西门子模块6ES7223-1PH22-0XA8品质好货
4.4 ST语言的应用
ST语言用在具有多个循环和具有函数运算的控制程序中尤其方便，诸如此类的编程方法一般在中型PLC机中才具有，但CP1H型小型机也具备了，很有特色。在CJ60的整机控制系统中除了逻辑量的控制之外，其他的控制则是运用了灵活的ST语言来实现，例如对于功能相同的N个传感器的信号读入和处理等，使用该语言编制控制程序，取得了很好的效果。
图3 使用ST语言编程
4.5功能块的编制与调用
功能块编程方式是CP1H型小型机的另一具有特色的功能。在反复出现的相同逻辑的程序编制时，预先做好各种功能块，然后在主程序需要时随处调用，精简了整个编程语句，使整个控制系统的设计显得更加简洁、易读、易修改、易维护。
图4 功能块编制实例
图5 功能块的调用
5.结束语
迄今为止，除了本公司前两年采用PCC系统开发的多轴驱动CJ40S型棉精梳机之外，应用了欧姆龙公司为先进的小型机CP1H作为中央控制器的CJ60型棉精梳机电气自动化的控制水平是国内外同类产品中为先进的。CJ60型棉精梳机已销售了近200台，深受用户的欢迎，日前，CJ60还成功地通过了国家机构的新产品科技成果鉴定和国家专项拨款项目验收工作，整机的鉴定结论是：“CJ60型棉精梳机处于国内、国际先进的水平”。
欧姆龙的CP1H小型机还用于本公司与CJ60配套的CL15条并卷机以及更新换代的CJ40、SR80等前纺设备。欧姆龙PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久占有市场的根本原因。在自动化、计算机、数字化、互联网极为普及的，纺机设备的自动化水平只有与时俱进地不断提高，才能在激烈的市场竞争中占有一席之地，才能不断为改善人们的生活水平做出应有的贡献。
对于PLC的发展商来说，它的市场潜力也是很大的，不仅在我国，即使在工业发达的日本也有调查表明，PLC配套的机电一体化产品的比例占40%左右，采用继电器、接触器控制尚有20%多。所以说，需要应用PLC的场合还很多，在我国就更是如此了。所以，我们也希望PLC的制造商们能不断推出性能越来越优质的工业控制产品，来满足各个领域的自动化控制需求。
4. 新款CP1H用于“第四代”CJ60型棉精梳机
近年来，PLC技术的不断进步，为我们开发新的产品提供了自动控制上的保证。欧姆龙公司2006年推出的新款CP1H小型PLC，在I/O的扩展能力、程序容量（20K）、指令种类、指令执行时间（LD指令0.1μm）、DM数据区（32K）、定时器/计数器数量（相当多）、功能块、复杂的函数运算、浮点运算（ST）、内置模拟量输入/输出功能、串行PLC的连接功能、Modbus-Rtu的简易主站功能、三个通讯口等诸方面比CPM2A又有长足进步。这些指标差不多与业内的中型PLC所相当，而CP1H的体积和价格又类同于其他小型PLC。所以CP1H的性价比确实是很令人吸引的。另外，CP1H还引进了USB的标准配置接口与个人电脑连接，增加了设备的通用性（但是该功能在现场调试过程中一旦受到变频器工作的干扰就时有掉线情况发生，这时我们可以通过CP1H自带的RS232串口来实现监控）。
软件方面，与CP1H同步推出的CX-One也比原来欧姆龙公司的各种软件版本更为人性化。在指令编写、地址搜索、条文注释、软件保护、功能块编制、多种编程语言、调试监控等方面为用户提供了高水平的应用平台。尤其是功能块的调用及多种编程语言的灵活性给方案设计提供了极大的便利。值得一提的是欧姆龙公司居然允许在的CX-One软件上把我们近20年前在计算机的DOS操作环境下使用“LSS”软件编制的、Win98环境下使用的“SSS”软件编制的、以及所有bbbbbbs环境下编制的历史程序，都能通过CX-One的转换而方便的读出或进行老程序的升级。这与有些欧洲大的跨国公司相比确实体现出其优势，后者不同等级的PLC甚至是地处不同国家的不同团队开发的，因此分别使用了两套完全不同的软件开发体系，很难做到像欧姆龙公司那样，一直保持软件开发的延续性，使得每个新软件的推出都考虑到对历史产品具有很好的兼容性，这也是我们长期愿意使用欧姆龙PLC产品的理由之一。
