6ES7223-1PM22-0XA8供应现货
可编程讨算机控制器（PCC ）是一种集标准PLC 、数控系统和工业控制计算机的性能特点于一体的智能控制器，它有极广泛的工业自动化应用前景。本文展示了PCC 智能控制器在物料输送自动化方面的应用实例。
由贝加莱（B&R）公司和安博（ABUS）公司合作开发的首套全自动控制轻型标准组合起重机系统在中国工业领域的应用已获成功。该系统的先进技术和方便可靠的使用功能已获得用户十分满意的评价。本文将通过一个实例，作详细介绍
系统的硬件设备
该起重机系统采用了贝加莱（B&R）公司的PCC工业智能控制器和安博（ABUS ）公司的轻型起重机标准组件系统HB 作为其硬件设备。这是因为人们满足了以下的基本要求，并具有一般意义上的应用前景。
l 、模块化和标淮化
B&R PCC 智能控制器，采用了模块化硬件，使它成为开放式的和具有灵活扩展性能的自动控制系统。它拥有大量的硬件模块，如数字量／模拟量模块，电源模块，CPU 模块，定位模块，接口模块，内存模块等等。它还拥有众多的专家级模块，如数控模块，温控模块，网络模块等这使得理B&R PCC 智能控制器不仅在工业制造过程的自动控制方面有着广泛的应用，也能直接与传统的起重设备相组合，使其具备相应的手动、电动和全自动控制的功能。
作为物料输送设备硬件的ABUS HB 系统，是一个轻型起重机标准组件系统，它采用了模块化的标准组件，可以根据工艺流程的需要，由各个标准组件组合成各类轻型起重机，如单轨式、双轨式、三轨式、单梁式、双梁式起重机（压题图为ABUS HB 轻型起重机标准组件系统，上图为双轨起重机，下图为双梁起重机）可满足各种各样厂房内平面或线性物料输送的需要。由该系统构造的各类组合起重机的结构也是开放式的，可以根据工艺和物流要求增减和改变起重机的设置。这使得该系统比通常的由H 型轨／工字轨构成的轻型起重机具有更好的灵活性。它在输送控制方面，可以根据实际需要，分别或者采用手电门控制和全自动控制。
2 、开放性和兼容性
工业设备的开放性和兼容性要求加工设备和物料输送设备以及控制系统都必须能够适时扩展，增补、修改其已有的功能，兼容和学习新的功能（不论是空间上的还是时间上的）以便满足其产品不断更新换代进而适应市场变化的要求。比如B&R PCC 作为智能控制器，软件上就具备分时多任务操作系统。其开发、编程语言众多，如语言（C ）、梯形图、指令表等，并有许多功能函数模块可供调用。它可以采用多种方式（例如CAN , PROFIBUS , ETHERNET 方式为网络协议建立现场层、控制层和管理层）实现真正的自动化网络。它除了能实现PCC 系列产品间的自由扩展和互联外，还能方便地实现与其它品牌控制器的互联。
由于ABUS HB 标准组合起重机采用的是一种柔性悬挂系统，其组合起重机的轨道和横梁都为标准的Ω型钢，起重机的悬挂部件和行走机构都为组合模块，整个起重机系统可以根据物流需要，重新组合、更换、增减和改变。它具有很好的开放性，以及兼容其他同类组合系统的特性。
应用实例
1 ．物料输送过程描述
某轻型起重机的作用是，以一定的顺序，在规定的时间里，连续的将工件送入特定位置上的若干处理池内，进行加工处理（图1 ）。工件的移动是三维空间上的位置移动。根据加工工艺的要求，马达1 , 3 和4 具备手电门手动控制／全自动控制功能，马达2 只需具备手电门手动控制功能。
图1 物料输送流程图
2 ．控制模式
（1） 手动控制模式
手动控制模式是通过常规的手电门地面操作来完成的。手电门直接连接在起重机机身上，其按键可控制起重机的前后，左右运行以及起吊工件上下的运行。起重机每个马达都具有快慢双速调节速度功能。手电门上还有急停按键。
（2） 自动控制模式
自动控制模式由PCC 控制系统来实现，其系统的用户接口包括：
·按键开关（自动和手动的转换开关）
·急停按键
·LCD 显示器
·8 个带灯按键
用户可以通过带灯按键和LCD 显示器输入若干套控制参数（本例共为10 个站），其中需给定：
处理池号i，即容器的编号（i﹦1 , 2 ，… … ，10 表示结束）
时间Ti ，即起重机运行的时间（j﹦1，2 ，… …，表示起重机不同动作的时间）
3 ．用户接口设置
用户接口的设置，是PCC 控制系统根据工艺流程的要求应考虑的，如本实例中，设T1﹦工件吊下的时间；T2﹦工件在池中的停留时问；T3﹦工件到下一池站的时间，则根据加工工艺要求，将用户接口设置综述如下表。
用户接口设置表
系统可按表1 完成如下几个工艺流程（图2）
图2 工艺流程实例
（1）在起始位置吊起工作。先按下用户接口上的按钮或手动控制盒的一个确定的按钮，即启动键，确定起重机开始执行该工艺控制程序。
