西门子6ES7223-1HF22-0XA8型号齐全

西门子6ES7223-1HF22-0XA8型号齐全

内许多低端枕式包装机功能简单，只能简单代替集体手工操作，且产品功能单一性，存在低水平重复开发、低价格拼杀的格局。在借鉴了国外枕式包装机的先进理念后，国内的轻工机械厂家根据市场的需求，采用OMRON的运动控制器CJ1WMCH71推出了高性能的国产包装机。

工艺描述：
往复式枕包机的四轴伺服是整个控制系统的核心，其功能分别为：

1. 轴1(送料)：送料轴通过速度控制进行送料，检测到传感器1后判断是否有包装请求，有的话继续进给，没有则停止等待。

2. 轴2(送膜)：送膜轴为系统主轴，以速度控制方式送出包装膜，每次送膜时通过色标传感器2作为检测每个膜长的触发信号，通过编码器采集实际膜长，从而能对机械滑差进行补偿。

3. 轴3：张力控制轴跟随主轴运行，并可以实时调节同步速度比，从而控制包装膜张力。

4. 轴4：飞剪端封轴跟随主轴运行，以凸轮同步方式进行同步控制，并且可以根据包装袋长度实时调节凸轮速度比。

工艺流程图：

工艺难点：

1. 如果因为机器滑差或者张力调节适调导致的包装膜错位，从而导致在端封轴没有在色标处端封，必须能够有自检能力进行色标追踪。

2. 如果包装物在包装袋有滑动，必须检测出，从而防止误切，直到物料在包装袋端封位置中。

3. 如果包装袋中没有包装物，必须检测出，从而防止空切，直到物料在包装袋端封位置中。

欧姆龙整体解决方案及其优势：

PLC：OMRON模块式PLC--CJ1系列
优势：

1. 综合的快速处理，将机器的性能提高到大限度。

2. 支持FB(梯形图/结构化文本)与元器件连接性更好，开发率更高，维护性更好，应用更广。

3. 通过使用小型存储卡，在海外现场，也可以通过邮寄或者Mail实现快速改变。

4. 可以实现多跨越8层网络，包括元器件层、控制器层和信息层的无缝信息通信。

运动控制单元：OMRON总线式运动控制单元CJ1W-MCH71
优势：

1. 在伺服驱动器和分布模块中使用高速MECHATRObbbb-II伺服通讯，可通过更少的配线实现多轴控制.伺服控制所需的限位开关和原点传感器置入伺服驱动器内，改善了多轴系统中的分布控制。

2. 通过使用高速伺服通讯可设定运动程序、系统参数、系统数据以及驱动器参数，并且可以通过在个人电脑上运行支持软件以读取这些参数。

3. 支持位置控制、同步控制(电子齿轮、电子凸轮、跟踪装置)、速度控制以及扭矩控制，应用广泛。

4. 可以使用八个运动任务执行运动程序。

HMI：OMRON彩色触摸屏NS系列
优势：

1. 具备丰富的画面种类

2. 与欧姆龙控制器之间具有极强的兼容性

3. 丰富的SAP程序库功能，与OMRON本厂的一些器件(如温控器)通信只需从SAP库中将部件粘贴在画面上即可，不需要制作画面或梯形图

4. 支持41个国家的语言，一个画面多可显示16国语言

5. 支持多达1000种配方功能

Servo：OMRON W系列伺服
优势：

1. 具有定位时间短，定位精度高的特点。可以通过数据线与OMRON的伺服监控软件Cx-Driver相连，可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。

2. 可对应网络。分散控制、多轴、同步控制可通过省布线方式构筑。

Sensor：E3X-DAC光纤传感器
优势：

1. 搭载彩色传感引擎，通过RGB三原色处理工件本身的色彩信息来达到检测工件的目的

2. 增强对抗工件检测现场实物产生抖动等偏差能力，减少由距离变化造成的误动作判定的影响

3. 采用白色LED，应对各种检测工件都无需更换光源，能够更简单、安心、准确地进行检测

　　　经过现场测试后，当系统采用2把飞剪端封滚刀，系统大速度可以稳定达到200包/分钟，如果采用单把飞剪端封滚刀，系统大速度可以稳定达到120包/分钟。

　　　OMRON完善的产品体系几乎涵盖了整个枕式包装机上需要的所有工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势又具有本厂产品之间非常高的兼容性，客户在使用OMRON整套系统解决方案后不仅节省了工作量与开发成本，又大大提高了机械的整体性能

　　　拉幅整理指在拉幅机上将具有一定含湿量的纤维及吸湿性较强的化学纤维的织物幅度缓缓拉宽到规定尺寸，并加热烘燥，消除部分内应力，协调经纬纱状态，使织物幅度整齐划一较为稳定，并改善纬斜等的过程。

