西门子模块6ES7221-1BF22-0XA8规格参数

西门子模块6ES7221-1BF22-0XA8规格参数

 随着中国国力不断的增强，人民生活水平的不断tigao，现在在中国许多城市的广场上都能看到音乐喷泉。音乐喷泉，顾名思义，就是指喷泉的水形根据播放音乐的旋律有规律的进行变化，在人的视觉和听觉上形成和谐的统一，使人在精神上有愉悦的感受。音乐喷泉涉及到的非常的广泛，包括音乐分析、给排水、电气、通讯、和计算机自动控制。说，音乐喷泉这个行业是一个综合性非常强的行业。一个音乐喷泉工程的成功实施需要以上方面的人员紧密的配合才能完成。

　　以往的水景控制方案多是利用下位PLC编程进行控制，往往不能实现实时音乐与水景动作的紧密配合，PLC的编程方式也加大了使用者的日后维护难度。在这样的一个行业背景下，我们亚控科技针对行业提出了组态王+软逻辑的行业解决方案，在天津水上公园的项目中获得了很好的控制效果。得到了施工方的一致认可。

　　天津水上公园的水景工程总体控制点多达1400多点，如使用传统的PLC编程控制，不但编程量巨大，日后维护更新困难，很难做到整体与音乐协调配合。相比PLC的控制方案，组态王+软逻辑的控制方式极好的解决了传统PLC的诸多弊端，组态王友好的人机界面使得系统的操作更加便捷，更加人性化，音乐的分析更加直观；软逻辑的强大的编程语言及自定义C函数使得水景的逻辑控制的实现更加简洁。PC机强大的运算处理功能使得音乐的分析更加。

　　该系统的特点是：复杂的音乐分析和水型设计由具有人机界面的组态王提供；下发控制指令至软逻辑，软逻辑对下发指令进行分析后，以10MS左右的执行频率通过总线对下位设备进行控制，以达到水景系统中的所要求的高速控制要求。

　　同传统PLC编程方式的优势比较：

　　在该系统中继承了传统PLC编程中的一些优势，工程人员通过软逻辑的梯形图编程实现逻辑性、连续性较强的功能，如跑泉灯、火龙的跑动。在此基础上，通过组态王的人机界面设定一些无规律，随意性强，逻辑关系凌乱的水型，以实现水型的艺术化，化。人机界面的菜单式的设定方式使得水型设定极为简单，无需编程知识，终客户一样可以根据个人喜好和对音乐的理解进行基本水型的设计和组合。对新加入曲库的音乐计算机经过程序分析，自动进行生成分段和控制文件，实现了真正意义上的曲库免维护，无限扩充功能。

　　总线的驱动方式与传统485驱动方式的比较：

　　传统的控制系统采用继电器或PLC控制，现场信号的连接采用点对点的放线方式，这样就需要敷设大量的控制电缆。传统的485总线速度和可靠性也难以满足高速系统的应用要求。而现场总线系统的使用正好解决了这几个问题。一根通讯总线贯穿现场将分散在现场的模块子站联成一个网络，总线的高速通讯能力使得喷泉的跑动效果成为可能，在本系统中软逻辑与硬件设备的通讯全部通过INTERBUS总线来实现，现场运行效果良好。

　　整体系统构架如下图

附：技术参数

1.组态王：具有人机界面，操作性强，小运行周期55MS，运行周期与界面的复杂程度成正比，该工程中运行周期为500MS
2.软逻辑：无界面，后台运行，逻辑性强，执行速度快，小运行周期10MS，运行周期受程序量影响很小，该工程中运行周期在10—20MS之间。

一、项目简介
　　广州市花都轻工机械厂是民营企业，专门生产啤酒饮料干包装机械。热收缩膜包装机是广州市花都轻工机械厂与我公司广州柏能科贸发展有限公司合作研发生产。我公司研究了意大利SMI公司和德国KRONES公司的同样机型后，基于此机型的特点，比如用七台伺服电机实现同步性能，要求通讯速率高，程序扫描时间短等等，电气控制决定采用PanelPC+WINAC（软PLC）为核心，伺服电机为驱动的系统。在国内啤酒饮料包装设备中使用西门子的软PLC 产品WINAC，使得西门子的软PLC－WINAC产品及相关技术进入国内啤酒饮料包装设备中使用WINAC 系列产品奠定了基础。
二、系统介绍
1、热收缩膜包装机的原理
　　热收缩膜包装机主要共有七台伺服电机，通过七台伺服电机彼此之间的配合把流水线上的啤酒，从热收缩膜包装机出来以后形成九瓶一组或十二瓶一组的以塑料膜封装的产品。

