6ES7231-0HC22-0XA8供应现货
1. 引言
实际的工业自动化生产过程中，随处可见大量的涉及定长送料并加工的设备：早期的设备主要以机械定位为主，例如利用控制汽缸的有效行程实现定位，特点是：原理简单、设备成本及维护成本低，但大的缺点就是精度不高、一致性差，目前以逐步淘汰；当前用的比较多的是以PLC或自制单板系统，控制步进电机实现，基本可以解决定位精度问题，但以PLC实现时，长度参数或动作延时等参数改变及调整时，几乎很难在现场实现，如果在系统中再加入“文本显示”，一方面增加了太多的成本，另一方面，开发难度也加大；以单板系统实现时，参数修改等人机交互固然可以设计进去，但开发费用大、开发周期长，并且系统的稳定性、可靠性也需要经过长时间的考验；并且由于都不是的运动控制系统，当需要提升送料效率时，也会遇到诸多难题；选择一个的运动控制系统，对于中小规模的设备厂商来讲，将是合适的选择。
2. DMC110A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：
24K存储空间：支持1024个参数，
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；
高速高性能：支持100KHz脉冲频率，标准的梯形加速曲线；
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；
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；
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；
3. 应用DMC110A的系统分析
相比较PLC编程或其他非的运动控制系统，如何控制步进电机快速高效的实现定长启停，将始终是软件开发的难点，并且经常被开发人员所忽视。往往是系统功能基本实现时，才发现控制步进电机运转只能保证以较低的速度运行，速度提高，步进电机就会出现丢步的现象：而把这种现象的原因都归咎与电机力距不够，或驱动器性能不好。再加上需要在电机运转精度上反复验证、更改算法，结果很自然的延长了项目开发周期，或误了产品订单、或丧失了市场良机。
作为型的DMC系列运动控制器，科瑞特自动化集数年的运动控制经验，专注与运动控制理论与实践，解决以上问题就显得易如反掌：简单的速度指令可以灵活、jingque的控制步进电机的起始速度、加速时间、高速度（算法就勿劳控制器使用者费心）；简单的运动指令，可以可靠、地控制步进电机旋转的角度（送料长度与电机旋转角度成正比）；简单方便的显示指令、及几种参数设置模式，可以便捷的实现人机交互：例如各种参数设置、显示运行状态及产品加工信息。
根据整机系统特性，计算出系统的脉冲系数，即：对应于步进电机设定好的细分、丝杆螺距，控制器发多少脉冲，系统运行单位长度（mm）。脉冲系数可以为小数。规定寄存器S1为脉冲系数。
规定设备要求的定长数值为寄存器S2;(长度单位，例如毫米，可以为小数)；
规定速度参数为：起始速度（S10），加速时间（S11）,高速度（S12）
规定动作参数为：汽缸延时（S13）
4. 设定长度控制功能的实现
速度指令：SPEEDM／0201 变量值格式速度参数设置
说明：1.该指令对其后的运动有效；
2.速度曲线为标准梯形加速；
3.参数单位为脉冲频率，低速度>1,高速度<100000，加速时间越小(参见加速时间设置指令)，其速度曲线越陡峭；
运动指令：DRVIM/0115 相对地址/变量值单轴运动
说明：指令执行时，受控目标将沿单轴方向，移动#data（S#1）个脉冲数。
相关指令实现：“
FMOVM F0,S2
FMULM F0,S1
FMOVM M0,F0
SPEEDM S10,S11,S12
DRVIM M0
PAUSE ”
5. 参数设置的实现
系统需要设置的参数共有6个：送料长度（S2）,起始速度（S10），加速时间（S11）,高速度（S12），汽缸延时（S13），脉冲系数（S1）；
