6ES7221-1BH22-0XA8型号齐全
一、原系统分析
株洲硬质合金厂空调系统共有溴化锂机组两台，其中冷冻水泵2台功率为200KW，采用自耦降压启动。操作工根据负荷情况开1台或2台。单台水泵大输出liuliang为600m3/h，系统全开时为1200m3/h。现水泵运行出口压力为4.5-9kg，小liuliang需求为200m3/h，大liuliang需求为950m3/h。压力波动较大的原因为，冷冻水泵liuliang不能根据负载变化调节，一旦后级工段冷冻水量减少水泵出口压力就会急剧上升。冷冻水在管路里快速循环未充分换热就回水，造成回水温度低。水泵和主机都白白消耗能量。
当1#机组开起后，1#liuliang必须满足低liuliang值200m3/h，如果用户liuliang没有达到低liuliang值时，机组就会停机保护，值班人员必须提前打开旁通阀，使部分冷冻水在机组内循环来保证机组内有200m3/h以上的liuliang。2#也如此。
二、改造控制要求：
分三个阶段完成自动控制，下面以1#空调机组为例详细说明如下：
Ø 机组冷水出口liuliang不得低于200 m3/h;
Ø 当1台泵输出压力不能满足要求时，系统提示手动开启另一台泵;
Ø 选择1#或2#泵为变频运行泵。
Ø 当需求liuliang为0～300 m3/h时，1#泵定频运行，保证300m3/h的总liuliang输出，旁通调节阀打开并做PID调节，以保证输出用户所需的liuliang;
Ø 当需求liuliang为300 m3/h～600 m3/h时，1#泵变频运行并做PID调节，旁通阀门全关;
Ø 当需求liuliang为600 m3/h～900 m3/h时，1#泵定频运行，输出300 m3/h的liuliang;2#泵工频运行，输出600m3/h的liuliang;旁通调节阀打开并做PID调节，保证6kg的输出压力;
Ø 当需求liuliang为900 m3/h～1200m3/h时，1#泵变频运行，并做PID调节，2#泵工频运行，旁通阀门全关。
变频系统通过控制柜上选择开关，选择任意一台水泵采用变频控制方式，其他水泵还采用原控制模式。被选择作为变频水泵的机组作为整个系统的调节水泵，来自动调节冷冻水liuliang。在自动控制模式下，利用PLC采集总管压力信号并根据PID运算发出变频器频率给定信号，自动调节电机（水泵）转速使冷冻水压力变化来实现自动控制。还采集输出liuliang送到PLC进行PID计算后再输出4～20mA的电流信号控制旁通阀，来实现恒流的效果。
PLC将现场参数，进出口压力值、变频器频率、电流、电机转速等上传至控制室内的人机界面进行参数显示。在控制室可通过人机界面对给定压力值、下限liuliang值、PID参数、变频泵选择和启动远程控制。远程实现各种操作，极大的方便了系统控制。控制方式本方案在保留原工频系统的基础上与原工频系统之间设置连锁以确保系统工作安全。
三、设备的配置
（1）友好的人机界面：由于系统需对每台机组的进口压力、出口压力、出口liuliang、总压力的上限值和下限值，PID参数进行设置，还要对所有的压力、liuliang值进行显示，还有报警信息进行记录。采用Eview的MT506LV人机界面。界面编辑了“主画面”、“控制画面”、“参数设置”、“故障记录”、“压力曲线”、“帮助”六个基本画面。主画面上对采集的压力、liuliang值、变频器的运行频率、电流进行显示，还显示系统当前状态和故障显示，让用户一目了然。
（2）PLC：
PLC是设备的大脑，选用的是艾默生网络能源有限公司的新产品EC20系列的PLC及模拟输入模块和模拟输出模块，EC20系列PLC是高性能的通用PLC，内存指令容量达到8k；典型基本指令执行速度0.09~0.42μS典型应用指令则为5~280μS支持高达50kHz的高速输入和80kHz的高速输出；具有丰富的中断功能，有8路输入中断，3个定时，6路高速计数，支持工业标准的Modbus通讯网络；指令有浮点运算、PID、高速I/O、通讯等20类共243条，具有掉电检测和后备电池保持，可扩展多个模块，扩展模块有数字型、模拟型、温度型的模块。EC20的编程采用界面友好的窗口软件，支持多种编程方式：梯形图、指令列表、顺序功能图，方便地监控和调试，可在线修改程序。