2、热收缩膜包装机的工作流程
　　热收缩膜包装机由进瓶系统、容器分列机构、送纸板机构、送切膜机构、裹膜机构、热收缩隧道以及纸板平台构成的（见附图一）。其流程如下：
　　由贴标机出来的瓶子，由输送到热收缩膜包装机的进瓶带上，当瓶子积累到一定数量时，容器分列机构开始动作，把瓶子分成n瓶一组一组的，送纸机构同步送上纸板，再通过送切膜机构和裹膜机构把每一组瓶子裹包好，送进热收缩隧道，如此周而复始不断的循环，直至操作者发出停机命令为止。

3、系统控制对象
　　该系统中模拟量输入2点，数字量输入/输出信号共有30 多点，控制对象主要有伺服电机、变频器、电磁阀、电动机等。

三、控制系统的构成
根据用户的需求，机械系统的要求，设计了此机构的电气控制系统。
见下图:

1、驱动要求
　　从上述过程可以看出，包装过程须七台电机准确同步，随时按用户要求改变运转速度。进瓶系统可采用多种产品排列组合，更换瓶型和改变排列组合调整方便，可方便调节薄膜的长度。

2、包装过程控制
　　包装过程的位置控制是整个机器的控制核心，它的位置控制的好坏直接影响包装的连续性。在45包/分钟的情况下，一个动作周期只有1.33秒时间，容器分列、送纸板、送切膜、裹膜要求jingque控制同步，数据量交换大，时间短，动作要求准确，我采用了德国Sew公司的伺服控制器，伺服电机及德国的Siemens 的将PC控制、数据处理、通讯、可视化等技术集成于一体的PC670+WINAC，使得控制与监控相集成。先进的西门子PC670控制系统，具有奔腾PIII500 至1.3G 处理器适用于与苛刻的工业环境采用Profibus 总线结构，可高达12M的通讯速率，高速运行准确定位，开放式的通讯，有调试方便，不需要的编程器即可调试。面板或PC670 属SIMATIC 面板或PC系列，具有所有的工业PC 的功能。它的面板有10`` 和12``两种类型 ，触摸屏和薄膜键盘两种规格。整体的PC设计对抗震动、抗冲击的高防护等级。例如特殊的吸收振动的悬浮式硬盘提供的安全操作，在受到高强度的机械撞击的情况下。采用ET200分布式远程I/O，控制程序与STEP7-300 兼容。支持OPC、ACTIVE 及C++编程，预留与办公室网络及MICROSOFEOFFICE、EXCEL 数据接口。

四、控制系统的实现
　　由于整个过程的动作比较多，数据量比较大，我采用了分块编程的处理方法。整个程序共有功能块（FC）25个，数据块10个，每个程序块、功能块完成相应的功能。在本系统中下载不同品种数据和位置同步比如容器分列已及送切膜的程序比较复杂，其他的功能的编程比较普遍。
1、以下载不同品种数据的程序为例，由于每一个品种，每一台伺服都需要变更500
多个数据，故采用了指针方式来变位寻址。具体程序如下：
编一个数据上载保存子程序FC24，调用它时只需输入3个参数值。
CALLFC24
PIW-ADDR：W#16#1伺服号码
DB-N0：30 DB块号
PQW-SUM：W#16#5E00数据指针的起始地址
再编一个下载数据的子程序调用它时输入3个参数值：
CALLFC25
PIW-ADDR：W#16#1伺服号码
DB-N0：31 DB块号
PQW-SUM：W#16#5E00 数据指针的起始地址
2、容器分列机构由于是采用两台伺服电机控制把紧密排列的啤酒瓶分列成n瓶一组的，两组之间有一定间隙的排列组合。要求两台电机通过高低速交错配合要非常准确。在这里我采用了Sew伺服控制器的曲线功能跟WINAC 配合解决了这难点。
3、送切膜伺服电机的运动过程对于膜的裹包效果以及膜的长短来说是至关重要的。我用WINAC的快速特征和Sew 的伺服特性解决这个问题。

