定的温度可自动调节温度，从而使实际温度稳定于用户设定的温度。
c)系统具有电机变频状态切换功能。即用户可以选择工频，变频运行方式，两种方式可自由切换。当运行时出现变频故障时，可自动切换自工频运行。
d) 风机具有自动停复机功能，当风机长时间处于低速运行时可自动停机，当系统要求高速时又可自动开启。
e) 系统具有变频、工频、电机等等故障报警功能。
f) 系统按控制采用一对一方式，安全可靠。
g) 系统具有多点控制功能，即可以在风机现场，控制室，中央控制室完成对设备的启停，急停等控制功能。
四、系统控制操作原理简述
本系统采用先进的PLC控制，设备可处于变频方式运行，也可处于工频方式运行。合上总电源开关空气断路器QF，当要求系统处于变频方式运行时，将运行方式选择开关置在变频档。变频启动，则风机运行于变频状态；变频器工作方式在自动档时，变频器在温度传感器反馈信号作用下，由变频器PID运算自由控制M的转速，由此控制风压处于稳定状态。当要求变频器处于手动方式运行时，风机按电位器或中央控制上给定值运转。当要求系统处于工频方式运行时，将运行方式选择开关置在工频档，接启动按钮风机采用星-三角启动运行。
五、 主要元器件功能
1、变频器：实现系统的变频器控制电机速度，平稳控制风量，本身具有节能功能。有过流、过压、过载、欠压、短路、缺相等自保护功能。
2、可编程控制器:逻辑控制单元，控制调度系统启停等；
3、交流接触器：由手工/变频选择按钮控制其通断。
4、热继电器：防止电机由于过载或堵转而引起温度过高，起到保护电机的功能。
5、断路器：电源的通/断，以及短路保护功能。
6、温度传感变送器：对温度传感器的信号变换提供4~20mA的电流或0~10V的电压（甲方提供）。
7、中控指令：甲方提供。
在联合利华所有欧洲大的冰淇淋厂中，艾默生CT提供的变速驱动装置在生产过程中扮演着重要的角色——应用在各个需要jingque运动控制的位置，从份量控制和组装到包装和托盘区。
“这些年来我们一直为Caivano的Algida冰淇淋厂提供驱动器，”艾默生CT的地区 DelVecchio如此说道，“仅在去年我们就提供了大约60台Unidrive SP交流驱动器，范围涉及整个工厂的控制和定位应用。”
对于这家位于意大利南部的冰淇淋厂而言，艾默生CT是的驱动器供应商，这家工厂在2004年生产了约1.76亿升冰淇淋，相当于6.8亿份冰淇淋！联合利华已经在许多应用中将艾默生CT指定为唯一的驱动器供应商，尤其在需要高精度的领域。
例如，在100米长的Magnum和Solero生产线上，大约有50台具有可编程功能的SM-application模块的UnidriveSP交流驱动器以伺服模式工作，它们与Unimotor伺服电机配合使用，实现一系列的多轴定位控制应用。冰淇淋由一系列的配料经混合和冷冻制成，其中包括奶油、糖和调味料。沿生产线分布的专用机器负责分配和塑造冰淇淋并向其中添加巧克力或果汁包裹层等配料，插入冰淇淋棒。制作好的冰淇淋被包裹、密封和包装起来，放上托盘准备发货。
艾默生CT的驱动器在各个阶段为多轴机器提供jingque的控制。例如，一台6轴机器通过应用飞剪切割方案可以准确地对每一个冰淇淋进行定位，在此过程中通过电子凸轮确保正确的剪切长度、速度和角度。必须实现jingque的公差，以便保持份量控制所需的小重量误差，这个目标在艾默生CT的工程师的帮助下得以实现。
其它采用艾默生CT多轴伺服控制技术的机器有包装机，它负责对冰淇淋进行塑性包裹、密封并将其放入包装盒中。
UnidriveSP是世界上先进的“解决方案平台”交流驱动器，可以设置5种工作模式，可以连接大多数的行业标准网络，可以接收14种位置反馈协议。有自带板载PLC，还可以通过一系列的即插模块选配件，加装高端PLC处理器，客户可编程应用模块还附带有一整套软件解决方案。