2006年，我们在开发新的“第四代”CJ60型高速棉精梳机时，由于设备的自动控制功能比前三代产品都大大增加，系统中包含了模拟量控制、函数运、Modbus通讯、数据高速采集等，如果没有CP1H，我们只能选用中型PLC才能满足控制方案的要求。经综合考虑，我们还是选择了欧姆龙的CP1H小型机。
4.1 整体方案
通过欧姆龙的小型机CP1H可编程控器、日本Pro-face的触摸屏、德国KEB变频器等强强联合，组成了公司“第四代”CJ60型棉精梳机的控制方案，其核心技术是分别采用RS232接口和Modbus通讯方式连接PLC与触摸屏及变频器、运用PLC的内置模拟量输入功能直接连接8个模拟量传感器，实现对设备关键部位自停的智能化、数字化的控制、设备历史故障发生与解除时间及次数的记忆、多级密码分层管理等，并可通过触摸屏的以太网接口实现向上通讯的功能，为纺织厂的现代化管理提供必要的保证。
对于PLC的软件编程，根据需要将不同功能的程序段分列，每个任务分别用合适的编程语言如梯形图、语言等来完成。
4.2I/O配置、标志位、变量声明
通过I/O配置、标志位、变量声明表，可方便灵活地查到各个I/O点位、标志、变量等的类型、地址、功能注释等，部分声明如下：
图1 标志位声明
4.3 T型图
系统中的一些逻辑量控制基本采用了梯形图法编制。梯形图信号流向清晰、简单、直观、容易看懂，是一种面向对象实时的、图形化的编程语言。
图2 梯形图
T型图的结构给程序设计中的逻辑判断和分支操作提供了极大的方便。
Cx-One软件的特点之一，是可在程序段下方同页显示某变量的地址拦，方便观察和调试等
1硬包车间照明控制系统存在问题和原因分析
硬包车间照明控制采用传统交流接触器控制方式。每一路使用启动、停止2个按钮和一个指示灯以及交流接触器铺助常开、常闭触点等组成。控制电源使用交流220伏电压，用远程（控制按钮离照明柜约200米）、集中控制方式控制。
由于使用环境中灰尘，远距离控制产生的电压降以及集中安装在照明电柜中接触器启动时的振动等多方面原因，容易使按钮或接触器辅助触点产生接触不良而使之失效。常见故障是不能启动或启动后不能自锁。当不能启动时，只有人为反复直接按压接触器，使其常开触点接通而自锁。这样既麻烦，又不符合安全操作规程。由于开关不方便，有一次，在电工进行维修日光灯时采用带电操作，造成一次触电事故。因此有改造必要。
2 改造方案设计
卷包车间照明控制，在照明负载大，又要求集中控制情况下，采用PLC控制能达到控制可靠性高、易维护的目的。
2.1 改造方案硬件设计
保留原有主回路中的空气断路器和交流接触器。但不再使用接触器的辅助触头。
控制回路中，用一个常开按钮输入PLC相应的输入端，控制一路照明的通断，不再使用常闭停止按钮。简言之，就是用一个按钮控制一路灯。为了显示某一路灯通断状况。按钮使用带LED指示灯的复合按钮，并且用LED灯亮表示接通。PLC的一个相应输出点同时控制一个LED指示灯和一个交流接触器。交流接触器线圈是感性负载且功率较大。PLC输出通过一个固态继电器控制交流接触器线圈。这样可使控制系统交直流隔离，不仅提高可靠性，而且PLC输出，不管是继电器输出，还是晶体管输出都能使用。每一路照明灯占用PLC的一个输入点和一个输出点。为了安全和控制方便，系统中设置一个总启动、停止按钮。设置了急停按钮，手动、自动转换开关，PLC工作指示灯等实用功能。按钮等装在一个控制箱内。并将控制箱安装在车间内靠近主照明控制电柜地方，也就是使用近程控制，到控制柜的距离不超过20米。而新增的PLC直接安装在照明控制柜内。
