6ES7222-1HD22-0XA0大量供应
1引言
天平广泛应用于科研、国防、金融、建材、计量、公路、工矿等企业进行计量检测。天平做为重要的称量仪器，种类繁多，按使用范围大体上可分为工业天平、分析天平、专用天平。按结构可分为等臂双盘阻尼天平、机械加码天平、半自动机械加码电光天平、全自动机械加码电光天平、单臂天平和电子天平。按精密度可分为精密天平、普通天平。各类天平结构各异，但其基本原理是一样的，都是根据杠杆原理制成的。
天平是一种计量设备，根据量程范围和计量物体不同，天平的主体框架和机械结构也有所不同，砝码系统也不尽相同，天平系统核心机械部件决定天平计量精度。本文介绍的自动计量天平专门用于计量气体质量的非标准天平计量设备，计量飞机发动机各项气体指标是否满足要求，以及提供参考数据用于发动机研发人员提高发动机性能，对于我国飞机核心部件的研发和提升性能具有积极意义。
2系统设计
2.1系统分析
国内制造工业天平的研究机构研发的天平设备加减码系统均为人工或者机械加减码，操作缺乏灵活，计量效率和质量不利于提升设备经济价值和产品档次。本项目天平自动计量系统研发成功填补了国内天平计量设备自动化控制的空白，设备具有完全自主知识产权，控制系统采用台达PLC作为主控器，驱动4轴独立交流伺服系统，上位机人机界面监控天平运行状态，输入加码质量，系统实现自动加减码，无论从核心部件还是控制系统都可以和国外同类设备相媲美。
2.2天平自动计量系统组成结构
(1)天平开关：采用4千瓦三相异步电动机，由接近开关控制停止位置。
(2)秤盘升降：采用2.2千瓦三相异步电动机，由接近开关控制停止位置。
(3)自动加码：左右盘对称各一套，分为公斤组（400W伺服电机驱动）；十公斤组（400W伺服电机驱动）；百公斤组（120W异步电机驱动）。三组砝码应能实现0kg～199kg任意质量的自动组合。
2.3系统设计
（1）控制系统原理：天平自动计量控制系统采用双主站控制方式，人机界面和工控PC机作为主站监控从站PLC动作，HMI通过COM1通讯口与PLCCOM1（RS232）通讯口连接，工控PC机通过COM1通讯口与PLCCOM2（RS485）通讯口，从而实现命令下达和动作反馈等监控功能，实现设备自动化控制要求。主控器台达PLC连接4颗独立伺服驱动系统，高速脉冲控制伺服行进距离和行进速度，达到jingque加减砝码控制要求，PLC模拟量采集模块实时采集压力传感器信号，转换为压力数值供上位机显示和程序处理使用，天平其他部件动作条件检测和动作驱动完成均由PLC数字量输入输出接口按照程序逻辑输出实现控制功能，如图1所示。
图1 系统原理框图
（2）配置设计：控制系统技术方案配置如表1所示。表1仅列举出控制系统主要元器件，还包括低压电器（低压断路器、电磁接触器、电磁继电器、按钮、指示灯等）、检测传感器（压力传感器、接近开关、行程开关等），模拟信号变送器等元器件，此处均不予赘述。
表1系统配置设计
（3）台达DVP28SV11TPLC功能描述：DVP28SV11T提供并列形式高速扩展接口，可以扩展应用多样的网络接口，如以太网、DeviceNet、ProfiBus以及模拟量、温度模块等，从而实现实时控制的要求，多可以扩展16台模块（左侧扩充8台＋右侧扩充8台），包括模拟量、温度、轴控、通讯等特殊扩展模块。DVP28SV11T主机内建200KHz四轴独立和二组直线/圆弧插补功能的运动控制指令，使得位置控制方面的应用灵活方便。DVP28SV11TPLC应用于4轴伺服定位控制；裁料机（高速伺服控制）；X-Y伺服机械手臂；伺服控制夹取物料应用；光电、半导体、纺织、节能与楼宇自动化等产业设备应用。台达DVP28SV11TPLC产品规格：主机点数：28 ；大I/O点数：512 ；用户程序容量：16K Steps ；指令执行速度：0.24μS（基本指令）；通讯接口：內建RS232、RS485，兼容MODBUS ASCII/RTU通讯协议；资料存储器：10,000 Word；档案存储器：10,000 Word ；高速脉冲输出：支持4点 （Y0, Y2, Y4, Y6）高速脉冲输出、2组（Y0,Y1）（Y2, Y3）AB相脉冲信号输出及2组（Y0-Y3 &Y4-Y7）双轴插补功能，高均可达200KHz，內建4组硬件高速计数器。