除了Caivano之外，艾默生CT的驱动器还被指定用于Cisterna和Cagliari的两家联合利华冰淇淋厂的定量和包装应用。各种驱动器被直接销售给工厂并间接通过整合商销售。这样，艾默生CT的驱动器中心已经在冰淇淋行业的特殊需求方面积累了大量的经验。
关于艾默生工业自动化
艾默生工业自动化是Emerson公司所属业务品牌，提供技术的生产解决方案，包括机械、电力及超声波等，为全球多种多样的行业提供先进的工业自动化。该业务品牌广泛的产品和系统应用 于生产过程和设备，包括运动控制系统、物料连接、精密清洗、物料测试、液压控制阀、交流发电机、马达、机械动力传输驱动器和轴承等。
关于ControlTechniques
ControlTechniques (简称CT) 是艾默生工业自动化的下属公司。我们的专项是驱动器的设计、生产和工程应用，并提供技术支持和售后服务。我们的目标是确保客户在使用了CT优良可靠的产品后，能降低生产成本，tigao生产效率。
CT业务遍及全球，其生产与研发机构集中于欧洲与亚洲，另有驱动与应用中心分布在35个国家的50个地区。驱动与应用中心主要为客户提供本地销售，服务与设计技术。
在中国，艾默生CT（属于CT）拥有30个办事处和代表处分布于中国各省城区域，如深圳、上海、北京等。凭借在工业自动化行业的驱动技术以及丰富的经验，艾默生CT提供完整的全方位的配套驱动解决方案，从通用到高性能的直交流驱动器、伺服、伺服电机、PLC及触摸屏产品。
1. 引言
实际的工业生产中，存在大量需要使用AB胶的场合。根据使用场合的区别、及不同的AB胶材质，AB胶的体积比例、重量比例是多种多样的，但都要求AB两种胶水混合均匀。这种要求对于自动化来讲，并不属于较高的要求，但在实际的工业生产中，却普遍采用纯手工操作：手工按比例分别称/量取两种胶水，混合在一容器内，手工搅拌；再装入注射器或塑胶袋，手工挤/压出，凭经验或眼睛估计判断挤出量的多少。这种方法操作简单、不需要专用设备，但：
1、效率低，纯手工操作，占用大量人工工时。
2、产品一致型差、不良率高：手工搅拌，很难做到搅拌均匀；手工挤压，出胶量不能jingque控制。
3、容易产生胶水浪费：一次搅拌混合的胶水必须一次使用完毕，剩余的胶水无法储存。
基于解决以上问题，本人同深圳宝安某自动化设备厂商合作开发的双液定量灌注机系统，通过使用DMC300A控制器，控制两个步进电机，带动齿轮泵，并且配合自动搅拌，有效的解决了上述问题。
2. DMC130A控制器简介
科瑞特自动化DMC110A运动控制器采用高性能“CPU+FPGA”主控，系统资源丰富、功能强大、使用简单：
1、24K存储空间：支持1024个参数，
2、IO接口充足：16个输入、8个输出，逻辑关系在程序中确定，功能可完全自定义；
3、控制三轴步进电机：XYZ，每轴带两个硬件限位点；
4、高速高性能：支持100KHz脉冲频率，标准的梯形加速曲线；
5、人机交互便捷：内嵌键盘模块、128×64点阵液晶显示，提供显示指令，用户可灵活控制显示；
6、高性能内核模块：系统提供一套完整的指令系统，支持用户进行便捷的二次编程，对于非标数控系统，完全优越于G代码编程；
7、编程方便：可在PC机编程下载用户程序，或在键盘上直接编程；
应用DMC130A的系统分析
科瑞特自动化DMC130A控制器在该灌注机系统上的应用，对于DMC系列运动控制器的高性能、多功能来讲，属于比较简单的应用。但此要求对于“PLC+文本显示”或“CNC”或专用系统来讲，却都显得或复杂、或使用不便、或开发周期长，换句话讲，的运动控制器，解决运动控制问题，确实简单。
利用DMC130A高的直线插补指令，实现两个齿轮泵的同步、高速、定量出胶；配合出胶头加装的混合搅拌装置，实现两种胶水的均匀搅拌；