　　　拉幅定型机的布边控制采用红外探边控制器；传动系统采用交流变频调速；上、下超喂、毛刷轮、出布采用同步电机与主传动的变频专用电机同步运行；控制系统采用全数字式，变频器、PLC、触摸屏、显示器用通信方式组成一体。拉幅定型机的循环风机使用交流变频调速，电机与风机直联；每节烘房温度单独自动控制；其喷风管采用冲孔喷嘴型式，上、下风速比例可调节。

欧姆龙整体解决方案及其优势：
　　　拉幅定型机控制系统由欧姆龙10”彩色触摸屏NS10、高性能小型PLCCP1H带两块40点扩展模块以及欧姆龙高性能变频器3G3MV、3G3RV构成。其中定型机的主轴、下超位、上超位和毛刷轮由变频器通过Modbus协议进行同步控制，共直流母线方式合理地分配了设备在启停过程中的能量消耗，提高了设备的稳定运转和能量的有效利用。使用6～8台欧姆龙温控器E5□Z控制各节烘房温度。

PLC：CP1H
快速的处理器，执行基本指令只需0.1μs，特殊指令0.3μs以上
大支持320点开关量
XA型内藏4入2出模拟量功能，分辩率1/12000
标准搭载4轴高速计数器功能（单相100kHz／相位50kHz）和4轴100kHz高速脉冲输出
标准搭载USB并联端口
串行通讯端口可自由选择RS-232C、RS-485（2端口）
支持Hostbbbb、NTbbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式及串行PLC连接功能（多9台）
支持CPM和CJ1系列PLC的扩展单元
丰富的指令用语，包括PID、浮点运算、三角函数等…

HMI：NS
内置以太网接口，支持Controller bbbb 网络
利用标签切换功能，可在同一画面中进行多达16种语言的切换
仅需从设备库中拖放智能控件，就可直接访问各种设备
可以在个人电脑上进行屏幕仿真
图象文件（bmp、jpg）以32000色高分辨率显示
通过扩展视频卡显示视频画面，可调节显示窗口
通过宏可以自由地增加新的功能
可通过PT屏幕监控CS1/CJ1系列的梯形图状态
通过USB口屏幕画面可以硬拷贝输出至打印机

HMI：NT20S
　　　NT20S是欧姆龙公司为小型控制系统设计的中型显示器，是一个简单实用的终端机。NT20S分辩率为256×128点，大画面数达500幅；可以采用1：NNTbbbb的方式使多8台PT来控制一台PLC。NT20S有内存、开关自检，通信和其他条件状态设定确认，简单通信确认等维护功能；还拥有不反光荧幕，可以调换背光灯来延长使用时间；在恶劣环境下也能运作

Inverter：3G3*V
功率范围从0.1kW～300 kW
具有大额定电流、刹车短路器（15kW以上）、大额定电压、高起始转矩、短路及漏电检测、掉电故障释放等高性能以应用为导向，完善的PID控制、能量补偿算法、矢量控制、低噪音、有效的刹车手段、以及多功能的输入输出内建一系列接口，使通讯和使用更方便
使用bbbbbbs界面的参数设定软件

温控器：E5□Z
显示屏：双排四位彩色液晶显示。
控制用途：加热或者加热和冷却。
控制方法：ON/OFF或2自由度PID。
显示精度：±[0.5％PV或1°C大者] ±1位。
控制输出：继电器输出、电压输出、电流输出、
报警输出：E5AZ/E5EZ:3点输出，可分别设定延时OFF。
传感器输入：热电偶、铂电阻、非接触式传感器信号输入、模拟信号输入

几种，织物进布、烘燥、出布均由网带松式运行；短路程采用热风循环系统；各层网带都可采用单独电机变频调速，方便地设定各层织物的容布量及超喂量；还可以加上烘房温度自控、循环风机及排气风机变频调速功能；并能通过触摸屏、PLC、变频器对布速、总超喂量、各层网带策超喂量等工艺参数进行全数字式控制，且带有故障报警的自诊断功能。

欧姆龙整体解决方案及其优势：
我们使用欧姆龙新一代5.7”单色触摸屏NT5Z、高性能小型PLCCP1H和3G3MV系列变频器来构成松式烘燥机的控制系统。利用CP1H自身搭载的4路模拟量输入、2路模拟量输出功能，来直接将模拟量信号输出给同步控制器，再由同步控制器控制各变频器，达到稳定的传动性能。

