西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8产品规格
1 引言
加纳特马某火电厂6000m3/h冷却塔工程的循环冷却水为该厂凝汽器、闭式冷却器等设备提供所需的冷却水，以满足汽轮机冷却的要求，维持凝汽器真空，提供大限度的冷却效果，主要控制对象有：
3台循环水泵：其中2台电机驱动，1台小汽机驱动。在供电正常时，一台电机驱动泵为工作泵，另一台为备用泵，并能定时切换，互为备用，当出水压力过低时，备用水泵自动启动；当工作泵故障时，备用泵启动；工作泵和备用泵均不能正常工作时，系统启动汽机水泵。
2台冷却塔风机：冷却循环水进水水温要求不高于25℃，当水温超过25℃时，自动启动风机。
联锁保护控制要求：
(1) 润滑油压力超过规定值时，自动投入/切除相应系统的润滑油泵及其电动门；
(2) 小汽机的前后轴承座回油温度超过规定值时，自动停止相应的单元及报警；
(3) 小汽机的转速超过规定值时，自动启动停机电磁阀。
2 系统设计
2.1 上位机系统
采用一台工业级控制计算机，作为操作员站兼工程师站，安装bbbbbbs xp英文版操作系统，安装kingview6.52开发、运行英文版，此计算机和plc相连接，配置上位监控管理和组态编程程序，对系统的所有设备进行监控、编程、设置、故障诊断、信息采集和管理，并和sis、mis联网，提供管理数据。
上位机人机操作界面的开发按照系统各工艺流程图设计lcd画面(包括模拟图、棒状图、趋势图、操作画面、报警画面及操作指导等)，具体结构见图1所示。lcd画面能分别显示各系统的工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，以不同颜色进行显示，并有音响提示。当网络故障时，这些数据能被暂时存储，待网络通讯恢复正常后，这些数据能自动显示。
图1 lcd画面树形图
2.2 下位机系统
采用日本欧姆龙公司的csig系列plc。系统所有的逻辑功能终都是由plc来完成。
(1) 硬件设备及功能：确定控制系统的规模、i/o点的数量和类型，选择适当的plc及其模块。如图2所示，omron-csig型号的plc，主、从机架各一个。机架上各种模块及cpu单元科学排布。cs1w-cn713型号的cs1i/o连接电缆将从机架连接到cpu所在的主机架。plc采集循环水泵出口母管的压力，信号以4-20ma电流输入，经模拟量模块后cpu获得。plc根据反馈的压力信号及工艺要求，发出控制信号，实现自动控制。plc与汽轮机设有接口，接入汽轮机的调速系统、保护系统、监视系统后，可实现远方启停小汽机并监视其运行状态。系统所有参数达到报警值，plc报警装置报警；达到停机值，plc停机装置停机。此时，plc与上位机相对独立。plc直接实现循环冷却水控制系统的控制功能，上位机仅处于监视状态[1]。
图2 系统硬件框架
(2) 软件系统：plc编程软件要求符合iec61131-3的标准，提供梯形图、指令列表、功能块图、顺序功能图、结构化文本等编程语言，并可实现图形逻辑组态，及监视状态下逻辑状态查询。配置一套便携式编程器来完成离线仿真、程序开发、调试、诊断、编程等功能。编程软件采用供货年新正版的编程软件cx-rogrammer7.0。小型工业汽轮机的信号采集和控制由下位机实现。测量齿轮转速，信号送入plc。经cpu运算处理后，发出调节指令。汽机的轴承保护系统采用pt100采集温度信号，温度过高则采取必要的措施，汽机监控程序案例如图3所示。
图3 汽机监控程序案例
3 结束语
设计一套高质量的自动控制系统，一方面需要设计具有完备的工艺和合理的系统结构，另一方面需要设计具有可靠、完备的控制功能。后者需要我们的设计满足整个系统中需要监视、控制的点，都能得到有效的监控；系统正常运行时，系统的抗干扰能力强，系统在安装和使用维护中也要引起足够的重视，各个方面的工作都做好，才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能
1 引言
由于不同公司的自动化控制产品各有其应用特点和编程特点，尤其某些公司的plc编程软件中还内置了很多适合不同应用的专用模块，甚至有些公司的plc产品开始针对某些行业的应用特点，向专用控制器方向发展，这些自动化的发展趋势，使得在一个工厂的自动化实现中完全使用一个公司的plc产品几乎是不可能的，这种异构控制系统的条件下plc产品的可靠通讯越来越成为控制系统成套的关键，本文针对目前应用广泛的ab-controllogix5000控制器与siemens-s7400控制器的通讯问题进行了探讨。
2 解决方案
2.1 profibus dp解决方案
(1) profibus dp解决方案原理与配置设计。profibus dp方案的通讯配置图如图1所示。图中controllogix5000通过第三方sst公司的dp通讯模块sst-pfb-clx-rl做主站，带turk的bl67系列dp远程i/o ，又通过另一块dp通讯模块做主站，s7-400plc的cpu416做从站，完成了两种类型控制器的dp通讯。做主站的dp通讯模块sst-pfb-clx-r，用sst profibus通讯配置软件完成dp通讯配置。该方案测试需要的硬件配置如表1所示。