参数输入接口设置为：针对不同的产品对胶量的要求，仅需设置出胶量（体积单位）；根据实际胶水的粘稠度，设置具体的出胶速度（单位体积/秒）；对于不同的胶水材质要求，设置出胶比例（体积比）；利用DMC300A丰富简便的运算指令实现具体单位的参数向脉冲单位的转换；
显示功能：运行中显示当前出胶速度、出胶量、加工次数、当前状态等信息；
启停控制：“Run”接地有效时运行程序，“IN0”接地有效时启动加工、“Stop”接地有效时停止加工过程；
报警检测：‘IN1’、‘IN2’对胶桶中的总胶量进行检测，胶水量低于下限，停止出胶动作；
机械系统需要解决的问题：步进电机转动带动齿轮泵的实现、出胶枪头对胶水搅拌的实现、其他胶水胶路、气阀气路、胶桶加热等。
步进电机运动控制功能的实现
将控制A胶步进电机定义为X轴，B胶步进电机定义为Y轴。AB胶比例决定XY轴直线插补斜率，即X、Y运动脉冲比例；由出胶总量，按AB胶比例，得到X、Y轴的出胶量；根据实际测算出的出胶量与脉冲数的系数，计算得到X、Y轴分别应发的脉冲数；
速度值计算：由设定的出胶速度（ml/10s），根据实际测算出的出胶量与脉冲数的系数，计算得到直线插补的高速度；当高速度大于电机的启动速度时，起始速度取固定的步进电机的启动速度，当高速度小于电机的启动速度时，起始速度取高速度的一半；加速时间取固定值，在实际中取800ms，基本可以保证高低速出胶的流畅。当然，这里面有个前提，即出胶速度并不要求准确，实际现场使用运行由20％的偏差。但出胶量的准确性要求误差在5％以内；
速度计算程序：(S10:出胶速度，步进电机启动速度500转/分，近似对应3000Hz/s)
MOVM M12,S10
MUL M12,165 ‘(实际测算的脉冲系数，即0.1mlliuliang对应脉冲数多少)
JLD SP00,M12,3000
MOV M10,3000
JMP SP20
SP00:MOVM M10,M12
DIV M10,2
JMP SP20
SP20: MOV M11,800
SPEEDM 3,M10,M11,M12
上述代码完成了脉冲速度值的计算；
直线插补计算：（S0:出胶量；S20: A胶比例； S21： B胶比例； S22：X轴脉冲系数； S23：Y轴脉冲系数）
MOVM M0,S20
ADDM M0,S21
MOVM M1,S0
MULM M1,S20
MULM M1,S22
DIVM M1,M0
MOVM M2,S0
MULM M2,S21
MULM M2,S23
DIVM M2,M0
经过计算，指令“LINIM 3,M1,M2”即可完成设定的出胶动作。
12. 参数设置的实现
系统工作需要设置的参数为：出胶总量、A胶比例、B胶比例、出胶速度、A胶系数、B胶系数等。预先绘制128×64象素图片：
将上述两个图片分别下载至控制器参数页面0、1（图片需要顺时针旋转90度），
下载参数页面0时，需要设置四个数值区域对应寄存器为：S0,S10,S20,S21;
下载参数页面1时，需要设置四个数值区域对应寄存器为：S22,S23,S4,S4;
图片下载后，控制器待机状态下按参数键，出现可视参数设置界面，将出现如下界面：
通过移动光标键，可分别对以上参数进行设置；系统将自动按设置对应的寄存器序号分别对应S型变量：S0,S10,S20,S21,S22,S23，用户程序中的取值指令将自动获取你设置的参数数值。
13. 状态信息显示的实现
预先绘制如右图所示128×64点阵图片：
将此图片下载至控制器状态画面0；
在程序中使用寄存器/变量：M1，对加工次数进行计数；
在程序中，IN0启动之前，使用如下程序：
DISPLAY 0,0,0
DISPLAY 6,S0,4
DISPLAY 6,S10,5
DISPLAY 4,4,6
DISPLAY 6,M0,6
运行程序后，在脚踏开关（IN0）按下之前，控制器将显示如右图的界面：
在程序中，IN0启动之后，使用如下程序：
DISPLAY 6,M1,6