2.4控制系统电气设计
PLC主控器控制回路接线如图2所示。需要指出的是，伺服能够寻找到上述不同公斤数对应的不同角度，伺服电机拖动减速机带动旋转轴上面的若干的机械凸轮系统实现自动加码动作，对于电气控制系统只要能够jingque找寻到预设要求的角度就可以满足要求了。
图2 PLC电原理图
2.5天平计量自动化工艺
系统上电系统程序自动运行以下一系列操作：检测天平是否关闭，如果处于关位（SQ2+）则无动作，如果未处于关位（SQ2-），将天平关闭（KM2+）；检测盘是否处于降位、罐是否处于退位：如果是盘处于降位（SQ4+、SQ6+）与罐处于退位（SQ19+、SQ21+）无动作，如果不是盘处于降位（SQ4-或SQ6-）或罐处于退位（SQ19-或SQ21-），将盘升起（KM3+、KM5+），将罐退回（SB2+、SB4+），将盘降下（KM4+、KM6+）；加码系统回零；提示天平系统正常、允许进行手动控制操作；天平开(KM1+)[前提：左右罐处于退位（SQ19+、SQ21+），左右盘处于降位（SQ4+、SQ6+）]；平关(KM2+)；天平开关停止；[增加的一个触摸屏上的功能按钮，在开关天平过程中能够在任意位置停止]；左盘升（KM3+）[前提：天平处于关位（SQ2+）]；左盘降（KM4+）[前提：天平处于关位（SQ2+）]；左罐进（SB1+）[前提：天平处于关位（SQ2+）、左盘处于升位（SQ3+）]；有触摸屏按钮和外部按钮；左罐退（SB2+）[前提：天平处于关位（SQ2+）、左盘处于升位（SQ3+）]；有触摸屏按钮和外部按钮；右盘升（KM5+）[前提：天平处于关位（SQ2+）]；右盘降（KM6+）[前提：天平处于关位（SQ2+）]；右罐进（SB3+）[前提：天平处于关位（SQ2+）、右盘处于升位（SQ5+）]；有触摸屏按钮和外部按钮；右罐退（SB4+）[前提：天平处于关位（SQ2+）、右盘处于升位（SQ5+）]；有触摸屏按钮和外部按钮；按给定数值加码[前提：天平处于关位（SQ2+）]；系统急停：系统中所有动作全部停止[包括手动和自动的所有动作]。有触摸屏按钮和外部按钮。
3主控器程序设计
PLC控制程序难点和复杂的地方在于从0～199Kg砝码质量的任意组合，还要考虑到加码质量数值变化后，伺服要寻找原点，再运行到预设角度，左右加码系统各一套，程序量十分庞大。PLC核心控制程序分别如图3图4图所示。
图3 左盘加码原点回归梯形图
图4 左盘伺服加码梯形图
4结束语
为客户提供具有良好性价比完美整合方案是中达电通的营销策略，提供稳定可靠的系统集成解决方案是服务客户的保证，此次天平自动计量系统项目结合台达HMI、PLC、伺服驱动器等自动化产品，为客户开发了一套稳定可靠的系统，不但能够满足客户气体称重检测工艺要求，更提高了天平自动计量系统的科技含量和工作效率，收到了客户和使用单位极大认可，客户称后续还会有类似的天平自动计量系统采用这个成熟的技术方案，证明中达电通是客户的合作伙伴。
1引言
蒸馏水通俗的说是水蒸汽冷凝后的产物，化学上称之谓纯净水，化学分子式为H2O的纯净水不应含任何其他杂质成分，是工业生产中的重要原料。蒸馏水应用行业广泛，主要用于化工产品原料配比和食品、药品、化妆品等产品加工制造行业，比如饮料、医用输液盐水等。本文介绍的蒸馏水机是专用蒸馏水生产装备，该蒸馏水电气控制系统完全采用台达自动化产品整合，为客户实现工艺控制和技术要求。
2蒸馏水机控制系统及工艺
2.1控制工艺
蒸馏水机控制系统主要实现控制被控原料罐内部温度、压力以及电导率等物理量满足不同产品规格要求。控制系统可以根据不同产品需要设定相关参数，设置参数上下限，并实时显示相关参数数值变化，控制各个管道阀门开度，从而保证产品按照预设工艺参数生产，超限时会有报警显示和相关保护动作。根据客户需要，产品加工完成后打印参数报表和存储参数报表（电子文件格式*.JPG存储在通用USB磁盘内）。