五、结束语
本台设备将SIEMENS的软PLC 产品WINAC应用于啤酒干包装设备。多台热收缩膜包装机销售至今一直稳定运行，深受用户好评。德国的Siemens 的将PC控制、数据处理、通讯、可视化等技术集成于一体的PC670+WINAC，在热收缩膜包装机的成功使用，引起了越来越多啤酒厂的兴趣，具有广阔的推广前景。由于开发时间比较短，只有短短的两个月时间，定位的jingque性、膜长控制的准确性还不够完美，WINACODK将扫描程序与VC++程序紧密结合，用VC++来开发复杂的控制算法有助于完善此机型。

一、概述
，全球的工业自动化动力、控制和信息系统解决方案供应商罗克韦尔自动化的集成架构产品和解决方案已经在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山、汽车制造等各个行业得到成功的应用和广泛的认同，其控制系统、软件、变频器在冶金各工艺生产中的应用举不胜数。宣钢炼钢车间的2座80t炼钢转炉、LF精练炉、2台连铸机及辅助布袋除尘器等工艺设施的测控全部采用了ControlLogix系统，工程于2002年5月18日顺利投产。据我们所知，这是ControlLogix系统在国内炼钢转炉上的应用。

近年来，随着炼钢转炉自动化程度的tigao，随着生产安全性、可靠性要求的tigao，随着全厂调度管理网络自动化的tigao，先进的、开放的控制系统在生产中得到越来越广泛的应用。

宣钢新建炼钢车间的测控系统在初期的方案设计定论后即开始系统、品牌的招标，在的四大控制系统厂商：ABB、Siemens、Schneider、罗克韦尔自动化参与激烈竟标的情况下，罗克韦尔自动化的ControlLogix以其先进的配置、良好的性能价格比脱颖而出，博得专家评委的一致青睐，终中标。

二、系统简介
2．1．控制系统配置
转炉控制系统配置：每座转炉本体、散状加料、余热锅炉、烟气净化各用1台PLC及操作站，转炉本体公用部分、鼓风机房、煤气回收输配各用1台PLC及1台操作站。1#、2#转炉各设1台服务器。转炉控制系统配置如

控制系统联接网络共有四层：1.设备网（DeviceNet/ProfiBUS）；2.控制网（冗余ControlNet）；3.厂级管理网（EtherNet/IP）；4.局域网（EtherNet/IP），该网设置于转炉主控室，以便转炉主控室2座转炉的10台操作站和服务器的联网使用。

现场设备联接的设备网有DeviceNet、ProfiBus，如氧枪变频器、煤气鼓风机6KV中压变频器直接通过设备网卡与PLC通讯。

所有1#/2#转炉及公用部分PLC、操作站、服务器之间采用（ControlNet）冗余控制网连为一体，实现PLC、操作站、服务器数据共享、实时交换。

连铸机、精炼炉同转炉一样，采用独立的ControlLogix控制系统。厂级管理网（EtherNet/IP）将转炉、连铸机、LF精炼炉控制系统的服务器与厂级管理机、调度机相连接，实现主要生产、能源数据相互交换，为厂级管理和调度人员提供产生调度、决策数据。

转炉各操作站、服务器采用DELL中高端配置商用计算机。服务器、操作站系统平台为bbbbbbs2000（服务器/客户版）。操作站上位监控软件为RSView32，PLC组态软件为RSLogix5000，网络组态软件RSLinx(Control
Net/DeviceNet)等。转炉本体操作画面如

1#/2#转炉在主控室分别设置一台服务器，服务器用于网络管理、用户登陆控制，生产数据的管理、报表的打印，上位管理网的通讯、工程师的软件开发及维护使用等。为实现ERP功能奠定基础。在生产中服务器也可作为操作站使用。

2．2．控制系统特点
代表自动化发展新趋势的新一代ControlLogix控制系统，从传统单纯的PLC和DCS控制转为PLC和DCS融合发展的方式，是罗克韦尔自动化顺应这种发展潮流推出的新一代的控制平台，Logix控制器平台是将高速离散控制、过程控制、协调传动控制、运动控制、批次控制和安全控制融于一体的一个控制平台。允许混合使用多个处理器、多种网络和I/O。系统灵活性强、易于集成、模块化设计、开放式结构，特有的升级固件，使得系统在应用zhonggong能强大、安全可靠，极大地节省培训费用和工程实施费用。

