西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8常备现货

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一．变频器使用的目的：

对制冷机内的压缩机采用变频控制（压缩机能力可变控制），可以使制冷机对于冷冻负载的变动始终以接近设计条件的高效率进行运行。这就是将变频器应用于冷冻压缩机的主要目的。变频器控制制冷机的主要优点如下

1）节能相应于冷却负载的变化改变压缩机转速，使其始终运行在佳点。从而减少所需动力。

2）恒温采用连续的容量控制可使冷藏品温度变化很小。对于临时的冷却负载增加，也可以依靠迦速来减小冷藏品的温度变化。

3）冷冻能力的改善密闭式电机直接连接的压缩机在50hz地区的能力只有60hz地区的80%，而变频器控制则可以做到与电源频率无关，始终保持一定的能力。

二．设备组成


图1是变频器控制黄河啤酒厂1号制冷机的例子。在该例中，变频器选用艾默生型号为TD2000-4T2000G的00KW变频器，制冷机为大连冷冻机厂生产，电机功率为190KW。PID调节是由变频器自带的内置PID调节器完成的。在根据负载变化控制制冷机转速的方法中，我们的目的是想控制制冷机吸入口的温度，由于现场温度的采样比较困难，而吸入口的温度与压力又有着一定的对应关系，且在现场管道上安装压力变送器更容些，在本系统中，我们采用压力传感器检测压缩机的吸入压，只要变频器控制该压力维持恒定不变，则吸入口的温度也维持恒定不变。考虑到制冷机工作时的安全要求，我们将该制冷机原有的温度保护、油压保护等通过中继接入变频器，保证有温度保护或油压保护动作时，变频器能立即自动停机，防止机械设备的损坏。该制冷机原为两地控制，采用变频后我们仍保持原有的两地控制，这样，对操作人员来说，更易于操作。

三．运行模式

制冷机基本上是恒转矩特性，只要使变频器输出电压与频率成比例就行了。制冷机结合实际机的使用范围广，一般都与电机的设计条件不完全一致。在运行条件上电压也需要改变，终仍需要实验确定佳/F模式。为了改善加速时的效率可以改用变频器专用电机，但作为变频器故障时的备用，变频专用电机很难直接用工频电源进行运行。改用变频电机的费用会大幅增加，我们仍采用原有的电机及机械设备，只是将原有的自耦降压启动改为由变频器控制的压力闭环系统。

在闭环系统的构成中，艾默生变频器可定义两种典型的输入输出特性，即正作用和反作用，这两种特性可灵活应用在不同反馈特性的控制系统中。在本系统中，采用反作用特性，反馈增益极性为负极性。也即当吸入口压力增大时，变频器的输出频率也随之增大，当吸入口压力减小时，输出频率也随之减小。

为了防止变频器输出频率低时，制冷机散热差及总体效率的降低，在变频器上设定低运行频率为30Hz。

四．节能效果

压缩机负载基本上是恒转矩负载，对恒转矩负载，电机的输出功率P的一般表达式为

P∝T*N

表达式中，T：负载转矩N：电机转速

这就是说，是恒转矩负载，采用变频器等使电机速度下降，电机的输出功率将减小。变频器输入功率

PIN可用下式表示：

PIN=P/（ηINV*ηm）

表达式中，PIN：变频器输入功率ηINV：变频器效率ηm：电机的效率

由上式，假设总效率（ηINV*ηm）对于电机的转速为一定。则显然电机转速下降将引起电机输出功率P减小

，与其成比例的变频器输入功率PIN也减小，即消耗电能降低。如图2所示，为使电机转速下降而使变频器输出频率降低，则总效率也降低。但因频率降低的幅度大于总效率降低的幅度，与原先的控制方式相比，仍有显著的节能效果。电磁调速电机、鼠笼电机的定子电压控制等从前的调速电机，转速下降时，总效率将大幅度降低，基本上得不到低速时的节能效果。采用变频器取代这些从前的调速方式，可以充分的节能。