上述表格列出的配件是生产线控制系统主要元器件，还包括低压电器（低压断路器、继电器、主令按钮、指示灯等）、检测传感器（K型热电偶、PT100热电阻、电导率传感器，压力传感器，液位传感器，模拟信号变送器等）、微型打印机等电气元件，此处不予赘述。
2.2系统原理
（1）系统原理设计：系统原理设计如图1所示。系统由台达PLC建构主控制器，通过RS－485总线与台达触摸屏人机界面构成管理操作和打印记录系统。系统硬件配置如表1所示。利用台达人机界面丰富的通讯口功能，可以提供给用户3个COM口，方便与外围工控设备通讯联机。
图1控制系统架构
（2）系统通讯原理设计：COM1：RS232通讯方式与下位PLC连接，进行蒸馏水设备和产品各项工艺参数设置和读取。COM2：RS485通讯方式与微型打印机连接，利用台达HMI宏指令编程功能，处理自由口通讯协议，发送给打印机需要打印的汉字、英文字母以及数字等，可以进行产品工艺参数报表打印，作为产品品质检测的文字依据以及存档保存数据。
3软件开发
3.1PLC用户程序
PLC用户控制程序主要实现模拟量数据采集和运算转换，超限报警输出控制。一定要根据传感器和变送器模拟信号量程范围计算数字量显示值，根据用户提供的工艺要求编写报警处理程序。图2是PLC控制程序节选，仅供参考。
图2 工艺参数报警梯形图
3.2人机界面用户程序
系统控制主界面如图3所示。
图3 系统控制主界面
操作员必须通过口令才能登陆控制系统，操作员1～3具有不同的响应级别，级别依次降低，密码级别操作员1>操作员2>操作员3，用操作员1密码可以登陆操作员2和操作员3。三个按钮互相锁存，按下其中一个按钮后，其他两个按钮均无效，通过宏指令实现。操作员画面CYCLE宏如下所示：
操作员1按钮生效位为$10003.0处于OFF状态，按下“操作员1”按钮，执行宏指令如下所示：
操作员2按钮生效位为$10004.0处于OFF状态，按下“操作员2”按钮，执行宏指令如下所示：
操作员3按钮生效位为$10005.0处于OFF状态，按下“操作员3”按钮，执行宏指令如下所示：
灵活运用人机界面提供的宏指令功能可以达到事半功倍的效果，上面的程序是一个应用例子，实现了不同权限级别多用户登陆控制系统，给产品设计开发技术人员提供了灵活编程应用的强大功能。蒸馏水机参数数据画面如图4所示。
图4 参数数据画面
系统可以实时显示进水温度、出水温度、压力、液位、电导率等各项工艺参数变化情况，以便操作员操控设备，如有超限报警，系统会已报警走马灯的形式滚动报警提示信息，方便操作员下达保护指令。台达人机界面新版软件提供“拮取画面”功能按钮，可以将人机某个画面以后缀名为JPG的文件格式存储在USB存储盘中，方便地将工业现场工艺参数报表存储和打印出来。
按下图4参数存储按钮后，该画面就以YY－MM－DD－画面编号.JPG文件格式存储在U盘中，文件名以日期＋画面序号命名，如果U盘未插在人机背面，会显示未找到存储盘报警。按下图4的“限位设定”按钮，画面跳转到温度、压力高低限位设定画面，如图5所示。通过数值输入按钮输入不同参数数值，满足不同产品规格使用。
图5 工艺参数限位设定
按下图4的“参数校正”按钮，画面跳转到温度、压力参数校正画面，通过数值输入按钮可以输入拟校正的参数数值，可以消除各个传感器检测结果和标准检测仪表的固定偏差，达到系统显示和测量和标准仪表一致，类似于传感器信号调零过程。
按下图4“打印”按钮，微型打印机就会打印出数据报表，如图6所示，报表打印也是通过台达人机界面强大的宏指令实现。
图6 报表打印
其他压力、液位、电导率、操作员、日期、时间等打印子程序与上述进水、出水温度打印子程序雷同，不予赘述。由宏指令CLOCK循环主程序，分时调用打印子程序实现参数数据打印。
4 结束语
提供具有良好性价比完美整合方案是中达电通的营销策略，提供稳定可靠的系统集成解决方案是服务客户的保证，本项目开发的蒸馏水机设备控制系统整合应用台达HMI、PLC等自动化产品，为客户实现了一套稳定可靠的系统，设备自投产以来运行正常，不但能够满足现场工艺要求，更提高了生产产品质量品质可控性和设备工作效率，证明中达电通是客户的合作伙伴。