图1 profibus dp解决方案
(2) 方案评析。profibus dp现场总线是一种成熟可靠的解决方案。但由于采用双绞线介质的dp网大通讯距离只有1000米，且随着通讯距离的增加通讯速率也要降低，可能会导致通讯周期大于10ms，不能满足同一区域控制器之间的通讯要求，限制了profibus dp方案的应用范围，当然可以采用多模光纤介质传输dp网信号，但需要增加sinec l2 optical bbbb modules光耦合模块，网络设备增加，可靠性降低。
2.2 profibus dp网关解决方案
(1) profibus dp网关解决方案原理与配置设计。用一个s7-300plc作为dp-profinet通讯转换用的公共plc，间接实现controllogix5000与s7-400的以太网通讯，如图2所示。该方案测试需要的硬件配置如表2所示。
图2 dp-profinet网关解决方案
(2) 方案评析。这是一个迂回的方案，以一个较低配置的s7-300为跳板，实现了dp-profinet的网关功能，这样两个就近的控制器s7-300和controllogix5000采用成熟的dp通讯，方法与2.1方案相同，也解决了dp网通讯距离受限制的问题，而s7-400与s7-300的通讯采用以太网方式，是siemens内部两个不同控制器之间的以太网通讯，其应用层协议都是profinet，技术当然是成熟的，当然其缺点就是通讯配置太繁琐，但如果需要一个controllogix5000控制器与多个s7-400控制器通讯，该方案还是值得考虑的。
2.3 echochange网关解决方案
(1) echochange网关解决方案原理与配置设计。采用inat gmbh公司生产的“echochange”网关，将ab公司的ethernet/ip以太网与siemens公司的profinet以太网连接，间接实现controllogix5000与s7-400的以太网通讯。该方案的通讯配置图如图3所示。该方案测试需要的硬件配置如表3所示。
图3 echochange网关解决方案
(2) 方案评析。该方案与方案2类似，只将网关换成了ethernet/ip到profinet(以前叫industrial ethernet)的echochange，该网关两边都采用的是以太网，只是应用层规约不同，该方案以低的硬件和组态成本，实现了两个已有的以太网网络之间的简易连接，但经过该网关进行的数据交换于整数。与2.1方案相比，该方案省去了一个第三方(sst)的dp通讯模块，且echochange网关的成本比用s7-300搭dp-profinet的网关要低，运行的可靠性高，这也是siemens公司推荐的与ab公司plc控制器的以太网连接方案。
2.4 嵌入式以太网解决方案
(1) 嵌入式以太网解决方案原理与配置设计。嵌入式以太网解决方案采用可插在controllogix5000机架内的prosoft公司生产的以太网模板，自主编程后，直接实现controllogix5000与s7-400的以太网通讯。该方案的通讯配置图如图4所示。该方案测试需要的硬件配置如表4所示。
图4 嵌入式以太网解决方案
(2)方案评析。该方案的关键是采用了prosoft公司生产的允许用户二次开发的第三方以太网模块mvi56-gec，该模块相当于一个带有以太网接口的嵌入式系统计算机，由于ab公司controllogix5000的以太网模块和siemens公司s7系列plc的以太网模块在tcp传输控制层及以下都遵从相同的协议，只是在应用层分别采用了ethernet/ip和profinet规约，可以通过socket编程直接使用传输层协议来通讯。该方案经济可靠，但因涉及到自主开发，不利于推广，且应用案例较少，不如方案1-3的通讯技术成熟。
2.5 dp/dp coupler解决方案
(1) dp/dp coupler解决方案原理与配置设计。在已有dp网上挂dp/dp coupler，采用dp网与s7-400的cpu通讯。该方案的通讯配置图如图5所示。该方案测试需要的硬件配置如表5所示。
图5 dp/dp coupler解决方案
(2) 方案评析。该方案是一个成本低的dp网通讯方案，因为它不需要在controllogix5000的机架中再插入另一块第三方的dp通讯模块sst-pfb-clx-rll，可以利用controllogix5000远程i/o已经存在的dp网络，将dp/dp coupler安装在合适的远程i/o柜内，从而减少两个控制器间进行dp网通讯的距离，这个方案实质上将两套控制系统已有的dp网络用dp/dp coupler连接在一起后，再由双方的cpu经dp/dp coupler通道交换信息，这种通讯方式允许的输入和输出数据都只有244个字节。
3 结束语
异构plc自动化系统集成越来越成为当前困扰plc深度应用的技术瓶颈。从目前的状况讲，基于标准现场总线的方法比较流行，例如在北美地区基本上是采用ab公司的controlnet确定性现场总线，而在西欧基本上是采用siemens公司的profibus现场总线。根据目前以太网技术的发展，采用更为完善的应用层协议，甚至“一网到底”应该是未来的发展趋势