（3）PLC的配置
主模块选用EC20-2012BRA，20点输入12点继电器类型输出。模拟输入模块采用8通道的EC20-8AD，模拟输出采用4通道的EC20-4DA。
（4）输入输出设备配置
输入设备有“手动/自动”选择开关，选择变频泵“1#/2#”、系统“启动”“停止”，还采集了工频、变频接触器信号进行互锁和状态显示。
输出设备有1#泵变频运行、2#泵变频运行、故障和复位继电器。
（5）模拟输入输出设备配置
利用EC20-8AD采集了总管压力、旁通阀位置反馈、1#机组出口压力、2#机组出口压力、1#泵出口liuliang、2#泵出口liuliang；用EC20-4DA输出电流信号给定EV2000-4T2000P频率，另一路输出4~20mA的电流信号到旁通阀。
四．工作原理
主电路图如下：
系统采用工变频互备，可以灵活的选择需变频的电机是1#还是2#由KM3、KM4来完成。
五．程序要点
EC20的COM0与EVIEW人机界面通过MODBUS协议进行通讯，COM1通讯口与艾默生的EV2000变频器进行自由协议通讯，PLC软件设置：
COM1的自由口协议中的波特率、数据位、停止位、效验位必须与变频器中设置一样才能通讯上。EC20时刻检测着变频器的频率、电流、故障再反映到人机界面上。
系统需恒压、恒流，做成双PID对变频器和旁通阀进行控制，控制的压力和liuliang在EVIEW人机界面上进行设置。
在现场调试过程中，发现现场的负载在每天下午五点下班时会突变，由于负载500m3/h的liuliang突变成几十的liuliang，这个突变的时间只有两三秒的时间，而旁通阀动作的速度很慢，一个行程38mm需2分钟的时间，这样会造成空调机组保护停机，为了解决这一问题，采用实时时钟定时开度旁通阀，也就是每天在五点之前就给旁通阀一个开度，当设定的时间到达后，系统又恢复PID调节。负载突变的时段设置和旁通阀的开度设置画面如下：
六．结束语
本系统已完成，已正式投入使用。由于采用艾默生的EC20系列的PLC进行控制，性能稳定，运行可靠，系统结构紧凑，节省能耗，便于维护。变频器的频率在40HZ左右稳定压力，节能率达到48%。不但大大的tigao了产品的技术含量和自动化水平，还极大地tigao了企业的经济效率，非常具有推广价值。
引言
塑料包装行业是随着机电技术的进步和塑料加工工艺的发展而壮大起来的，并逐步形成为一个独立的工业部门。上世纪六七十年代后，塑料原料已能大规模生产，塑料制品代替金属、木材、纸、纤维等材料制成的产品，在国民经济各部门和人们生活各个领域的应用越来越多。需求的不断增加使得中国塑料包装机械发展很快、生产出来的品种也越越来越多，大多已能供应国内塑料制品加工装备的需要，随着技术的不断更新，近年来以伺服系统为主要执行元件的塑料机械，以其速度快、效率高、能耗低、控制水平完善、性能稳定等优点迅速成为市场主流机型，并加快国产塑机自动化水平的进程。
一制袋机的控制流程
塑料制袋机是由：热封切刀、伺服装置、变频装置、牵引皮辊、承切皮辊及控制器组成。
主要技术特征在于热封切刀安装在传动轴上，该轴由变频装置驱动，做上下往复运动；伺服装置驱动牵引皮辊，按照一定的速度，保证热封切刀在离开承切皮辊并到达承切皮辊之前，将所设定长度的塑料袋送过切刀；随后，热封切刀到达承切皮辊，将塑料袋封口，并切开。
该类设备主要用于加工塑料包装袋及各种规格的生活塑料袋，早期的设备采取的是刹车离合器等控制机构，后来改进为步进系统控制装置，现在又发展成为PLC及伺服电机加变频调速为主的控制机构。随着技术的更新进步，更高的定位精度和更好的稳定性，将直接导致所制胶袋的质量和效率不断地tisheng。
二电气原理
人机界面，采用触摸屏，便于操作人员设置参数及对整台设备运行状态的了解，负责人机对话交流。界面上可设定定长封切或色标封切、切袋长度、送袋速度等，当选择为定长封切时，色标封切无效。