PLC：CP1H
快速的处理器，执行基本指令只需0.1μs，特殊指令0.3μs以上
大支持320点开关量
XA型内藏4入2出模拟量功能，分辩率1/12000
标准搭载4轴高速计数器功能（单相100kHz／相位50kHz）和4轴100kHz高速脉冲输出
标准搭载USB并联端口
串行通讯端口可自由选择RS-232C、RS-485（2端口）
支持Hostbbbb、NTbbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式及串行PLC连接功能（多9台）
支持CPM和CJ1系列PLC的扩展单元
丰富的指令用语，包括PID、浮点运算、三角函数等…

HMI：NT5Z
5.7＂单色显示，具有16阶灰度
支持多种品牌的PLC连接
在面板上集成了1个系统键和4个辅助键，可为用户操作带来极大的便利
COM2可以在RS232C/RS422/RS485自由切换
两个串口可以连接两种不同设备
支持多国语言
具有多种密码保护功能
提供在线/离线模拟功能
提供了多达上百种的宏命令，能够为用户实现多种编程
新增“走马灯讯息显示”和“报警走马灯显示”
新增“状态图显示”和“动画”功能

Inverter：3G3MV

矢量控制
支持RS-422/485通讯(MODBUS协议)
支持CompoBus/D(DeviceNet)现场总线
易操作(操作面板上提供频率给定旋钮)
提供PID调节和节能控制
多段速调节(大16种速度)

1引言

　　矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称馈电开关），适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体的环境中，在中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分支开关之用。本文介绍开关采用智能型保护器，性能可靠，动作准确，具有欠压、过载、短路、漏电闭锁、选择性漏电保护功能，并可外接远方分励脱扣按钮。

　　目前国内馈电开关产品一般是由分立元器件或单片机组成的控制核心，结构复杂，安装调试困难；抗干扰能力差，故障率高，元件的分散性对保护的可靠性和稳定性影响很大；显示采用普通数码管或指示灯，不直观。国外同类产品也普遍采用PLC系统组成，工艺水平较国内高。一旦出现故障，维修跟不上，影响生产。国外产品价格极高，是国内同类产品的十倍以上。

　　针对这种情况，某电器有限公司开发了一种新型智能矿用隔爆型高压真空电子馈电开关。该装置核心采用技术先进的工业可编程控制器PLC和人机界面（文本显示器及设置键盘），构成的智能型综合保护控制器，使配电装置既可靠又安全。

2馈电开关结构及保护原理

　　馈电开关的隔爆外壳呈长方形，用4只M12的螺栓与撬形底座相连，隔爆外壳上、下两个空腔，分别为接线腔与主腔。接线腔在主腔的上方，它集中了全部主回路与控制回路的进出线端子。主回路电源进线端子上罩有防护板。接线腔两侧各有两个主回路进出线喇叭口，可引入电缆外径为φ68～φ78的电缆。主腔由主腔壳体与前门包容组成，主要装有主体芯架和千伏级电源控制开关，前门采用快开门结构。

　　交流真空断路器安装在主体芯架左侧上方，三根进线直接接在断路器的进线端子上，三根出线则接在芯架反面的出线端子上。千伏级电源控制开关安装在主腔右侧壁上方，由连接套与主腔外的操作手把相连。过电压吸收装置安装在断路器的下方，控制变压器、电流互感器、零序互感器安装在主体芯架的反面，芯架正面还装有中间继电器、熔断器、电抗器、变压器，及两个插接件用以连接前门、接线腔七芯接线端子过来的插头和插座。

　　前门上装有观察窗、按钮、试验按钮、保护器整定按钮、保护器、保护器电源、PLC及显示屏等。前门与外壳之间有可靠的机械联锁，当需要打开馈电开关前门时，须将右侧壁上的电源控制开关的手把打至断开位置（中间位置），断开控制电源，断路器因控制电路失电而自动分闸，拧进闭锁杆，使其里端进入电源开关手把的闭锁孔内，将电源开关闭锁与断开位置，其外端才能脱离前门上的限位块解除前门闭锁，此时方能打开前门，前门闭合的方法与打开的程序从而实现了馈电开关前门闭锁后才能进行合闸操作。

　　系统原理框图如图1。该配电开关的线路保护功能需在高压互感器上采集三相电流、零序电流、一个线电压、零序电压、绝缘以及相敏共八路信号。这八路信号通过低压互感器，经过整流和滤波变成直流的标准信号，后进入PLC以控制断路器的分闸输出。

　　PLC 对进入的电压信号进行计算，电压计算结果大于1.2 倍额定电压，显示过压，过压保护5s 内动作；电压计算结果小于0.8倍额定电压，显示欠压，欠压保护5s 内动作；三相不平衡度计算结果大于0.7，显示断相，10～20s内保护动作。电流计算结果中任何一相在6～10 倍额定电流范围内，显示短路，短路保护0.08s内动作；电流计算结果中任何一相在1.2～6倍额定电流范围内时，显示过载，过载保护按反时限特性动作。若线路发生漏电故障，根据相敏及电压信号漏电保护动作，切断线路。