（2）当工件到达确定位置时，起重机将工件送入池中（见表1 中站1 : T1 ）
（3）起重机在指定的处理池位置等待工件的处理（见表1 中站1 : T2 ）
（4）起重机将处理过的工件送入下一个指定的池中进行下步处理（见表1 中站1 : T3 ）
（5） 起重机和工件位于结束位置，表示程序已执行完毕，用户可以通过用户接口或控制盒上的按钮重新开始新一轮的加工过程。
4 ．控制界面菜单的构成（略）
5 . 控制方案图解
自动控制方案的设计优化，需要理论与实践两方面的经验积累。在本实例中的自动控制方案可以通过图3 完整地表述出来。
图3 本实例中的自动控制方案图解
6. PCC 控制系统的组成
本实例中的PCC 控制系统由以下三部分组成:
· HMl （用户接口），它是位于PCC 控制系统与起重机控制系统之间的界面。
· CPU 站，此站置于人机界面旁。
· 输入／输出站，它安装在起重机上，通过现场总线与控制系统CPU 站相连。
7. 马达连接和位置开关
传统的方法是马达直接和手动控制的手电门直接相连，通过手电门上的按键控制马达的快速／慢速和转向。反映到起重机运行上则为前后，左右运行和起吊重物的上下运行，并都具有快慢双速的速度调节功能。其控制电压可220V / 48V 。而PCC 的马达控制连接，为了和PCC 控制器相连和起重机具备手电门操作和全自动控制功能，马达的控制配线须更换，并加入输入输出站（图4）
图4 手电们/全自动控制时的马达连接
为了在自动控制模式下得出起重机的确切位置，还需有2个水平限位开关须与起重机相连，其中：
开关1 ：该开关只有在起重机位于起始位置上时才开；
开关2 ：起重机每经过一个处理池，该开关负责传送给PCC控制器一个控制信号。
在自动控制模式下起重机还需要一个起升限位开而关。该开关的作用是，在起重机起吊工件每上升到一个确定的位置，使工件离开处理池时，它都会给PCC 控制器发出一个控制信号。
1 引言
隧道自动化是一个整体的概念,包括消防管理系统、交通控制系统、照明控制系统、通风控制系统、报警系统、摄像监控系统、信息管理系统、电源及配电控制系统和交通自动化等。而以中央计算机+隧道可编程序控制器（现场总线+PLC+手操屏），构成的隧道自动化系统既能完成隧道机电设备、隧道环境状况监控的功能,又可完成隧道信息管理的功能,其中的监控部分采用了具有高可靠性的PLC组成的，基于现场总线的集散控制结构的隧道可编程序控制器。使得整个自动化系统的可靠性得到保证。PLC可以独立工作,完成基本控制任务;现场总线的采用将使各个区域的监控任务变成相应PLC的分散监控任务,使得隧道布线更加简单、合理。PLC的灵活配置使得隧道监控系统形成模块结构,PLC系统可大可小,可根据现场要求进行合理分布。下面就福建漳州至龙岩高速公路大为主的隧道群交通、照明及通风监控系统为例介绍隧道可编程序控制器在实际中的开发和应用。
2 系统要求
漳龙高速公路共有6个隧道，分别是万松关隧道、风霜岭隧道、大隧道、后眷隧道、南靖隧道，石崆门隧道（不属于本次施工范围），大隧道是一个双洞、长约2.6km的高速公路隧道,在双洞单向行驶时,设计车速为80km/h,当单洞双向行驶时,设计车速为60km/h。为了达到上述要求,洞内交通、照明和通风均有相应的要求,分别由所对应机电设备的数量、功率、安装位置来保证。由相应的控制系统、监测系统对洞内照明和通风进行优化控制,以达到节能和安全行驶。如,由照明监控系统保证洞内照明,在白天,由洞口到洞内的照度能够较平缓地过渡等措施避免玄光和黑洞现象;由通风控制系统保证洞内CO浓度、能见度和洞内风速达到设计要求。
3 系统构成
3.1道可编程控制器介绍
隧道可编程控制器遵循中华人民共和国交通行业标准JT/T 608-2004，此标准2005年1月1日实施，北京云星宇交通工程公司依此行业标准研发了相应的产品YXY-RTU。隧道可编程控制器PCT是现场总线+PLC+手操屏的集成产品，此产品充分利用了PLC的高稳定性，现场总线的高效率，以及手操屏的现场灵活控制，实现了公路隧道的安全稳定控制。
按照GB/T18567-2001的规定，隧道可编程控制器按照其安装位置的不同可分为隧道监控站内和隧道洞内的区域可编程控制器。
3.1.1隧道监控站内的可编成控制器是指：
a) 隧道监控系统的中央节点，公路交通监控子系统（隧道监控）的节点端机。
b) 与公路监控（分）中心远程通讯，执行（分）中心上位机的动作指令和本机的控制程序。
下图是福建漳龙路隧道群的数据传输网络，可以诠释隧道区域控制器和监控中心的网络通信连接。数据上传由主控本地控制器的以太网模块通过数字光端机直接与监控分中心连接，采用TCP/IP传输协议，使信息层数据共享。