变频器方式由于除电力变换损耗外还有约5%的损耗，这个损耗基本与变频器功率无关，电机功率越大，这个损耗所点的比例也越小，节能效果越显著。变频器方式具有耐夏季短时高峰负载（依靠增速）和精细温度控制等优点。

五．注意事项

以下叙述采用变频器控制冷冻机时主要应注意的问题。

1）往复式压缩机在额定转速以下减速时，活塞环等的油膜厚度减小，可能造成汽缸等部件的异常磨损。特别是对于离心供油、溅喷式供油方式，减速会引起供油量极端减少，更应注意润滑。

2）在5-10HP级的半密闭型压缩机的场合，由于上述润滑问题以及低负载时的电机效率、绕组温度上升、防震装置的谐振频率等问题，限制了其低频率约为30HZ。

3）在往复式的场合，考虑到振动、噪音、阀门耐久性等问题，高频率的实际上限为额定频率的。

4）使用氟利昂系列制冷闪电战的冷冻装置在容量控制运行时，将面临蒸发器的油回归问题。一般在容量控制运行中，有必要定期进行回油运行。

在环保事业飞速发展，地球上的可用水资源日趋减少的，人类对水资源的保护和合理利用已成了一个非常重要的课题。用controX(开物)2000通用监控软件做水处理工程，使得对水资源的合理利用和保护变得简单而自然。

整个工艺流程分为八个控制子系统：

1）加氯系统：分为原水加氯和滤后水加氯两部分，分别根据原水余氯，liuliang和滤后水余氯,对加氯机 进行控制及调节

2）加药系统：根据原水浊度，liuliang和加药liuliang控制加药变频泵进行调节以达到合乎标准的参数

3）配药系统：把原液和水按照一定的程序配成一定比例的溶液

4）排泥系统：控制排泥机对沉淀池进行排泥

5）滤池系统：控制滤池反冲洗和滤池恒水位调节

6）回用水系统：控制回用水泵调节回用水液位，控制排泥机，刮泥机和污泥泵对回用水池进行排泥，刮泥

7）给水系统：控制给 水变频泵调节出厂清水压力

8）污水系统：控制污水泵调节水位高低V

1、在各下位子系统节点上运行controX(开物)2000软件的运行版，控制系统硬件由各种单回路，多回路调节器，远程I/O，现场开关，指示灯等组成。上位监控站与下位操作站通过RS-485组成MODBUS。两台热备冗余监控站以EtherNet连成局域网，并接入管理中心网络，实现数据共享。监控平台具有WEB浏览功能，可通过IE浏览被监测对象。

2、可进行实时数据采集，实时工艺流程动画模拟监控、报警处理、报表处理、数据统计、事件纪录、在线故障诊断报警、登录优先级控制及与第三方软件通过DDE、ODBC、SQL、OPC等进行动态数据连接和数据交换等大量工作。