PLC做为核心程序的载体，负责脉冲信号的发送及各种控制信号的转化与流通，终控制各执行机构的运转与协调。PLC程序根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机絯码器的线数以及出料辊的周长，计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲，伺服电机就驱动出料辊转动，带出一定长度的胶袋，实现定长控制。
色标传感器、到位信号，做为传感元气件，负责时间的判断与控制信号的发出，使执行器件之间确立逻辑关系。
主变频装置，负责热封刀的连续上下运动，控制出袋速度与效率。
伺服驱动装置，由驱动器、伺服电机、码盘反馈信号构成，作为主要运动机构，主要任务是完成定位精度的控制，严格执行来自PLC的脉冲指令控制，保证在频繁启动负载下自身运动的平稳性与快速响应性，使伺服电机的一次送料转速满足切刀上下运行的时间要求。伺服性能直接反映了这台设备的整机性能与质量。
三 设备的工作流程
1)设备上电后，温控器控制封刀处加热器进行加热；
2)温度到达后，变频驱动装置驱动主电机通过机械传动装置控制切刀和封刀的上下往复运动。
3)切刀每向上运动一次，凸轮接通一次，伺服电机驱动出料辊夹着塑料薄膜带转动一次，切刀和封刀下切，胶袋形成；
4)设定个数到达或按停止键时，当前胶袋形成后停机，切刀和封刀停在高位停车处。
5)制袋机的工作方式
制袋机有两种工作方式：一种为空白袋封切方式，即伺服系统控制电机以PLC预先设置的脉冲数进行动作，直到脉冲数运行完为止，作为一个制袋周期，此种方式为非色标运行方式，也称为定长运行方式；另一种为追、色标封切方式，当选择钯标封切时，其过程如下，伺服启动信号导通，伺服电机按照PLC程序预先设定的运动曲线进行加速运动、恒速运动、减速运动、低速追色，如图所示，PLC接收到色标信号时，通过中断方式停止伺服电机。
一般追色长度为10mm，并且要求追色信号只能在追色范围内起作用，其它范围内需屏蔽掉其干扰信号。PLC程序在追色封切时，对追色信号记数，连续三次检测不到时，PLC停止各电机运转，并驱动报警器报警。PLC程序对批量记数，当批量达到预警值时，PLC驱动报警器进行报警提示。
6)出袋
设备调试完成后，系统就会自动按照设定的袋长、制袋数量、间隔时间进行裁切胶袋。
四效果
经过客户的长期使用，设备运行稳定，控制效果良好，完全满足了工艺要求。实现了正常的生产需求。
一、概述
在包装机械中经常用到凸轮控制，可以采用机械机构装置来实现。如下图虚线部分，这种方案机械结构较复杂，一旦定下来，很难修改。采用艾默生PLC，增加旋转编码器实时测量旋转角度，每组的角度上升、下降点可以修改，这样可随时改变凸轮触动之角度范围，为传统机构所无法达成。
二、系统配置
在某公司包装机械中，用到凸轮控制功能。系统配置如下图：PLC是艾默生EC10-1614BRA，2个通讯口分别与文本显示器和变频器通讯。
编码器选双相的带自动复位功能的，Z表示旋转一周发一个脉冲复位计数器，假设凸轮轴角度每转动1度，就产生一个脉冲，凸轮轴转一周，会产生360个脉冲，计数器计数360。再复位0重新计数。
三、凸轮控制要求
根据高速计数器定义，编码器对应的计数器是C252，本例中凸轮控制要求实现以下功能。
共4组，计数器C252值和每组上升点、下降点作比较，得到Y0～Y3四个凸轮输出点的结果。
四、程序
为实现以上功能，采用子程序，有2个输入参数。组个数和计数器。组个数大16个，凸轮输出点规定从Y0开始，大到Y17。计数器是32位计数器在C236-C255中选择。
子程序：
每组上升点、下降点数据存入D7800开始的地址，因为计数器是32位，为了比较方便，上升点、下降点定义为双字，这样每组占用4个字。
主程序：
五、结束语
1、凸轮控制子程序大可控制16组，凸轮输出点Y0-Y17，如超过16组，对子程序做适当修改，即可实现。
2、子程序中采用REF立即刷新指令，配合定时中断，可减少程序扫描时间的影响，实现较准确的电子凸轮角度输出