1 引言
随着自动化水平的日益提高，基于触摸屏技术的人机界面（HMI）技术应用日益深入到装备制造业的各个领域。随着HMI的功能和配置升级，原来较为复杂的一些控制领域也得到应用，呈现触摸屏技术出特有的人性化友好和信息化人机工程优势。本文的把HMI应用到点胶机器人上的控制监控管理，就是典型的案例。
电路板表面贴装技术（SMT）工艺流程由丝印（或点胶）；贴装（固化）；回流焊接；清洗；检测等工艺环节组成。丝印或点胶工艺作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为丝印机（丝网印刷机），位于SMT生产线的前端。点胶是将胶水滴到PCB的的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的前端或检测设备的后面。关键工艺设备点胶机器人得到越来越广泛的应用。
2 系统分析
对于自动化点胶机器人来说，其主要动作有两种：一种是到达每一位置点后点胶一次，例如按键类的点胶处理，此种处理容易控制，仅仅需要点到点的点位控制即可；另一种则是实现轨迹运动的处理，如直线、圆弧、点线等。此种点胶要求比较高，必须确保点到点的插补联动要求。
点胶机工艺在人机交互的这个方面，应用较为多的是传统的按键操作配合LED显示，可操作性、扩展性比较差。自动化程度更高的是采用专用运动控制器的机器人方式。点胶机器人的成本较高，并且集成的运动控制器可开发性比较差。针对此种情况，项目使用人机界面作为人机交互的窗口，实现M型桌面机器人的控制器。台达DOP系列触摸屏人机界面以其丰富灵活的组态方式、功能强大的宏旨令能够很好的满足系统的要求。
3 系统设计
M型桌面机器人的控制器由三台伺服电机带动传动机构与胶枪进行X/Y/Z轴的点线运动来完成点胶工作。机器人的控制器是在运动板卡上采用VC++语言进行二次开发，集成了日本三菱A系列PLC的协议（此协议的集成是为了更好的匹配DOP人机界面）。由于采用了运动板卡，存贮介质一般选用为电子盘。但考虑到使用了人机界面，一些重要的数据、参数与工艺要求存贮在HMI中。
3.1HMI功能设计
（1）实现50套工艺参数存储要求，包括单轴，多轴完成MOVEARCLINE等参数的字符存贮。
（2）在人机界面上需要完成较为复杂的功能（目前很多人机界面做不到）包括：下拉列表的选择；自由点选字符命令参数并记忆选择的参数；由选择到的参数组合成工艺。
（3）字符信息实时反馈机构的执行情况等。
3.2下拉列表编程
以下拉列表的实现，可以达到如图1所示的效果。
图1 工艺参数下拉列表
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箭头按键
工艺内容
工艺参数编号
图2自由点选功能
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图1工艺参数下拉列表
通过对测箭头按键的点击来选择不同的编号工艺，只可以在一个画面操作，不可以用换画面来实现。点击任意工艺内容，可以轻松的修改工艺。
由于DOP系列触摸屏组态软件中并没有这样的下拉列表组件。终用简易指示灯、切换子画面、数值显示、设常数值、指针并配合控制器程序实现，达到了通常只有桌面形计算机才能完成的功能。
3.3自由点选命令编程
要将如图2所示的这些命令点选后组成工艺参数，下达给控制器。难点在于“数字”与“字符”的转换处理。这一难点的实现得益与DOP内部丰富的宏指令。
3.4系统信息实时DOP显示
系统信息实时DOP显示难点在于要显示长字符串，长字符串中还要由“随时可变”的字符。这一技术
要点的实现终靠*$指针来实现，“随时可变”的字符也用指针变量。单然，程序上还要做一些运算和处理来显示正确的信息。
以上介绍的只是程序上众多技巧的一部分，由于篇幅的关系和基于可以技术产权的关系，本文并不能详述更多。客户的技术人员特别聘请了韩国很有声望的工程师，这位工程师对于DOP强大的功能赞不绝口。
3.5界面装饰
界面的装饰是常经常被自动化研发工程师忽视的一个问题。人机界面的使用不仅在操作的方便性上，也会显示更多的信息。界面的装饰对人的视觉感观影响很大，一个好的界面会对人产生强烈的冲击，一个好的人机界面程序一定包含美的视觉。本程序在美化界面方面做了很多工作，很多按键都是用图形软件精心处理过的。几幅程序美化的截图如图3所示。
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图3人性化界面装饰
4 结束语
现代机电装备人机界面技术和过去已经有很大不同，突出的表示就是功能的强大。某些领域完全可以替代“工控机”＋“组态软件”的惯用架构。台达DOP系列触摸屏性能在M型桌面机器人的控制器系统表现的灵活实用，无论是与台达机电产品和其它主流自动化产品集成应用，台达DOP的兼容性都非常出色。友好的界面，强大的软件，人性化的设计，都会让您在严肃的设计中体会到别样的乐趣