PLC选用能满足要求（主要I/O点数要80点以上）的三菱FX系列一体化的微型PLC，其I/O分配表见表1。因控制方式相同，表中只列出6路灯控制。其中一路为值班照明。
2.2 改造方案软件设计
软件设计方案的程序框图和PLC梯形图（如图1）,（图2）所示。同样为简便起见，只设计6路。现简要说明如下：
总启动/停止按钮（X2）设置主要是为了方便。采用一键通方式。不管是启动或停止，只需按压一次按钮，就能点亮或熄灭车间所有的灯（值班照明灯除外）。启动时，每隔5秒依次启动各路照明，停止时也是每隔5秒依次熄灭各路照明。这样既方便又减少启动和停止时对电源的冲击。这个按钮只是在自动状态下才起作用。而且在程序中设置了在启动或停止的过程中，其它按钮（急停除外）都不起作用。同时也设置了用总按钮启动，也必须用总按钮停止。
在设有开灯，且手动/自动转换开关在手动状态下（输入X1接通），此时各分路按钮才起作用。这主要是为维修日光灯而考虑设置的。而手动转自动，在任何情况下都起作用。
根据车间节假日值班等实际情况，保留1路或2路照明，用手动控制。
车间照明这种大负载集中控制方式，采用PLC控制能大大提高系统可靠性，方便维修。
2.3 PLC梯形图简要说明（略）
PLC梯形图的设计原则在满足所需功能前提下，尽可能简洁，比如说，用一个按钮控制启动和停止有多种方法。我们采用简单可靠的交替输出指令ALT。
表1 PLC I/O分配表
输入
功能及作用
X0
急停按钮，接通正常，断开急停
X1
手动/自动转换开关，接通手动，断开自动
X2
自动状态下总启动/停止按钮
X3
手动状态下路灯启动/停止按钮
X4
手动状态下第二路灯启动/停止按钮
X5
手动状态下第三路灯启动/停止按钮
X6
手动状态下第四路灯启动/停止按钮
X7
手动状态下第五路灯启动/停止按钮
X10
值班照明启动/停止按钮，不受其它开关影响。
输出
功能及作用
Y0
PLC工作指示
Y1
控制路灯，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
Y2
控制第二路灯，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
Y3
控制第三路灯，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
Y4
控制第四路灯，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
Y5
控制第五路灯，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
Y10
控制值班照明，兼作按钮指示灯（有输出灯亮）
图1 车间照明PLC控制程序框图
4内置PLC的特殊功能装置配置说明
限于篇幅，本文中只是把常用的特殊继电器和寄存器等说明一下，详细的可以见到中达电通股份有限公司的网站上下载VFD-E系列的说明书。
4.1特殊继电器说明
M1000运转监视常开接点（a接点）。RUN中常时On，a接点。RUN的状态下，此接点On
M1001运转监视常闭接点（b接点）。RUN中常时Off，b接点。RUN的状态下，此接点Off
M1005变频器故障指示
M1006输出频率为零
M1007变频器运转方向FWD(0)/REV(1)
M1025变频器RUN(ON)/STOP(OFF)
M1026变频器运转方向FWD(OFF)/REV(ON)