3、可进行现场控制，数据采集，PID回路调节，可对每台现场设备进行手动/遥控方式切换，以备中央控制系统及设备故障，维修时进行人工干预与调试。



★网络传输正常时，系统告警响应时间，数据响应时间，命令执行时间不超过1秒。

★故障报警准确率为

★整个系统全网系统时钟保持同步，时钟误差小于0.5秒

★所有监测采集原始数据存储时间不小于3个月，告警数据存储时间不小于1年

★网络系统采用客户机/服务器结构

★所有系统用户根据权限可以共享信息：监测数据，统计数据，图文

★系统平均故障时间MTBF>100000小时

★系统具有自诊断功能，对数据紊乱，通信干扰等可自动恢复，对通信中断,软硬件故障等能及时诊断并告警。

★系统采用双冗余结构，在发生故障时可自行切换。系统自身故障不会影响被监测系统和设备的正常运行

★系统具有内部安全管理机制，能防止非法用户的访问。

★在系统断电，复电后可自启动运行。

★上位监控平台具有强大的开放性和容错能力，软件系统在运行时可提供详细的在线帮助。开物软件采用分布式的模块化结构，对将来系统的扩容和升级没有任何困难可言。

一．概述
　　随着现代工业的发展，对于产品制造加工所要求的精度越来越高，特别是在电子工业中，所要求生产加工的精度要求很高，在现代日常生活中，许多日用电子产品的更新换代特别快，所用的研制开发、生产周期特别短，而在此环节中，生产环节就显得尤为重要，就对生产设备的要求也就越来越高，生产设备要能够适应多种不同产品的生产，特别是新产品的生产适应能力，还要能够保证产品的精度。在TFT生产中，在基板完成电路印刷等一系列的工作以后有一道工序，就是基板的切割，因为在前道生产根据设备和工艺的要求是一块比较大的基板，在一块大的基板上可能有好多块小的基板组成，这根据制造面板本身的用途来定。如手机面板，目前在生产的一块大的基板上有30到104块不等的小的基板组成，这还要根据手机面板的尺寸来定，如图1所示。经过切割以后，变成一片一片小的基板，如图2所示。从图2可以看出，基板由两层玻璃组合而成，在两层之间有印刷电路，在切割的时候上下不是在一条线上，而是成一个阶梯状，在TFT面的A处有印刷电路端子，切断过程中不能碰伤端子。在如图3中所示，A-F中5个尺寸精度要全部达到±0.1mm，并且切断后在基板的边缘不能有毛边，这样就要在切断过程中要很好的控制压力、切入量，根据不同玻璃材质就要设定不同的压力和切入量，切断的步骤也是比较重要的，一般都采用的步骤是：①CF面　切②TFT面　剖③TFT面　切④C　F面　剖。在现在划线设备中都是采用的多把刀（以前都是单刀作业），一般在5-7把刀，此系统中采用了5把刀，在此系统中刀的切入量和左右运动都采用伺服系统来控制，都采用了高速运动，这样能够大大tigao工作的效率。

二． 系统组成与工作原理
2.1　　系统的硬件组成




图3是本系统整个控制系统的原理图，本系统采用Q06H　CPU为控制单元，QD75D4和QD75D2为伺服系统的定位单元，还采用了两个QJ74C24通讯模块单元，其中一个与人机界面（A970GOT）连接，一个和画像处理系统连接，画像系统主要用于Mark点（也就是标记点）的识别，产生一个偏差的补正值。与QJ74C24相连接的PC1机是系统机械参数、工作参数设定以及切断程序编制的专用机。PC1与PLC之间的通讯使用的是专门的通讯程序软件。本系统的工作方式是采用偏差补正的方式。对于一个新的品种，要进行Mark点的识别，登录，MARK点的形状可以随意，但一般采用的是’十’字为Mark点标记，如图4所示，就是画像处理系统对Mark点的认识过程，认识后产生一个偏差补正量，根据偏差量计算出基准位置。




2.2　　软件设计


本系统采用的是A970GOT人机界面，在本系统中人机界面起了非常重要的角色，是其他任何器件都代替不了的。人机界面总共有218个画面组成，主要分两大部分：一是正常的操作人员操作的主画面，二是设备维修、调试人员进入的特殊功能画面，此画面只有工程师级身份人员才能进入，它的参数直接影响设备的正常工作，图6为特殊功能画面的结构图，其中主要是参数设定方面，这里主要介绍轴的位置参数设定，在本系统中主要的部分就是伺服系统，它是保证系统精度的核心，伺服系统的参数、数据设定是非常复杂的，图6为伺服系统参数设定的基本框架结构图，基本参数主要是单位设定、1脉冲的相当移动量、脉冲输出模式、转动方向、速度限制值、加减速时间、马达选择。详细设定除了对上面叙述中一些进行了详细设定以外，还对其他的功能进行了设定，如M代码的取码模式、速度模式、JOG运转、手动脉冲的选择、圆弧误差补正等等。原点复位参数设定主要是复归的方式、方向、原点地址、速度。定位用数据就是我们所要求系统如何去工作、工作的步骤、数据等内容。伺服系统的工作主要是对内部寄存器的地址进行操作，主要分为参数区、监视区、制御数据区、定位数据区、PLC的CPU内存区、块传送区几个部分。在图5系统图中对各个位置的设定（QD75）主要是对基本定位数据的设定，包括定位识别子、M代码、指令速度、定位地址/移动量、突停减速时间、圆弧地址，其中每轴共设定了30点位置，这样可以有效的适应系统切割复杂程度不同的基板。在人机界面的软件设计中，把与伺服系统相关的定位数据参数直接编写在画面中，可以有效的对系统进行调整，改变，在系统中不仅仅上面的这些数据，与定位有关的参数设定还有很多，在这里就不一一列举，本系统是一个非常复杂的系统。
　　　　