脉冲系数由于为设备固有参数，一般不会轻易改变，并且防止意外修改，规定在有密码包含的参数设置模式中设置或更改。
其它参数可能比较频繁的需要改动，在可视参数设置模式中设置或更改；
制作可视参数液晶画面： 
将这两个液晶画面分别下载至控制器参数画面‘0’、‘1’，并分别设置对应的寄存器序号为S2、S10、S11、S12(参数画面0)，S13、S20、S20、S20（参数画面1）。
使用：控制器待机状态下，按“Par”，即可进入可视参数设置模式，可以对五个可视参数进行设置。
在控制器待机状态下，按“Mode”，按“2”，输入密码“******”,即可进入密码保护参数设置模式，在此模式下可以对参数进行设置，在本实例中，可以对S1:脉冲系数进行设置；
6. 状态信息显示的实现
一般情况下，设备运行需要显示的信息主要有：送料长度、运行速度、加工数量、提示待机或工作中。制作以下图片：
将这两个图片分别下载至控制器状态画面‘0’、‘1’；
显示指令： DISPLAY #data1, #data2, #data3 / #data1, S#2, #data3
说明：调用显示指令，用于显示程序运行中用户想要看到的信息。
#data1：显示格式；#data2或S#2：显示内容；#data3：显示位置。
显示格式：“0”显示整屏(DISPLAY 0,X,0)；可以整屏显示4屏界面“X=0～3”；
“1”固定格式显示坐标值(DISPLAY 1,0,0)；
“2”固定格式显示加工（完成）次数(DISPLAY2,S#2,0)；加工次数可以设置为M0－M15中的某个M型变量用户需要在程序的循环中用加一指令来维护；
“4”显示4个状态界面的某个单元内容（32个单元之一）(DISPLAY 4, #data2,#data3)；
“6”在显示界面的“4～7”位置，显示S/M型参数的数值(DISPLAY 6,S#2,#data3)；
“9”清屏(DISPLAY 9,0,0)。
相关指令实现：“
DISPLAY 0,0,0
DISPLAY 6,M1,5
DISPLAY 6,S2,6
DISPLAY 6,S12,7
WAIT0: JNBWAIT0,I0
DISPLAY 4,8,4
INC M1
…… ”
7. 效果及结论
笔者已在珠三角地区使用科瑞特自动化DMC110A运动控制器完成了多例实践应用，总体来说：项目完成周期短，充分发挥了步进电机的应有特性，系统工作可靠、外观大方、性价比极高，设备制造厂商可以将主要精力集中在提升机械性能上，相比PLC或单板系统来讲，优势极为明显。
1． 概述
在我国煤炭行业，瓦斯事故是当前煤矿生产的主要灾害。大多数煤矿企业都已经或正在进行瓦斯等安全生产监测监控系统的建设，但由于现有系统的局限性，无法使安全生产监督管理部门及时掌握矿井的瓦斯情况，企业的领导及主要安全责任人无法时间获得瓦斯超限报警信息。
煤矿系统安全在煤炭生产整个环节中占有特别重要的地位，煤矿事故发生的主要形式表现为瓦斯爆炸、瓦斯突出及中毒窒息。矿难频发，篇篇报道皆触目惊心。往年的统计数据显示，矿难中死去的矿工多达万人，就是在去年，也有7000人死于矿难！许多事实表明，大部分矿难其实是可以避免的，就拿常见的瓦斯爆炸来说，按我国目前的防治能力和技术水平，只要把防范措施落实到位，瓦斯爆炸事故应该有能力避免。为防止和减少事故发生，安装煤矿安全监测监控系统已势在必行。
2. 系统特点
煤矿瓦斯监测监控系统通过采集瓦斯浓度、风速大小、负压、一氧化碳含量、温度变化等模拟量数据以及开停、风门、馈电等开关量信号，实现风、电、瓦斯闭锁功能。通过现场监控故障报警等手段，及时发现和排除事故隐患，防患于未然。
3．系统要求:
> 系统提供多种接口;
> 人性化的操作界面；
> 机器无内部无尘运行；
> 防震动，防辐射；
> 电源能满足电流波动情况下稳定运行；
> 提供瓦斯监测数据的实时数据保存;
> 分级的人员设置管理;
> 灵活的报警级别设置管理;
> 按时间段的超限统计信息;
> 机器无故障不间断运行;
4.在煤矿瓦斯监测监控系统主机中，NORCO产品解决方案：
