西门子6ES7223-1BL22-0XA8货期较快
前言
随着微电子技术的飞速发展，控制技术日益完善和成熟，作为工业控制核心部件的PLC，其控制功能越来越强，体积越来越小，运行也越来越高速可靠。深圳市德天奥科技有限公司板式SL1S-32MR采用进口ARM控制芯片，编程软件完全兼容三菱PLC编程软件，价格只需进口的一半，修改维护非常方便，可灵活运用在各种工业自动控制场合，如电子、化工、塑料、轻纺、食品、包装等行业中的生产机械、工业流水线、各种机床的工业控制设备中。它为用户提供了采用传统的梯形图逻辑方法以及HJ为用户定制编程方法对一个控制系统进行开发的能力。
系统概述
包装机的控制对象由主控柜、副控柜和两个现场操作盒组成。主控柜内主要有PLC和称重指示控制仪F701以及码盘设定器、袋计数器等。副控柜主要为交流接触器和热继电器，分别控制M1风机电机、M2提升机构电机、M3传送机构电机，其中提升机构由于有升有降，用了两个接触器。现场操作盒AR1用于料口升降控制，AR2用于传送控制。
控制对象对应IO点表
（1）3个电机M1、M2、M3； （Y00,Y001.,Y002）
（2）4个两位五通电磁阀配合气缸分别控制投料门1（电磁阀YV1）、投料门2（电磁阀YV2、）排料门（电磁阀YV4）和袋口夹松开（电磁阀YV5）；（Y003,Y004,Y005,Y006）
（3）6 个限位开关，SQ1 为投料门关位置，SQ3为排料门关位置，SQ4、SQ5、SQ6、SQ7分别对应装袋提升机构的料口上位、下位、上限、下限；（X00,X01,X02,X03,X04,X05）
（4）1个光电开关SQ11用于检测料包到传送链板尽头。（X06）主要的机械装置有称量料斗、板式输送机、装袋机构、控制门、排料门等。由于切片是粒状的均匀颗粒，同粉状物料相比流动性好且不粘附，靠自重来落料即可，料斗也不用做特殊操作。其中控制门采用的是双闸门，控制门1和2全开时为快投料，控制门2关闭1开启时为慢投料。
包装工艺过程
（1）称量过程：此系统有自动和手动两种操作方式，但手动方式也是由PLC实现的。手动方式主要用于调试、维修和排除故障，以自动操作为例介绍。PLC向F701 发扣除皮重信号后（此时净重立即设置为 0），打开控制门 1 和 2，由料仓向称量料斗快投料（快投料速度约23kg/s），当达到预置值时关闭控制门2，将快投料改为慢投料（速度约为2kg/s），当料量达到落差值时关闭控制门1，投料结束。稳定后PLC向F701发数据保持信号，F701设置的不足、过量、上限值比较，若适量则“称好”灯亮，若过量或欠量则“超差”灯亮并报警。
（2）提升机构动作及放料过程：将空袋夹在放料口上加好，按AR1的“料口升”按钮待“称好”灯亮后料口自动升到上位，风机启动充气15s，充气结束后打开排料门开始放料，当F701发出接近零信号后5s关闭排料门，自动松开袋口夹，袋计数加1，PLC向F701发一个皮重复位命令信号（取消去皮重操作），装满料的袋脱离料口放置在传送机上。
（3）传送过程：按AR2的“传送启动”按钮，M4启动自动传送一个袋位停止，由人工袋口，料口自动降至下位。以后每称好一袋，按传送启动按钮袋即顺序向前传送一个工位。如此循环往复。用叉车及时将传送机上的袋叉走。欠量时允许通过按“慢投”按钮进行补料并自动达到适量;过量时系统除报警外无纠正措施，须按“强制”按钮打开排料门放料。
PLC控制系统
包装系统的核心控制部分选用的是的SL1S-32MR可编程控制器。其硬件配置如图所示：
功能介绍：
○ 编程软件兼容日本三菱FXGP_WIN-C梯形图软件
○ 工作电源AC15V或DC24V
○ 32路I/0输入输出，其中输入16路，输出16路（继电器型）
○ 本机采用高性能进口工业级芯片设计，可适应高电磁干扰的工业环境
○ 高速运算，基本指令每步0.5uS
○ 通信接口有RS232
○ 程序空间为2000步，不用电池记忆，无需维护
○ 内部继电器512点
○ 计数器32点
○ 定时器64点
○ EEPROM数据掉电记忆
○ 编程语言采用梯形图
○ 采用循环扫描工作方式
○ 内置24V/500mA直流电源，可供外围设备使用，如接近传感器等其它元件