3控制系统

　　PLC使用和利时公司LM系列可编程控制器，LM系列PLC是和利时公司生产的小型一体化PLC。本应用中CPU模块选择本体上集成14点输入/10点继电器输出的LM3107模块，模拟量输入选择和利时公司特有的电量采集模块LM3315模块，它为12位精度，完成电压和电流采集的完成功率计算。本模块能够满足井下比较恶劣环境，能够满足中性点不接地的供配电系统供电保护要求。系统中显示部件选用了和利时公司四行蓝色文本屏，通过串口以ModbusRTU协议与PLC通讯，实时显示采集值。控制系统配置图见图2。

4控制功能

馈电开关控制系统通过软件编程主要完成功能为：

a) 参数设定

* 额定电流：额定电流的整定范围为100A----630A。

* 供电电压：供电电压的整定范围为660V和1140V二挡。

* 短路倍数：整定范围为3----10倍连续可调。

b ) 漏电保护

* 漏电闭锁：1140V系统42K闭锁,50K恢复，660V系统 23K闭锁,28K恢复。

* 漏电故障：1140V系统23K保护，660V系统12.2K保护。

c) 过电流保护

　　按照煤炭行业标准要求，根据不同实际电流/额定电流的比值确定不同的动作时间，为了提高保护准确性和灵敏性，B相与A、C相使用不同精度互感器。

d) 短路保护

在短路故障发生时，PLC得到的是一个缓慢上升的电压信号，因为从它发出切断指令到开关真正动作，存在一个故有的“机械动作延时”，为了使动作值准确，满足不大于100mS的时间要求，PLC的判定值一定要超前要求的动作值，从而弥补了“机械动作延时”所带来的不良后果。

e) 模块自检保护

本程序具有模块自检功能，当PLC出现故障时，本装置具有如下保护：

* PLC自诊断：当扩展模块出现故障时， 有“模块故障”报警画面。

* 模块供电电源丢失时，有“模拟量模块一无电源”和“模拟量模块二无电源”的报警画面。

f) 性能试验功能

* 漏电试验：是利用继电器外接1K电阻实现的。

* 短路试验：模拟电流是“额定电流”与“短路倍数”的积送内存单元。

* 过载试验：为1.9Ie，动作时间为60秒，因为动作时间较长，为此在程序中设置了显示。

g) 故障记忆功能：

　　装置能对近50次故障进行记忆，并可分别报出十四种故障，包括动作时间和动作值。进入故障记忆画面和在内进行上下翻页时具有人性化风格，改变了过去的车轱轳转方式。

h) 开机时间记忆功能：

　　本装置能记忆“累计带电时间”和“累计吸合时间”

　　除了上面罗列的基本功能本馈电开关还有漏电电阻、电压、电流以及功率显示功能，移动变压器温度超限、瓦斯超限、高压据动、低压据动等功能。

5结束语

　　本配电开关的控制系统以我国煤矿电气设备特性为基础，吸纳了国际先进的智能化技术和结构形式，使用PLC控制系统代替分立电子元器件或单片机，实现了对井下供电系统的控制、保护和计量，具有性能好、可靠性高、稳定性强和开发周期快等特点。

　　LM3315模块的特点，本模块非常适合应用到馈电开关系统，完全可以满足在井下苛刻工作环境中的配电系统电量采集和保护要求。主要体现2个特点：

1、电量计算的功能

　　本模块可以通过采集三相电的电流、电压及各相电流之间的相位差，准确地计算出配电系统的总有用功率和总无功功率以及功率因数。

2、过流保护

　　LM3315模块对输入电流瞬时值进行监测，过流时直接通过模块芯片上硬件中断控制继电器动作，切断电流通路。

　　过流保护时间由以下3部分组成：T1：从过流信号加到输入端子，到该信号传输到AD输入端子，这部分时间主要为互感器的延时（互感器之后没有容性滤波电路），互感器延时约为15微秒，这部分延时不超过0.02ms。T2：从过流信号加载到AD芯片IN+、IN-端子到该电流值被采集之后芯片引脚上输出保护控制信号，这段时间在5ms左右（程序里面每隔4.2ms查询一次）。T3：继电器动作时间。在上电后正常工作时继电器闭合，出现过流时，继电器释放（release），继电器释放时间为2ms（典型值）。

　　模块过流保护时间为T1+T2+T3<10ms，这在其它品牌的PLC中是不可能实现的，利用此模块的馈电开关过流保护到真空断路器动作时间完全可以控制在30ms的时间内，大大提高馈电开关的性能。