ControlLogix在宣钢转炉过程控制中应用的技术，具有下述特点：

1.控制器：每台Logix5555控制器大寻址量128000点DI/O，4000点AI/O及回路。ControlLogix平台通过背板提供了高速数据传输。各控制器能产生(广播)和使用(接收)系统标签，这种技术使得多个控制器共享输入信息和输出状态，非常实用。可选用户内存(1.5Mb)。


2.1756系列智能I/O模块：I/O模块种类繁多，可拆卸端子，具有带电拔插、分变则报(COS)、自诊断、时间标记、模块标识、闪存升级、电子保险、单独隔离等功能。模块广播数据的速率可设定。1756-HSC高速计数模块(4通道)每2ms就能更新数据，效率高。


3.网络设置：网络分层、分工明确、安全可靠。控制网ControlNet冗余、开放、高速、实时、对等传送数据信息，ControlNet能够可靠预测数据何时发送，具有高度的确定性。设备网DevicelNet，是一种开放式的底层通用网络，基于标准的CAN技术，具有互操作性。成本及维护费用低。


4.罗克韦尔软件：是罗克韦尔自动化公司自行开发推出的产品，具有世界工业界的水平。RSLogix5000梯形图编程软件包，有灵活易用的编辑功能、通用的操作画面、诊断和纠错工具。RSView32是高度集成、基于组件的人机界面，发挥微软技术优势的监控软件，其开放性与第三方程序有高度兼容性。RSLinx为现场设备连接罗克韦尔自动化产品的通讯软件，界面友好、功能强大，支持不同网络上的设备通讯。

2．3．控制系统主要功能及效果
控制系统完成1#/2#转炉本体、散状加料、汽化冷却、烟气净化及公用部分、煤气鼓风机房、煤气回收输配等工艺的生产参数的在线检测、数据处理运算、显示、存储、管理、控制输出、报表打印、记录操作过程等功能。程序全自动时，设备由计算机控制，操作人员可通过人机对话修改设定值、可直接控制设备运行。

转炉顶吹氧枪及介质控制、转炉低吹数模控制、转炉散状加料控制、二文喉口开度调节、汽包液位调节等全自动控制等在任何转炉生产车间都是较难控制的工艺对象，而宣钢转炉控制系统，加以独特的程序处理，这些工艺对象控制得非常理想，其中转炉顶/底吹气体压力或liuliang可以控制在设定值的3%以内，转炉喉口差压可以控制在6Pa以内，这些数据与兄弟单位相比，处于地位。

三、应用推广
先进的控制系统是一个现代化工厂的标志，对于企业有着深远的社会效益和经济效益。ControlLogix系统在宣钢转炉及整个炼钢车间的成功使用，不论生产测控，还是厂级生产调度管理，都达到的水平。为宣钢节约了能源、降低了成本、减少了操作人员，tigao了生产的安全性，tigao了产品的合格率、生产率。炼钢车间自2002年5月18日投产后，一个星期即达产。半年的生产时间，使宣钢创下了前所未有的历史产量及经济效益。经与甲方领导交流，估计由控制系统良好使用带来的效益每月至少增加200万元(人民币)。

“许多自动化公司都声称能够向客户提供自动化设备及解决方案，但我们认为只有罗克韦尔自动化公司和及其代理商雄越公司做得好！”宣钢炼钢厂自动化车间樊主任说：“他们有先进的产品技术、雄厚的技术力量、良好的售后服务，我们与他们合作是佳的选择，在未来的项目中我们将继续采用他们的产品技术。”

宣钢80吨转炉的投产，尤其是控制系统，成为了兄弟单位参观学习的样例工程。山东青岛钢厂(80t转炉)、珠海粤裕丰钢厂(2x65t转炉)、承德钢厂(3x100t转炉)等单位在考查完宣钢80吨转炉项目后，已确定炼钢车间控制系统全部采用ControlLogix，项目正在实施中，在不久的明年我们又可以看到更多的ControlLogix系统在炼钢车间的成功应用。