○ 一体化紧凑型设计，长×宽×高为158×101×28mm
○ 容易安装使用便利的固定孔安装,安装开孔尺寸为:长×宽152×95mm
1 引 言
随着工业控制规模的不断扩大及自动化程度的提高，对工控产品的要求也越来越高。对于作为现代工业自动化产品之一的可编程序控制器（PLC）而言，不仅需要其具有强大的控制功能，对其通讯能力的要求也越来越高。美国罗克韦尔自动化公司生产的SLC500系列PLC具有大型PLC的功能，小型PLC的价格，及其不断扩充的控制能力和灵活的通讯能力，可以随时满足工业控制中的各种要求。
2SLC500控制器结构及主要功能
SLC500系列PLC有固定式和模块式两种硬件结构，固定式集处理器，电源，输入/输出（I/O）于一体，由其输入/输出方式（直流、交流；电压等级；源流、汇流；继电器、可控硅、和晶体管输出等）及I/O点数的不同共有24种不同型号，固定式控制器还提供一个两槽扩展框架以增加其输入/输出的灵活性。模块式SLC系统可根据需要从5种处理器，7种电源，及50余种I/O模块或特殊功能模块中选择不同的组合，形成一个应用灵活、功能强大的控制系统。SLC500系列的所有模块都通过了CSA认证，大部分模块通过了危险环境认证，适用于很多工业应用场合。图1是模块化SLC500控制器的硬件结构。
图1 SLC 500控制器基本组成结构
2.1 SLC500系列处理器
SLC500系列模块式PLC有5种处理器模块，处理能力及运行速度不断增强，每种处理器模块都有一个内置的DH-485网络接口，可以进行编程及监控。SLC5/03及更高系列号处理器还有其它网络接口，可以连接到不同的网络中。SLC500系列处理器还具有强制输入输出、故障诊断、分级口令保护及灵活的中断等功能，有利于用户调试程序，检测故障及处理器文件的保护。表1列出了5种型号SLC500系列处理器技术参数及通讯能力。
SLC500系列处理器的程序和数据是以文件的形式在内存中存储的(如附表)。处理器文件分为程序文件和数据文件，程序文件可高达256个，包括处理器信息、梯形图主程序、中断子程序及其它用户根据需要编制的子程序（文件号3-255都可用于子程序文件）。数据文件包括与外部I/O及所有梯形图程序使用的与指令相关的数据信息。它包含输出/输入、状态、位、计时器、计数器、控制结构、整数、浮点数、字符串、ASCII码文件，用户可以根据需要定义除输出/输入和状态文件以外的数据文件个数（可达256个），及每个数据文件包含的数据数量（可达256个）。
2.2 SLC500系列输入/输出模块
SLC500控制系统提供50多种不同的I/O模块满足用户的不同需求。本地模块采用硬件寻址方式，程序逻辑可直接存取I/O数据。
（1）开关量I/O模块
包括各种输入/输出方式和不同的I/O点数，有4、8、16和32点开关量I/O模块及8、12和16点I/O混合模块等，可与不同电压等级的交流，直流和TTL电平连接。其中有负载电流达2A和2.5A的大电流继电器模块、固态输出模块和大接通信号延迟时间只有0.3ms、大关断信号延迟时间只有0.5ms的快速响应直流输入模块。为提高工业应用的可靠性，这些模块都提供了输入滤波和光电隔离功能。16点I/O模块上还有可拆卸的接线端子排，使接线和更换模块更容易。
（2）模拟量I/O模块
SLC500系列模拟量模块有4路I/O、4路混合I/O（2路输入/2路输出）模块和高密度的8路输入模块，及快速响应模块等。输入模块都采用差分输入，每路通道可单独配置成不同等级的电流或电压输入方式，高输入分辨率可达16位精度。具有输入滤波，对电气噪声具有高度的防护能力。输出通道的精度都是14位，提供jingque的控制能力。SLC500系列模拟量I/O模块可以选择由框架的背板供电，不需外部电源。
附表 SLC500系列处理器技术参数
（1）扫描时间是指由简单的梯形图程序和通讯服务组成的1K程序的典型扫描时间。
2.3 SLC500系列智能模块
SLC500控制系统还提供一些适用于特殊场合的智能模块和辅助通讯模块，以满足不同的控制需求。如：热电阻（RTD）/电阻输入模块、热电耦/毫伏输入模块、高速计数模块、步进控制模块、伺服定位模块、BASIC模块和各种通讯模块等。
