西门子模块6ES7231-0HC22-0XA8参数设置
编好的程序需要经过运行调试，以确认是否满足机床控制的要求。一般来说，顺序程序的调试要经过“仿真调试”和“联机调试”两个步骤。
（1）仿真调试
“仿真调试”又称“模拟调试”，是指在实验室条件下，采用特制的“仿真设备”（或称“模拟装置”、“模拟台”等）代替机床与CNC、PLC、PLC编程设备联接起来（在有条件的情况下，还可以联接伺服单元、伺服电动机、甚至某些独立的机械功能部件），对顺序程序进行的调试。“仿真调试”具有安全、能耗小、调试轴助人员少等优点。
“仿真设备”常用许多开关、指示灯来模拟机床各电气功能器件的状态。如用小型开关的通／断代替MT侧操作面板的开关、按钮，电气柜内的继电器触点，安装于机床各运动部件上的位置检测开关等的闭合／断开，以模拟各种输入信号的“1”和“0”状态，用指示灯的亮／灭代替MT侧操作面板指示灯，电气柜内继电器线圈等的通电／断电，以验证输出到MT侧各器件的信号状态。
“仿真调试”是“联机调试”前的一个重要步骤。程序设计员可以通过“仿真设备”对诸如机床操作面板、工作台运行、工件装夹、主轴起停、刀库手动、自动找刀、机械手换刀、工作台分度及各机械动作和控制逻辑的互锁关系进行分考动作和循环动作运行调试，以保证顺序程序控制原理的正确性，为以后的整机联调的安全，顺利地进行打下基础。
需要指出的是，“仿真设备”虽可以通过模拟机床侧的信号状态调试并确认机床控制中的许多控制顺序问题，但因条件的限制，往往不能完全真实地模拟那些与时间控制有关的机械动作，以及某些复杂的循环动作顺序。顺序程序还须进行联机运行调试，才能终确认是否正确。
（2）联机调试
将机床、CNC装置、PLC装置和编程设备联接起来进行的整机机电运行调试称为“联机调试”（如图1所示）。“联机调试”可以发现和纠正顺序程序的错误，可以检查机床和电气线路的设计，制造，安装以及机电元器件品质可能存在的问题。
“联机调试”工作在车间现场由具有机电知识的多名工程技术人员联合进行。在确认CNC系统、伺服系统、PLC装置、强电柜元器件、机床各元部件的安装和连接无误后，才可以接通电源，将存储在编程设备中的顺序程序传送至RAM插板（或PLC装置的RAM存储器）中，执行顺序程序，以便对各机电执行元部件的动作及其顺序控制逻辑进行检查。需要时，可用编程设备修改顺序程序，再传送到RAM插板中。
1前 言
码垛机是包装码垛生产线上的重要设备，它对于提高整条线的处理速度起着关键的作用。随着企业集团化，生产规模化，要求码垛机具有较高的处理速度，1000 袋 /h的码垛机不再能够满足生产的需要，在这种情况下，一方面需要研制新型的高速码垛机，另一方面需要对传统的码垛机进行高速化改造。
在对传统码垛机的改造过程中，需要在无包的情况下，对其过程时间参数进行测量，以便对原码垛机的这些参数有个正确的认识。出于程序保护的原因，往往原有程序是不允许改动的，在这种情况下，只能采用一个可编程控制器，通过采集原过程的始末信号来测定过程时间。在无包的情况下，采用这种测量方法测量开关门时间却得不到正确的结果，原因在于在有包的情况下和在无包的情况下运行的过程是不同的，本文将分析这两种过程不同的原因，并提出一种新的测量方法即模拟输入信号测量法。
2 高位码垛机开关门时间的物理意义
所谓开关门时间是指滑板门从开始开到关至关位所经历的时间，该参数是计算换垛时间的一个非常重要的参数。图 1表示了与测量开关门时间有关的机械结构简图。
在有包运行的情况下，当门开至开位时，压板压包到托盘上并随升降台的层降而继续下降，当下位信号点燃时，升降台停止下降且气缸回程，当上位信号点燃时，门关至关位，开关门时间包括4部分：开门时间、层降时间、程时间和关门时间。测量是在无包的情况下进行的，在这种情况下，当门开至开位时，气缸迅速下降，在极短的时间内点燃下位信号而回程，而液压升降台层降需要一个启动时间，不可能在这极短的时间内完成启动动作，导致层降过程无法进行，这时的开关门时间只包括 3部分：开门时间、回程时间和关门时间，而没有层降时间这一部分，无法再现所测的开关门时间内的真实的运行过程，使我们试图空包测量开关门时间的实验限于困境。
3 开关门时间的模拟输入测量原理