2．3　　　系统的工作原理



系统在机械参数设定好后，根据基板的划线数据进行编程，确定划线的数据、MARK点的数据、使用刀的数量、每把刀划每条线的压力、划线的次数等，　以上参数有专门的软件进行编辑。编辑完成后再通过PC1输入PLC　的CPU，在完成数据的编辑后，软件回自动生成切割的模拟画面，确定基板划线的每一步由哪几把刀去做，在完成这一系列的工作后，就要放入基板试作划线，根据系统设定，在放入基板后按下启动按钮，基板平台会自动把基板送到影像处理系统的CCD的下面，在监视器上面看到的就如图4所示，在MARK识别中与系统设定会有一个的偏差，根据这个偏差系统进行补正，现介绍一下补正过程，如图7，　以把刀为例，刀1原点与CCD原点的X向距离D1在系统中设定为一定值，刀1与刀1原点的距离D2为在编制程序是产生，也为一定值，CCD原点与现在CCD之间的距离D3，在编制程序时有一个MARK的坐标值，D3即为基板的X向MARK坐标，D4为MARK点与刀1划基板道线X向距离，在理想状态下为一定值。即可以得出D1+D2=D3+D4，其中D1、D2为固定值，假设D5为CCD识别MARK点的动态坐标，偏差补正为△d，可以得出D5=D3±△d，如在理想状态，CCD识别MARK点的X向坐标刚好为D3，即D5=D3，而每块基板在放置的时候位置会不一样，都会有一个偏差△d，根据△d每次在CCD识别MARK点后向刀1移动的距离为D4±△d，这就是偏差补正的过程，其他的刀原理也是这样，在偏转划线时也是根据CCD次MARK识别的坐标了确定的。在划完了TFT面后，在　CF面对TFT面进行剖断，在CF面划线，再在TFT面对CF进行剖断，这样就完成了对基板的划线。
　　　　
三． 技术性能和特点
　　1. 系统采用了与人机界面相结合，使得系统的布线简单、简洁。
　　2. 采用了QD75系列的伺服系统定位单元，系统的度精能够达到um。
　　3. 伺服系统的输出系统具有集电极开路输出和差分输出两种工作方式，在应用时可以根据需要进行选择。
　　4.系统的定位范围比较宽，单位可以用um、英寸、度设定。控制系统也比较多样化，能够实现PTP控制、跟踪控制、速度控制、速度-位置控制、位置-速度控制，根据系统的需要可以选择不同的控制系统，还具有圆弧插补功能。
　　5. 系统响应的时间比较短，减少了不同步产生的机会。
　　6.系统采用了影像处理系统，这样就tigao了系统的精度，对于一些要求不高的场合，系统在工作时影像系统可以选择不使用，但这样可以减少时间，增加工作的效率。
　　7. 本系统采用了多刀工作方式　，这样大大的tigao了工作的效率，但增加了系统在设计时的复杂性，
　　8.QD75系列的伺服定位单元具有预读起始功能，这样可以减少定位起始的时间，可以保证快速多种应用的定位。对于QD75系列的定位单元还专门设计了设置/监控软件——QP（GX-Configurator）这样便于定位参数的设定，定位数据的生成和监控。

四． 结束语
　　本系统是一个比较复杂的系统，在定位方面要求比较高，它的主要工作部件就是伺服系统，对于伺服系统与PLC的编程是比较复杂的，而系统完成后，对于操作人员来说操作是非常简单的。