（1） 1746-NRX—RTD/电阻输入模块
SLC500控制系统的RTD/热电阻输入模块提供了与12种不同类型的RTD连接，如铂、镍、铜及镍铁型。并可连接如分压器等类型的电阻性设备。大大增强了SLC500系统的温度控制能力。还有两种可选择的激励电流等级（0.5mA和2.0mA），能够限制RTD自身发热并提高温度精度。该模块也有四个可选择的滤波器，和独立的通道结构，可以分别连接RTD或直接与电阻相连。
（2）1746-NTX—热电耦/毫伏输入模块
SLC500控制系统的热电耦/毫伏输入模块接收和存储热电耦和/或直流毫伏模拟量信号所对应的转换数据，处理器可以对存入其映象表中的这些数据进行冷端补偿和线性化，提供jingque的数字化过程温度读数。该模块有四个可选的滤波器，可以根据需要改变系统响应特性以满足环境的要求。采用独立的通道结构，可以混合使用毫伏型和热电耦型。
（3）746-HSCEX—高速计数模块
高速计数模块可对来自编码器和各种高速输入开关进行双向计数。这种单通道模块接受高50Hz的输入脉冲，以对快速运动进行jingque控制。该模块还提供以Hz为单位来表示脉冲频率的速率测量功能，速率测量的功能是用在一段固定时间内所累加的输入脉冲来确定的，速率的周期范围为10ms~2.25s。
（4）746-HSP1步进控制和1746-HS IMC伺服定位模块
步进控制模块是一种可用于单轴开环的微型步进控制模块。在脉冲序列速率高达250Hz时有超过+8,000,000个定位点。运动控制模块是一个单轴闭环伺服定位模块，当与伺服驱动装置、电机和编码器一起使用时，它是一个成本低、功能强的运动控制系统的关键部件。
（5）1746-BAS—BASIC模块
BASIC模块占据系统框架的一个槽，提供两个可组态的串行通道（RS-232/423、RS-422、RS-485），一个DH-485通道。独立运行BASIC程序，对来自SLC的数据进行分析运算，有多达24K字节的电池后备RAM和一个32字节的EEPROM。该模块还可以用于提供与其相联的外部设备同SLC处理器的接口；计算复杂的数学或应用中的特殊算法；同远程设备通讯等。
3 电源
SLC500系列可编程序控制器有7种电源可供选择，有3种交流进线电压和4种直流进线电压，其中交流进线电源的标称值120V或240V，直流进线电压范围分别是19.2-28.8V、10-30V、30-60V、和90-146V。适用于世界范围的电压等级。除进线电压是24V直流的电源以外，其余电源都额外提供24V直流用户电源。
4 编程指令及编程工具
4.1 编程指令
所有SLC 500处理器具有功能强大的指令集，不仅支持通用的位指令、计时/计数、高速计数、比较、位移、立即输入/立即输出、顺序器、程序流程等标准梯形图逻辑指令，及基本算术运算和数据处理指令。5/02及更高型号处理器还支持PID、算术运算、堆栈、通讯、中断处理及ASCII等指令。
4.2 编程工具
SLC500系统有4种编程选件对处理器编程，它们是手持编程终端（HHT）、基于DOS
操作系统的APS和SLC 500A.I编程软件、及基于bbbbbbs 操作系统的RSlogix500软件。
HHT是一个功能强大的编程平台，用于对处理器进行组态；输入或修改程序；实时监控应用程序的执行；排除程序故障等。
RSlogix500编程软件可以通过计算机对SLC500系列处理器进行编程。具有自由格式的梯形图编辑和程序校验功能，使用户在书写程序时专心于程序逻辑而不用注意语法的对错。可以对梯形图程序的每个梯级、指令、地址进行编辑和注释。的该软件也具有bbbbbbs操作系统的文件管理及拷贝、粘贴、拖放、查找和替换等功能，可在文件之间快速移动和查找梯级或地址、符号等，使编程更容易。RSlogix500软件还具有数据监控功能，可显示不连续的数据单元，也可以用趋势图来显示数据，以监控数据的运行情况。
5SLC500控制系统通讯