硬件平台:NORCO 610D矿用工控机 ：
操作系统:bbbbbbs2000或以上版本;
以上软硬件配置，为用户提供了丰富的接口，和人性化操作界面，操作机器人员可以方便快捷使用和操作该系统。机器采用了正压送风的技术，区别了以往向外抽风的排气方式，从而有效地杜绝了粉尘进入机箱；机器采用全刚结构，拥有1.2毫米厚度钢板，比之其他同类机器，更加坚固耐用，防辐射抗振动的能力大大加强。
系统硬件配置：
工业主板 SHB-840AE
工业机箱 RPC-610D
工业底板 PBP-13L4
工业电源 PW-300ATX
CPUP4 2.4G
内存256MBDDR
硬盘 40G
光驱 NORCO-52X/ NORCO
NORCO系列键盘光电鼠标
显示器 17英寸液晶显示器
以上配置的工业级产品，符合了高效能，低功耗的客户需要，在提高了客户效益的还降低了运维成本，客户7个ISA结构，2个PICMG接口，和4个PCI接口，的工业级电源为矿井下变化波动大的情况量身定做，极大提高了运维效率。
5.系统运行情况和客户评价
华北工控NORCO610D矿用工控机满足了煤矿瓦斯监测监控系统主机硬件需求：
1.低功耗，可长期不停机稳定运行
2.兼容性与扩展性好，可以根据客户实际需求定制
3.高性价比：经过客户的综合规模测试，性能非常出色。价格方面在市场上同类型产品中适中，并且能提供全国响应服务。
以上系统经过国内大量客户实际应用，取得了广泛好评，并在前不久的全国煤矿装备技术展览会上赢得了广泛赞誉
1 引言
筛焦系统主要是将熄焦后的焦炭由熄焦车放入焦台，经冷却和补充熄焦后，由刮板放焦机切至带式输送机上，再由下方带式输送机送入筛贮焦槽，经过三级筛分，焦炭以大于25mm，10～25mm，0～10mm的粒度分别入槽。筛焦槽内的焦炭可直接装火车外运，或经带式输送机送到炼铁旧有带式输送机上。筛焦工段主要由焦台、刮板放焦机、输送皮带、转运站、筛焦楼等组成。
筛焦系统要求实现生产过程中各设备的顺序逻辑控制，主要是对系统的选择、切换、起点、终点的确定以及对系统的运行进行控制和管理。通信功能实现与上位机和旧有运焦系统的通信。为此，我们建立一个基于工业控制计算机和PLC的筛焦过程控制系统，由网络操作站和控制站。网络操作站主要实现过程的实时监视和管理，控制站由S7-300 PLC控制器构成，采用STEP7 V5.1编程软件进行程序设计，解决设备的联锁启动和现场突发事件的及时处理。本文主要介绍PLC在筛焦过程控制中的应用。
2 控制系统的结构设计
整个筛焦系统设备多分散，加上筛焦车间粉尘较多，工作环境十分恶劣，必须选用抗干扰能力较强的PLC来实现对底层设备的控制。控制系统由上位监控机、PLC主站、控制模块和现场设备层组成。
在设计中采用S7-300系列PLC控制器。S7-300是模块化中小型PLC系统，它能满足中等性能要求的应用。模块化、无风扇结构使系统构成灵活，易于实现分布，易于用户掌握。采用S7-300作为筛焦系统实现复杂顺序控制，解决设备的联锁启动问题，实现对开关量输入、输出信号的处理以及与旧有系统的通信。
筛焦工段共有的控制点数：数字量输入160点;数字量输出64点。根据控制点数及要求中央处理单元选用CPU 315-2DP，利用筛焦工段CPU内部的DP接口与地面站系统CPU的DP接口将两套系统相连，共用一个操作站，使用接口模块IM 360扩展为3个机架。
筛焦系统共有10个数字量输入模块，4个数字量输出模块，一个通信卡CP 341，以及一个配合电子皮带秤使用的CP 341通信处理器。利用CP 341从CF-900B微电脑皮带秤仪表采集数据，CF-900B电子皮带秤通过其上的微传感器得到称重的瞬时值和累计值，以脉冲的形式将数据打包送至CP 341，CP 341接收到数据后上传至上位机显示。
采用国际通用的PROFIBUS-DP现场总线标准协议与上位机进行通信，与旧系统之间进行点对点（PTP）通信。图1为筛焦系统网络结构图。
图1 筛焦系统网络结构图
3 控制系统软件设计