DISPLAY 4,6,7
脚踏开关（IN0）按下之后，即灌注工作过程中，
显示如右图的界面：
14. 效果及结论
在该项目正式立项后，确定了步进电机及驱动器选型，进而确定了机械结构；机械的初次定型耗时2周左右，而控制系统软件在了解灌注机工艺流程之后，编写程序耗时一个小时左右；在机械初次定型后，花费3个小时左右的调试，控制系统已基本满足了设计要求；后来，机械结构进行了部分必须的技术改进（主要为出胶口搅拌技术），经在多家工厂的产品批量灌注生产及测试，控制系统可靠、jingque。
对应此类非标应用步进电机的控制系统，使用DMC300A控制器，可以做到性能可靠、开发周期短，使设备厂商可以把精力集中在自己擅长的机械结构上：设备产品早上市，就能获得更多的市场机会；省去了专用控制系统繁杂、长周期的开发过程，又不会出现使用PLC进行痛苦的编程调试，步进脉冲定量控制、速度控制捉襟见肘，等等。
选用了合适的控制系统，你的产品就成功了一半。
一、自动化的发展
若干年前自动化应用主要关注的是控制技术，那时候的工程师们主要依靠电力继电器来发展自动化应用。经济的增长要求那些关心控制技术发展的工程师增加对大规模产品和质量的更高程度的关心。作为被关注的这个变化中的一部分，开发出了不可编程的逻辑控制器。自动化工程师们很快发现，这些设备的不可编程特性，给设计真正的自动化系统带来了难处。因为这个，就发明了PLC（可编程逻辑控制器）PLC被设计为独立进行操作，它还提供了一个控制端口，来与计算机进行连接和配置。从PLC这个简短的历史可以看出，自动化的发展更关注的是 控制技术，而不是通讯技术。
在近的十年中，系统的规模越大，建立这个系统的花费也更昂贵。在自动化系统中，应用了不同的通讯技术，比如Fieldbus，Ethernet和Profibus。控制工程师们开始考虑将所有的设备连接到一个平台下的可能性，这样就可以直接从所有的设备收集信息，而不需要协议之间的转换。从这个道理来看，通讯和网络成为未来发展的重要的部分。将设备网络化带来了众多的好处，其中包括：增加了数据分析，性价比，tigao了通讯的质量，增长了生产力。Ethernet是目前为流行的网络技术！
二、整合以太网技术的PLC以太网会带来什么好处呢？
很多的工程师对以太网都比较熟悉。这样他们就不需要花费额外的时间来学习新技术。以太网的 协同工作能力可以方便的与商业应用进行连接，如ERP和CIM，可以跨越距离通过广域网来进行远程控制。利用不同的媒介，比如无线，光纤，交换机，可以实现以太网的冗余应用。后，以太网的带宽未来将可以从10M达到10G。
有了上面这些好处，控制工程师将会乐意采用以太网技术来进行他们的自动化应用，通过以太网来连接他们的PLC。在自动化技术中采用以太网技术的趋势被称作“工业以太网”。
典型应用和以太网的拓扑网络是星形拓扑：
从上图我们可以看到，PLC直接与工业以太网交换机相连接。交换机提供了可靠的控制网络，特别是他们的坚固的设计，无风扇特性和高MTBF来确保连续的操作。如果需要更加可靠的媒介连接，您可以建立双星形网络拓扑来实现媒介的冗余，如下图所示：
系统有了媒介冗余，特别是使用了光纤之后，费用将会更多。为了解决这个两难的局面，环形拓扑就出现了。
三、什么是冗余的以太环网？为什么我们需要恢复的时间少于1秒？
单环拓扑为系统提供了冗余，并且隔离了通讯的错误。在使用工业以太网交换机时，以太冗余环网将自动的修复连接。这种类型的基础构架性价比更高，却与双星形拓扑网络有着同样效果的媒介冗余。它的恢复时间少于1秒，这为网络的稳定性提供了保障。
四、别的冗余系统
我们将如何为PLC应用建立一个别可靠性的冗余系统呢？在工业以太网应用中，重要的是网络的可靠性。控制工程师们可以通过双环网上的RJ45端口来将设备连接到两个独立的环上，从而建立个双环网实现别的冗余，来提供服务器的冗余，媒介的冗余和设备的冗余。