M1028高速计数功能开启(ON)/关闭(OFF)
4.2特殊寄存器功能说明
D1025高速计数器现在值(低位)
D1025高速计数器现在值(高位)
4.3变频器特殊指令
1 DHSCS高速计数功能说明：
DHSCS S1 S2 S3（S1:比较值 ； S2:高速计数器编号；S3:比较结果。）
•高速脉冲计数功能需要借助PG卡来实现外部脉冲输入。
•由设置DHSCS指令所需要的目标值，并且把M1028(特殊功能继电器，功能是变频器高速计数功能开启ON/OFF)打开，将自动进行计数。如果要清除计数器的数值，需要将M1029(特殊功能继电器，功能是清除高速计数值)设置为ON。
•高速计数器有3种运动控制模式，可以通过特殊寄存器D1044来设定。
种模式是“A-B 相脉冲”的模式。使用可以通过输入A相和B相的脉冲来做计数器的输入， 需要和GND连接。
第二种模式是“脉冲＋符号”的模式。使用者可以利用脉冲的输入以及通过符号来做上数或着下数。定义A相来做脉冲，B相来做符号，需要和GND短接。
第三种模式是“脉冲＋标志位”模式。在计数方式中，可以通过标志位M1030来判断上数或下数，所以使用者知需要连接A相就可以了，需要和GND短接。
2 FPID变频器PID控制。
FPID S1 S2 S3 S4
其中： S1:PID参考目标的输入端子选择（0～4）；
S2:PID比例增益P(0~100)；
S3:PID积分时间I（0～10000）；
S4:PID微分时间D（0～10000）。
3 FREQ变频器运转控制。
FREQ S1 S2 S3
其中：S1:设定频率；S2:加速时间；S3:减速时间。
例如：FREQ K5000 K200 K100
则：设定目标频率为50HZ,加速时间是20S,减速时间是10S
4 RPR变频器参数读取。
RPR S1 S2
其中：S1:参数字地址；S2：把读取的参数保存到S2中。
5 WPR变频器参数写入。
WPR S1 S2
其中：S2为参数的地址, 把参数数值S1写到参数S2中。
5 VFD-E变频器内置PLC程序运行举例
5.1变频器转速程控源程序案例
5.2变频器转速程控案例运行结果
6 VFD-E变频器的功能特色
6.1内建的PLC功能
内建的PLC功能可以取代小型的单片机控制器、计数器以及定时器等，从而大幅度降低了系统成本。非常适用功能简单、价格敏感的机械加工行业。
6.2多样化现场总线通讯模块
多样化现场总线通讯模块非常适合系统整合应用、立体停车设备、以及远程监控的应用。
6.3紧凑灵活安装
VFD-E采用了欧式设计，既可以并排安装又可以加挂导轨背板，加上其小巧型可以大幅度缩小了安装空间。
6.4直流母线并联供电
VFD-E可以做直流母线并联供电，有效的相互吸收回馈能量，分散刹车电阻负担。并且多台使用同一个刹车模块，大大的降低了系统成本。
6.5EMC电磁兼容
滤波器内建（230V 1phase and 460V3phase）符合CE/UL标准，完全符合中国出口的市场需要。
6.6 选购配件
方便灵活的各种选购配件，例如I/O卡，A/D,D/A模块，数字操作器，PG卡，通讯模块等，用户都可以根据系统的需要来合理的配置，让系统达到佳的性价比。
7 结束语
VFD-E系列PLC嵌入型变频器为台达变频器机种系列的新产品，在产品功能、性能与控制技术上都保留了现有产品的优点。PLC嵌入型变频器将大大的提高了产品的性价比。VFD-E系列有利于开拓全新市场和补充现有市场。VFD-E系列变频器的应用领域将十分广泛，包括食品加工、风扇水泵、造纸纺织机械、机床/金属加工机械、输送机与搬运机械及木工机械等。
PLC嵌入型变频器是变频器技术进步的划时代产品，具有非常广阔的应用前景。