由上可知，开关门时间空包测量的困难的根源在于气缸的下位信号过早点燃，使得升降台还来不及层降气缸便回程了。在这种情况下，不得不取消这一阻碍再现真实运行过程的输入信号，模拟一个这样的信号取而代之，这就存在一个如何模拟的问题。
在有包运行的情况下，气缸是在升降台层降一定距离点燃下位信号后才回程的。如果我们能够在有包的情况下测得升降台的层降时间t，那么在无包运行且取消了下位信号的情况下，当门开至开位时，压板压在托盘上并随升降台下降， 启动定时器，当定时器的定时时间为 t时，便让测量, PLC发出一个输出信号驱动一个中间继电器，通过让该中间继电器的触点信号模拟气缸下位信号的方法，使得气缸在升降台层降所要求的距离后才回程。这样，在空包运行的情况下，克服了液压启动的滞后性的限制，实现了真实的运行过程，获 得 了 所 需 要 的开关门时间，具体实现电路，如图2示。
从图 2 可以看出，为了测得开关门时间，由开门信号 Q6.1 驱动中间继电器 KA50,S7–214 测量 PLC 采集 KA50的触点信号作为计量的起点信号，采集高位码垛机 PLC 有 D11 输入模块的滑板关位信号 10.3作为计时的终点信号，从而测得开关门时间。在空包运行的情况下，当液压升降台层降时， Q6.2 输出位为 1，中间继电器 KA52通电，这时，S7 – 214 测量 PLC 的输入信号 10.1 有效，在 10.1 有效所需要的时间后， 给测量 PLC 的输出端Q 0.1 以输出信号，从而驱动中间继电器 KA51,KA51的触点信号被采集入高位码垛机 PLC 的 D12 输入模块的11.3端口。在连线时，必须拆除高位码垛机 PLC 的输入模块 D12 上的下位信号线11.3,这样，便用模拟的输入信号取代了实际的输入信号。当 11.3有效时，在原程序的控制下，压紧气缸回升，回升到位后，滑板门关闭，达关位时，S7-214 的输入端口 10.3 有效，从 10.2有效到 10.3 有效所经历的时间，就是所测的开关门时间，具体测量程序，如图 3示。
4 结 论
介绍了一种时间参量的测量方法即模拟输入测量法，这种测量方法是在高位码垛机高速化改造的实践基础上提出的，测量在空包运行的条件下进行，由于液压启动的滞后性，导致下位信号成为再现有包运行过程的障碍，在这种情况下，取消该输入信号，用模拟信号取而之代，从而测得真实的时间参数。
| 一、设计意图 基于成本原因，长期以来空压机制造行业所采用的控制系统均采用单片机控制、数码管指示工作状态及指示参数值。该系统 |
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| 摘要: 本文主要论述了台达PLC和人机界面在大功率空压机的应用及其在该领域展示的一系列优点。 一、设计意图 基于成本原因，长期以来空压机制造行业所采用的控制系统均采用单片机控制、数码管指示工作状态及指示参数值。该系统制造成本低，但却难以应付自身的易受干扰、修改工艺程序及功能扩展不方便等缺陷和客户提出的一系列挑战。工厂生产工序、时段的不均衡性用气和间断性用气造成用气的波动很大，若用高峰用气量来规划供气系统，将不得不面临用大功率的电机通过空载和容调来适应供气量所造成的巨大能量浪费。采用PLC和人机界面将轻而易举地完成单片机所执行的所有功能和解决不同需求用户面临的问题。 二、硬件架构 图一 网路架构图 图二 PLC配线图 DP210、PWS3760 ：功能操作;信息显示;信息查询； DVP14ES00R：提供通讯接口、进行数据及逻辑处理，执行联调程序任务； DVP20EX00R：提供通讯接口、进行数据及逻辑处理，执行单机程序任务。 I/O分配： 四、软件设计 软件上将分PLC程序设计和人机界面设计两部分。 PLC程序设计包括单机程序设计和多机联调程序设计：单机程序设计包括工艺动作（启动，气调或电调撤换，排气阀动作和冷却系统动作判断等）、报警及警报处理、模拟量采样（温度和压力）、画面更换、通讯等几部分设计；联调程序设计主要根据目标压力需求通过RS-485通讯口处理多台设备的逻辑增减。 界面设计包括DP210界面设计和PWS3260界面设计： DP210界面：显示单机信息及单机运行/停止、模式撤换、故障查询及复位、运行/负载时间查询、维护时间提示、用户参数设定等操作。 