图3-1 隧道群数据传输网络
3.1.2隧道洞内的区域可编程控制器是指：
a) 环网（或总线）拓扑结构的隧道监控子系统（区与监控）的节点端机；
b) 通过光、电传输介质的连接，执行隧道站上位机的动作指令和本机的控制程序。
图3-2是漳龙路大隧道的光线环网拓扑图
隧道的现场控制网络选用OMRON公司的controller bbbb工业级控制网络，具有高可靠性和稳定性。采用4芯多模光缆，每个现场控制器通过Controller bbbb光纤接口模块连接构成多模光纤冗余环结构，其中2芯为备用，即环网上任何一点被截断，通信传输依然可以保持，保证了现场总线避免外界干扰，传输通畅，并tigao了数据传输的可靠性。
特点：
1）网络为对等网，任意节点故障不会影响干网运行。
2）光纤自愈环网的通讯速度2Mbps。
3）光纤ST头直接进模块，减少了中间环节，工作更可靠。
4）网络节点之间无须编程可以传输数据，便于今后检修与维护。
3.1.3隧道可编程序控制器PCT的功能
隧道可编程序控制器PCT的监控任务分成以下几个部分:
(1) 自动时通过检测交通、气象等参数，根据运算可得出交通状况，采用相应的控制方案。手动时中央控制计算机或手操屏根据实际情况确定交通模式。
(2) 通过现场总线,将车liuliang信息、CO/VI/TW信息送到CS1,在中央控制计算机中,生成通风工作状态和照明工作状态。
(3) 通风PLC从现场总线读取风机组启/停控制要求,进行风机组的现场控制。
(4) 照明PLC,根据照度进行洞内照明的控制或控制中央控制室的定时控制指令来控制照明。
3.2漳龙路隧道群的系统构成
本隧道群自动化方案采用中央控制计算机+隧道可编程序控制器YXY-RTU,中央控制计算机由多台互连的工业PC组成,构成隧道信息中心，负责隧道各种信息的汇集和处理、控制指令的产生和发布、隧道模拟大屏幕的控制、各种报表的生成及紧急事故的处理等任务,并进行整个系统的协调。隧道可编程序控制器采用北京云星宇交通工程公司的YXY-RTU,隧道可编程序控制器中，现场总线采用OMRON Controller bbbb,总控PLC为OMRON CS1-G-42H,现场PLC采用OMRON CS1-G-42H。数据传输网络由数据上传和现场控制网络组成。
4系统工作过程概述
光强检测仪测得反映光照度的4～20mA形式电信号,送到相应的隧道可编程序控制器PCT。由该控制器控制相应的照明开关(交流接触器),使洞内照度与洞外照度得到比较平缓的过渡。照明控制也可以采用按季节定时控制方式。每个控制点具有回检信号和报警信号,PLC通过现场总线将照明系统的现场检测结果返回到中央控制计算机,进行信息汇总、协调,并显示在隧道大屏幕上。
VI/CO/TW检测仪以4～20mA形式电信号,送到就近的隧道可编程序控制器,由现场总线返回到中央控制计算机,由中央控制计算机根据这些参数断定所开启的风机是否合适,进行合适的增加、减少或不变,修正风机控制规则表,将风机控制指令发送到风机控制器,在大屏幕中显示洞内环境信息。
车liuliang检测线圈以串行码信息的形式送入相应的隧道可编程序控制器,由现场总线返回到中央控制计算机,根据车liuliang决定风机开启组数,经现场总线下载到风机控制器,对风机组的启/停进行控制。风机控制器检测各个风机的回检信号和告警信号,将它们返回到中央控制计算机断定风机的运行是否正常,并在大屏幕中进行显示和整个通风系统的协调。
5控制软件的二次开发
PLC采用OMRON公司的CS1-G-42H系列产品，现场总线采用OMRON Controller bbbb现场总线,其软件是对CX-PROGRAMMER控制组态软件及通讯软件的二次开发,定义各个控制器的通讯地址,进行有关信息的交换。各个控制器的直接控制和检测软件根据系统的硬件来实现,可以用CX-PROGRAMMER的梯形图或语句表等语言来设计和实现。成功的OMRON CONTROLLER bbbb现场总线，使所有编程工作变得比较简单，大大缩短了开发和施工周期。
6小结
本系统由于采用了中央控制计算机+隧道可编程序控制器构成的隧道自动化控制方案,充分发挥了现场总线的灵活组态方式,使得整个系统的有用信息得到完全共享,便于系统集成和相关设备日常检修。Controller bbbb的高速度数据通讯和光纤自愈环网所带来的高可靠性,使得整个监控系统十分适合隧道自动化系统;增加整个系统的抗干扰能力,缩短外部信号的引线长度和控制信号电缆长度,减少接线端子。这种监控方式较好地发挥了工业PC和PLC的各自优势,充分利用了工业PC在信息管理和处理上的强大能力及PLC在现场控制中的灵活性。