由表1可知SLC500控制系统中各系列处理器的通道0都可以配置成DH-485通讯，通过一个网络转换模块（AIC）与DH-485网连接，可见DH-485网络是SLC500控制系统比较典型的控制网络。DH-485网是一个多主，令牌传递的同级通讯网络，多可连接32个设备，传输速率可达19.2kb，传输距离可达2,438米。用户可以在网络上的一个工作站监控数据和处理器的状态，并可向/从网络上的任何设备下载/上载程序。在网上的SLC处理器之间可任意交换数据；网络上的操作员接口设也可以访问SLC处理器的数据。
SLC5/03及更别处理器的通道0是一个RS-232通讯口，除DH-485外，和可配置成DF1全双工（点对点）、DF1半双工（主/从）、和ASCII码协议。DF1协议可以通过调制解调器与远程设备之间进行信息传递；半双工可用于SCADA类型数据采集，ASCII协议可以与其它ASCII码设备如：条形码读入器、电子称、打印机等通讯。
SLC5/04和SLC5/05处理器的通道1还分别支持DH+网和以太网通讯。SLC500控制系统还可以通过选择适当的网络通讯模块控制远程设备，或与网上的其它处理器通讯。如通过1747-SN远程I/O扫描器模块控制远程I/O网上的设备；1747-SDN设备网络扫描器模块设备网（DeviceNet™）上的设备；1747-KFC15控制网通讯模块实现与控制网（ControlNet™）上的设备通讯。SLC500处理器之间的通讯是通过简单的通讯指令（MSG）来完成的，无须编制复杂的通讯控制程序。
SLC500系列PLC可以通过其自身的通信接口或借助于通信模块与罗克韦尔自动化的三层网络通信。这三层网络分别是：（1）信息网，采用传送信息量比较大的以太网来完成信息的管理任务；（2）控制网，通过同级对等通讯网络如DH+、DH485、或ControlNet™等将PLC、工控机以及各种操作员界面连接在一起实现信息交换，用于完成对过程控制有较高要求的系统控制；（3）设备网，通过主从网络如DeviceNet现场总线、远程I/O网等将工业现场设备与上层网络联在一起，实现对现场设备的控制，及与上层网络信息传送。
6 应用
SLC500系统在工业控制中已得到广泛应用，如在冶金、化工、轻工、电力、机械等各行业都有很多成功的应用实例。图2是SLC500系统系统在水处理中的集散控制应用实例，水处理厂的厂内控制层采用DH-485或DH+网，实现处理器之间的通讯及上位机监控，设备层采用远程I/O和设备网对厂内的远程设备进行控制。对于离水处理厂比较远的泵站（水源及用户的用水量等）采用SCADA数据采集系统，通过调制解调器采集远程泵站的数据，主控系统根据采集的数据，自动调整远程站的工作情况，实现了整个供水系统的自动控制。
图2 SLC500系统在水处理控制中的应用
1 引言
冶金工业，特别是钢铁产业，是国民经济的重要基础产业，是实现工业化的支柱产业，是技术、资金、资源、能源密集型产业。不但需要先进的设备和工艺流程，高效、安全可靠的自动化及接口技术必不可少。作为全球自动化领域的供应商，phoenixcontact为客户提供节省空间、安装方便、可靠性高的数万种产品。无论是在系统器件上，还是在系统解决方案上，菲尼克斯电气的产品均有突出表现。
2002年，马钢老厂区第二炼铁总厂新建一座2500立方米的高炉，由中冶华天工程技术股份有限公司设计。在该项目上，马钢次大量使用phoenixcontact的接线端子、plc系列继电器、24vdc直流开关电源、模拟信号变送器及安全栅等产品，经过几年的使用，客户非常满意，由于产品性能、质量稳定，大大减少了现场因器件故障停机所带来的损失，从而为客户提高了生产效率和节省了维护成本。在马钢新区项目上，客户在技术上对phoenixcontact非常放心。
2 contact工程应用
马钢新区是国家规划建设的重点项目.项目建设规模500万吨，总投资230多亿人民币，它拉开了钢铁行业特大型项目建设的序幕。该项目2004年11月底正式获得国务院批准，同年开始设计，2007年全面建成投产，前后历时四年。
在马钢新区项目中，除高炉基础自动化控制系统采用美国西屋公司新一代的分布式控制计算机系统(dcs)外，其他各工艺段及各辅助控制系统分别采用ab和siemens的plc进行控制，各辅助控制系统之间通过以太网进行联网，主－辅控制系统通过上位机进行联网从而实现了全厂数据共享。