PWS3260界面：单机运行模式下显示各机运行状态及报警信息、远程启停、授权现场操作设定；联机运行模式下显示各机调配情况及显示各机出口压力和温度、故障查询及复位、运行/负载时间查询、维护时间提示、用户参数设定、授权现场操作设定、供气压力曲线显示等操作。 五、基本功能 1 多模式运行： A 单机自动气调/电调运行：在气调与电调间自动撤换 B 联机自动气调运行：无电调动作 C 手动气调/电调运行：气调与电调间手动撤换 气调运行：在轻载状态（重载状态禁止启动），电机按星-三角启动2秒后，加载电磁阀得电加载，压力到达设定值，加载电磁阀失电断开，主机继续运行。在电磁阀连续掉电20分钟后，系统进入空车过久停车状态。当压力下降到设定下限时，系统重启，启动完成2秒后加载电磁阀动作。自动状态，90分钟内有三次空车过久停车出现，系统自动撤换到单机自动电调运行状态。 电调运行：在轻载状态（重载状态禁止启动），电机按星-三角启动2秒后，加载电磁阀得电加载，压力到达设定值，加载电磁阀失电断开，10秒后主机停止，但若10秒内压力开关闭合，主机不停。自动状态，在30分钟内出现3次电调运行则系统自动转换到自动气调模式。 2 参数设定： 排气压力上下限：由用户根据用气情况设定，系统预设上限16Kg,下限7Kg。允许修改上下限区间为0-16Kg,但当下限值大于上限值时，系统强置上限值等于下限值。 风机启动温度和风机停止温度：系统默认设定分别为75℃和70℃，允许修改上限均为85℃。 保养时间设定：包括整机保养时间设定、油过滤器保养时间设定、油细分离器保养时间设定、空气过滤器保养时间设定。所有保养时间设定受密码保护，由厂家设定，用户设定需厂家授权。当整机保养时间到达，系统强制停机，禁止启动，直到生产商用密码解除；其它部件保养时间到则由用户解除提示和更换配件。 3 状态显示： 排气压力/排气温度 空载运行时间/负载运行时间 主机状态：主机运行/主机停止 负载状态：负载运行/空载运行 运行模式：单机自动气调/电调运行 联机运行 手动气调/电调运行 冷却器状态：风机[冷却泵]运行/风机[冷却泵]停止 剩余保养时间：整机保养剩余时间、油过滤器保养剩余时间、油细分离 器保养剩余时间、空气过滤器保养剩余时间 4 保护功能： A、闪烁显示各种警讯并记录以备查询，包括：相序错误（禁止启动）；主机过载（紧急停机）；风机过载（紧急停机）；主机温度高（紧急停机）；排气温度高（紧急停机）；压力传感器故障（紧急停机）；油过滤器堵塞（警报）；油分离器堵塞（警报）；空气滤清器堵塞（警报）。 B、双温度检测保护：除了用PT100检测排气口温度，还增加排气口温度开关以保证在PT100失效的情况下系统的安全； C、整机保养时间到达，系统强制停机，禁止启动； D、在控制电路上增设急停按钮以策安全。 5 查询功能：查询近故障纪录、负载运行时间、设备运行时间、系统保养时间、压力-时间波动曲线。 六、扩展功能 多机联调：为了满足不同层次的客户的需求，方便客户能任何时候合理配置供气系统：既能满足少用气量场合，又能满足用气量波动大的特殊需求。本系统增加了多机联调功能，即只要客户在上位机中将运行模式设为多机联调模式，在用户参数设定画面输入当前参与联调的设备的数目，系统将根据当前的用气量需求，自动增减设备运行数目，以达到合理供气，降低运行成本的目的。 七、 在螺杆式空压机应用PLC和人机界面，将轻易取代单片机并能做得更好。 |
1引言
PLC因为体积小、功耗低、、抗干扰能力强、编程使用方便等优点被广泛地应用于工业控制领域。但在实际应用过程中，往往是被控对象的输出点少于输入点，实现控制任务需要检测的点较多，或者操作按钮比较多，这样在选型时PLC的输出点数目可以很容易的满足要求，而对于输入点来说有可能不易满足，针对这样情况通常可以采取如下措施:(1)选取输入点数目比较多的PLC，这样在满足了控制系统对输入点数目的要求增加了输出点数目，使输出点产生冗余而闲置，造成了资源浪费。(2)选择输出点数目满足要求的PLC，通过配置专用的输入模块来增加输入点数目，使输入点数目满足控制系统的要求，这种方法增加了控制系统的成本，降低了系统的性价比。(3)仍然是选择输出点数目满足要求的PLC，但在扩展时增加部分外围电路，这部分电路主要由译码器构成，这样可以大大降低系统的初期投资。(4)采用PLC的软件编程实现，其优点是在PLC输出点数目满足系统要求的前提下，选择输入点数目较少的PLC，不增加额外的硬件，利用这PLC自身固有的资源，通过编码方法实现输入点数目的扩展。本文通过对PLC输入、输出点的组合，介绍了两种基于软件编程方法的输入点扩充方法。