为了保证筛焦系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下控制要求：
（1） 有中央联动运转（自动）和机侧单独运转（手动）两种控制方式;
（2） 各个设备在启动和停止过程中，要根据设备启动或停止时间合理设置时间间隔（延时），以保证无堆料、压料的情况;
（3） 运行过程中，某一台设备发生故障时，其上流设备立即停止，下流设备延时净化停止;
（4） 实现与旧有运焦系统的通信;
（5） 可显示各条料线的运行情况，并对报警，开关机时间，上煤量等做出实时记录。
3.1 系统设计思路
在整个系统中，采用工业控制计算机作为上位机，它与下位机（PLC）进行通信，对设备的运行情况进行实时采样，并在屏幕上显示系统的仿真画面，兼作故障报警、报表等。在上位机的操纵画面上选择不同的运行方式和工作状态，结果送入PLC。下位机根据上位机发出的命令，执行对应的功能块，在控制各个设备运行的向上位机发送工作组态信息，接受上位机的命令信号，实现事故停车处理功能并启动报警设备，快速响应中央操作室内的“紧急停车”指令。这样，上位机与PLC相互配合，实现整个筛焦系统的监测和控制功能。
3.2 系统控制程序的开发
采用软件STEP7 V5.1对筛焦控制系统进行设计和编程。STEP7是一个对S7-300和S7-400PLC进行编程的应用软件包，除了可以编制S7程序块以外，还可以设定各种参数、在线监测、查询故障等。本系统采用模块化编程，根据工艺流程，按照不同的联锁关系组成多种运行方式，在集控室集中联锁控制设备运转。在编程实现的过程中又可根据运行方式的不同编写不同的功能（FC）,在组织块（OB1）中，调用各个功能（FC），从而满足不同控制要求。
在筛焦生产过程中，根据工艺流程分为筛焦前控制系统和筛焦后控制系统，每一个系统又按照不同的起点、中间点、终点将作为一种运行方式来划分，共有14种运行方式，每种运行方式都有“集中启动”，“净化停止”，“一齐停止”三种工作状态。
图2 控制程序框图
集中启动要求设备都处于“中央操作”时才可以联锁启动。这就需要在设备启动之前判断该料线设备是否准备就绪、设备启动的联锁条件是否满足。若设备都处于 “准备好”状态，就可以在上位机向PLC发出命令，是响起预示信号，启动被选择的除尘设备。为防止皮带压料的情况，要求经延时后按顺序逆料流启动该料线上的设备，设备启动后，送给上位机设备的“运转信号”，进行动态监视。设备启动起来，上位机得到“运转信号”，上位机的流程画面上就可以进行实时监视。
完成任务后，系统需停止工作，上位机发出“净化停止”命令，结果送入PLC控制器中，调用相应的净化停止FC。由于皮带不能堆料要按照顺料流方向延时停止，经过一段的净化时间后，所有的设备才一齐停止，后停止除尘系统。这样系统处于停止中，设备运转指示消去，等待下一次的启动命令。
针对突发事件，需要在较短的时间内迅速停下所有的设备时，上位机发出“一齐停止”命令。结果送入PLC中，调用相应的一齐停止功能块，使设备全部停止，系统处于停止中,设备运转指示消去，等待下一次的启动命令。
操作室控制面板上还设有一个“紧急停止”按钮，当需要紧急停止整套设备（包括预示信号）时，操作该按钮，系统实现立即停止，启动“报警指示灯”和“预警响铃”。
3.3 编程方案
在筛焦系统过程控制中，不同的运行方式之间存在一定的互锁关系。编程实现过程中把方式之间的锁定放在主程序中处理，即当选择了某种方式之后，其他的一些方式将处于无效状态。根据上位机的选择进入功能块FC中。现以图3说明如何在主程序中实现集中启动，净化停止和一齐停止的调用。
图3 系统逻辑框图
在被调用的FC中，进行的是同一料线的三种工作状态的锁定，当所有的设备都启动或停止完毕，当前工作状态复位，使两种状态有效，等待下一次的命令。
故障处理放在集中启动FC中进行，设备启动过程中发生的任何故障都可在FC中及时进行处理。故障处理完毕，复位故障位，等待下一次的集中启动。若联锁系统上发生重故障的话，该设备停止，其上流设备一齐停止，下流设备经过一段净化时间后一齐停止。遵循这条原则进行设备的故障处理设计。
4 结论