在马钢新区项目中，料厂、球团、焦化、烧结、高炉、轧线等工艺段上，交、直流输入/输出继电器、控制继电器、时间继电器、直流电源、模拟信号变送器、安全栅、端子、端子型熔断器等均采用phoenixcontact产品。在项目的建设、调试、投产以及运行过程中，上述电气控制元器件从未出现过任何问题而影响过工程进度或生产，其质量和可靠性得到了各方面的。
图 1 安全栅
图2 模拟信号变送器
2.1 模拟信号变送器及安全栅的选用
客户在以往的使用中深刻感受到，接口器件对控制系统的保护作用非常重要，它可以大大减少系统地故障率，提高设备的运行效率和节省系统的维护成本，马钢新区项目中，客户要求所有的模拟信号都必须进行隔离或转换后再进控制系统。在马钢新区项目中，客户采用了phoenixcontact的mcr系列模拟信号变送器，包括：配电器、隔离器、温度测量变送器、频率变送器等，共计5000多只，图1所示。
在喷煤、煤气清洗等具有爆炸性危险的区域使用了phoenixco-ntactpi-ex系列安全栅，该系列安全栅具有的可插拔的结构及底座上的开关功能，给安装、调试及维护带来了极大的方便，如图2所示。
2.2 24vdc直流开关电源的选用
钢厂有很多现场设备、现场检测元件、控制系统接口等需要直流电源供电，不同的设备对于电源的容量、可靠性等有不同的要求，选择性能优良的、形式多样的直流供电设备尤为重要。phoenixcontactquintpower系列直流电源由于其品种齐全、可靠性高、并可在现场电网大幅度的波动下保持稳定的输出，还具有led显示、干接点输出、24v有源输出三种报警功能。设计选型中经过客户对各种品牌的电源在性能、体积、价格等多方面的反复比较，后选用了phoenixcontactquintpower系列电源。由于该电源规格齐全、品种较多、体积小，设计时可按照需要任意地进行选择并十分方便的进行组合、安装等，这些优点给设计院的设计工作带来了极大的方便。
马钢新区项目中共采用phoenix
-contact系列开关电源(2.5a、5a、10a、20a)500多台，分别安装在各个电气、控制室、各液压站的控制柜内以及现场控制箱内，如图3所示。
图3 quintpower系列开关电源
图4 uk系列接线端子
2.3 保险丝端子的选用
设计中，通常在设备控制单元的二次回路电源输入端需加入一个断路器或熔断器，但不论是加断路器或熔断器均需要占用一定的安装空间。为节约电气元件的安装空间，设计院在设计中采用phoenixcontactuk5-hesi保险丝端子替代了原有的断路器或熔断器。uk5-hesi端子型熔断器具有较高的分断能力、具有表示熔断器状态的led显示，该端子型熔断器体积小、可与普通端子或plc系列继电器一起安装，具有使用、维护方便等特点。在马钢新区项目中，客户采用了约20000多片uk5-hesi端子型熔断器，有效的节约了安装空间，降低了工程投资。
2.4 接线端子的选用
很多客户在现场调试的过程中，经常会碰到一些这样故障，其表现为信号时有时无或输入电平偏低，由于这类故障时有时无，往往很难即时排除，一般情况下这类故障都是由于端子连接不好所导致的。马钢新区项目中为避免产生类似问题，特别注意了端子品牌的选择。经过对国内、外若干种品牌端子在电气特性、连接方式、材料选用、体积、价格等方面的多方比较后，马钢终选用了phoenixcontactuk系列端子，如图4所示。
2.5 防雷过电压保护产品的选用
随着现代科技的高速发展，控制系统、交换机、现场智能仪表等现代电气、电子设备的集成度越来越高，运行速度也越来越快，但随之而来的是器件抗冲击能力却越来越弱，钢铁行业是这些电气设备的应用大户，在过去的使用过程中，经常有一些设备因雷电、开关电子脉冲等的冲击而损坏，造成了很大的损失。防雷过电压保护技术越来越受到钢铁行业的重视。在马钢新区项目中，phoe-nixcontact提供的电源类防雷过电压保护产品，使客户的设备供电高枕无忧，分别如图5、图6所示。
图5 二级防雷产品
图6 一级防雷产品