6ES7223-1BF22-0XA8大量供应
1 引言
恒压供水主要用于锅炉、楼宇、工业厂房供水等众多给水行业，关于恒压供水项目控制系统技术方案比较成熟，实现方法也比较多，有专用的微机给水控制器、变频器嵌入式PID反馈恒压控制、人机界面和PLC整合应用等多种架构，其原理和核心控制思路都是采用PID反馈控制模型，实现无负压恒压供水。本文介绍基于台达触摸屏PLC的恒压变频恒压供水设计方案，主要体现台达系统集成应用技术方案提供完善的自动化系统。
2 系统设计
2.1 恒压供水原理
根据设备工作要求设定系统给定压力（Mpa），作为PID自整定控制模型的SV值，压力仪表传感器将被控对象管道压力（Mpa）实时采集作为PID自整定模型的PV值，二者数值大小比较后生成偏差值Et，按照调整好的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd，PLC控制程序PID指令运算结果控制输出MV值，转换为模拟量（0～10V）作为变频器频率给定信号，控制变频器拖动水泵电机输出不同转速，达到调节供水管道压力的控制效果。
2.2 台达PLC的PID控制
台达PLC主要利用PID指令算法构成反馈控制回路，达到恒压供水控制要求，原理设计如图（一）所示。
（1）PLC控制程序中管道压力读取部分如下：
（2）PLC控制程序中关于采集管道压力处理如下：
滤除掉06XA模块采集数字量0～4000之外的数值，根据压力传感器和压力变送器量程对应关系计算出管道实际压力（MPa）值。
（3）PLC控制程序中PID指令运用方法如下：
（4）PID指令运算输出作为变频器频率给定信号，转换为频率数值用于人机界面显示：
2.3 配置设计
控制系统技术方案配置如表（一）所示。元件表格列举出控制系统主要控制原件，其他辅助器件未给出。
表（一）供水自动化系统配置
3 基于台达HMI宏指令的动画设计
人机界面设计提供直观生动的供水管理监控。人机界面主要有三个画面，实现参数设置和实时显示，水泵运行动画显示，工作方式选择等功能。主画面如图（二）所示。水泵运行动画动态显示画面如图（三）所示。
图（二）供水系统主画面
图（三）基于台达HMI宏指令的动画画面
水泵运行动画动态显示水泵运行的动画显示是通过人机界面宏指令来完成的，效果虽没有工控组态软件生动，还是把工业现场的运行状态真实表现出来，满足了客户的需要。
宏指令分为三部分：CLOCK；子宏1；子宏2。
CLOCK Macro根据两台水泵不同运行状态分别调用SubMacro 1和SubMacro 2。
SubMacro 1用于显示水泵1的动态运行水流动画显示。
SubMacro 2用于显示水泵2的动态运行水流动画显示。
4 结束语
台达机电产品整合应用完成恒压供水系统功能全面满足工程需求，用户十分肯定台达产品，通过本案介绍提供给成熟可靠的技术方案，应用HMI与PLC集成设计，提供功能全面的自动化控制技术。
1 引言
近年台达推出多款PLC及通讯模块，其中28SV型晶体管输出PLC以其强大的脉冲采集、脉冲输出功能，以及对丰富的位置控制指令的支持受到极大的关注，表现出了广阔的应用前景。
28SV11T主机在钻孔中心机上的应用，使用到内建的四路200K高速脉冲输出控制3台V系列变频器（通过扩展PG卡）的速度以及一台三菱伺服的定位，使其在不同的工序中方便的切换不同的加工速度，保证在不同的加工工序中，如钻孔、镗孔中的加工精度。
2 钻孔加工中心工艺流程
自动加工流程
自动加工流程又分为三个工艺流程，分别为中心钻加工流程、深孔钻加工流程以及铰刀&镗刀加工流程，具体如下：
（1）中心钻加工流程
启动信号
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUTX63=1 X64=0 中心钻
伺服往工件方向快速移动，到设定工件坐标零点(中心钻)Y0 Y1
伺服进给速度,深度 加工(用户可调整)主轴转速中心钻 Y60=1切削液 Y55=1
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工
执行自动模式下换刀流程
（2）深孔钻加工流程
启动信号
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUTX63=0 X64=1 深孔钻
伺服往工件方向快速移动，到设定工件坐标零点(深孔钻) Y0 Y1
伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工(用户可调整)主轴转速深孔钻 Y61=1切削液 Y55=1钻把手孔动力头动作
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工钻把手孔动力头动作
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工钻把手孔动力头动作
执行自动模式下换刀流程
(3)铰刀&镗刀加工流程
启动信号
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUTX63=1 X64=1 铰刀&镗刀
伺服往工件方向快速移动，到设定工件坐标零点(铰刀&镗刀)
伺服进给速度,深度 加工(用户可调整)主轴转速铰刀&镗刀 Y62=1切削液 Y55=1
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工
进给动作完成，退到工件坐标零点，①②③油压回转盘执行回转动作流程
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工
执行自动模式下换刀流程
加工完成
2.2 换刀流程
换刀流程分为自动模式下换刀流程以及手动模式下换刀流程两种。
(1)自动模式下换刀流程
伺服执行回原点动作 （如在原点则跳过）X15 原点回复标志
中途换刀缓冲点X16 ON 则停止回原点动作 转为慢速下至换刀点X17 ON
中途没有检测到换刀缓冲点则回原点后 转快速下，检测到换刀缓冲点X16 ON 转为慢速下至换刀点X17 ON
变频器执行主轴定角度动作 定角度标志X51
刀库前进 X57 ON
主轴上方打刀缸松刀动作 X20 X30 X40 ON
伺服执行回原点动作 X15
刀库旋转一工位 执行完成 X52 X55 ON
刀库旋转完成，确认定角度正常，打刀缸松刀状态正常X20 X30 X40 仍为ON
伺服快速下，检测到换刀缓冲点 X16 ON 转为慢速下至换刀点 X17 ON
打刀缸返回 X50 ON
刀库回退 X57 ON
(2)手动模式下换刀流程
原点：刀库前进、刀库后退、刀库旋转、刀库定位硬按键X21 X31 X41单个打刀缸松刀动作、主轴定角度 X15回原点标志
换刀点及主轴定角度完成：刀库前进、刀库后退，X17 ON 定角度标志
换刀点及主轴定角度完成及刀库前进到位：交替式软按键（人机界面上）所有打刀缸松刀动作（交替式），X17 ON 定角度标志 X57ON
换刀点及主轴定角度完成及刀库前进到位及松刀状态正常：伺服可执行慢速上下
任意点（刀库后退原位）：硬按键单个打刀缸松刀动作伺服可执行给定速度上下
双手操作可执行 自动模式下换刀流程
3 变频调速及定位控制
变频调速
使用台达V系列变频器，选配PG05编码器卡，通过PLC主机发送脉冲的频率来控制变频器的转速。设置参数时需要设置变频器频率指令来源为脉冲输入。这里，需要将变频器【00-20】参数设为4或者6，本应用中，变频器转向不需要改变，设定为4。其他必要的参数，不是本文档说明的重点，在这里不作详述。
3.2定位功能
在换刀流程中，换刀前需要先将刀具转到一个合适的角度，以便于刀库准确的抓取。换刀流程的位置参数来源于编码器PG，编码器定位控制原理如图1所示，主要参数如表1所示。
图1 编码器定位控制原理
表1 编码器PG参数
4 结束语
随着台达28SV型PLC各种功能扩展模块的推出，其在网络连接、现场总线方面的应用都有了更好的表现，连同定位功能，所有这些优异性能都预示其广阔的应用前景。