2基于软件编程方法的输入点扩充方法
PLC的一个重要的特点就是各组输入、输出点的独立性较强，这一点主要表现在输入、输出点的公共端上。一方面，单独的输入、输出点可以有自己的公共端另一方面，多个输入、输出点可以共用一个公共端，这样输入、输出点相互间的组合就比较容易。通过这些组合，我们可以借用矩阵键盘扫描原理和输入节点组合矩阵的原理来增加输入点数目。
2.1 利用矩阵键盘扫描原理扩展PLC输入点数目
取PLC的m个输入点作为输入节点矩阵的行回扫线输入端，取PLC的n个输出点作为输入节点矩阵的列选择线输出端，将所用输入端的公共端COM和输出端的公共端COM相连，通过内部程序控制n条列选择线的状态，从而实现输入节点矩阵列扫描;通过检测m个输入点的状态，完成输入节点矩阵的行扫描;这样就可以唯一确定输入节点矩阵中某一接点的闭合状态。利用节点矩阵，可以很方便地由m个输入点和n个输出点扩展成m×n个输入点。
图1为采用矩阵键盘扫描原理扩展4×2个输入点的原理图。当PLC的输入、输出动作时必须构成一个闭合回路。下面以输入节点S0和S1说明系统的工作过程:
(1) 当PLC输出点Y0、Y1断开时，输入点I0的回路不通，此时输入节点S1、S2闭合，PLC也无法检测到节点的闭合。
(2) 当PLC输出点Y0闭合，Y1断开时，若输入节点S0闭合，可使PLC输入点I0有效;因为Y1断开，S1闭合无效。
(3) 当PLC的输出点Y1闭合，Y0断开时，若输入节点S1闭合，可使PLC输入点I0有效;因为Y0断开，S2闭合无效。
通过上述分析，可以知道分时控制输出点Y0、Y1的状态，就可以唯一确定输入节点S1、S2的闭合状态，同理也可以将推广到输入节点S2、S3、S4、S5、S6、S7。在使用这种方法时必须确定键盘的扫描时间，而扫描时间的长短取决于PLC的输出点形式。对于晶体管、晶闸管以及固态继电器输出的PLC，在满足控制要求的前提下，可将扫描时间取的短一些;对于继电器输出的PLC，考虑到触点的寿命，扫描时间应适当延长。
2.2 利用输入点组合矩阵方法扩展PLC输入点数目
利用矩阵键盘扫描原理扩展PLC输入点数目的前提是PLC必须有剩余的输出点。如果没有，这种方案必然不可行，这时必须借助于输入点，下面介绍一种基于输入点组合矩阵的输入点扩展方法。
取PLC的m个输入点构成m个输入节点组，取PLC的n个输入点构成n个输入节点状态检测端，即每个输入节点组包含有n个节点，这样就可以实现m×n个输入点的扩展。当某一接点闭合时，对应的输入节点组和输入节点检测端都有信号送入PLC，通过输入节点的判断就可以唯一确定输入节点状态。
图2是利用输入节点组合矩阵扩展3×4个输入点的原理图。图2中包含有3个输入节点组，4个输入状态检测端，即每组包含4个输入节点。图2中二极管的作用是防止节点闭合时相互间的干扰。下面以输入节点S0说明系统的工作过程。
(1) 当输入节点S0断开时，对应的输入节点组输入端X0和输入状态检测端X6均无输入，表明S0断开。
(2) 当输入节点S0闭合时，对应的输入节点组输入端X0和输入状态检测端X6均有信号进入PLC，表明S0闭合。
通过上述分析，可以得到如下结论:由输入点X0和输入点X6组合的唯一性就可以唯一确定输入节点S0的状态，从而达到扩展输入点数的目的，这一结论可以从附表的真值表得出。附表1中，“1”表示PLC输入点内部触点闭合，“0”表示断开。
这种方法可方便的扩展PLC输入点数目，与前一种方法相比，对PLC的适用性较强，扫描时间的选择取决于应用程序的扫描时间。
3 结束语
利用PLC自身的输入点和输出点扩展PLC实际的输入点数目无需增加额外的硬件，提高了系统的性价比。对于上面提到的2种扩展PLC输入点数的方法，在实验室中进行了验证，简便易懂，运行可靠，具有一定的应用价值