西门子6ES7235-0KD22-0XA8使用方式
酒钢200万炼钢有3座120t顶底复吹转炉，1＃转炉已经于2005年4月份投产，2#和3#转炉于2006年初投产，3座转炉的倾动和氧枪系统均采用罗克韦尔自动化公司的Allen-BradleyLogix平台控制系统ControlLogix、NetLinx网络架构ControlNet和基于磁场定向矢量控制技术的1336Force交流变频器，实现转炉倾动和氧枪系统的自动控制，其自诊断和保护功能可靠，降低了设备故障停机时间，大大tigao了生产效率。
1 转炉倾动负载特性分析
在转炉系统中，炉体倾动部分采用4台倾动电机，通过减速机刚性连接，并采用全悬挂固定方式和扭力杆力矩吸收方式，如图1所示。
根据工艺要求，转炉的倾动角度为正反360°。转炉炉口和炉底方向轴线与地平面垂直时为零位状态。故炉子倾动负载力矩为角度的函数Mfz=f(θ)，属于反阴性的位能负载。据工艺设计说明，转炉按正力矩设计，即炉子耳轴下部比上部高，下部比上部重。从而确保转炉电控系统失灵或抱闸力不够时，能靠炉体自身的正力矩来确保炉口向上，这样不至于发生倒钢等事故。但当维修炉拆除炉底后以及炉口粘钢渣太多时，炉体可能出现上部较下部重，由于液体钢水重心随转炉倾角的变化而变化，这样在修炉和出渣或出钢时，可能出现负力矩。当炉体处于正力矩状态时，电机处于电动运行状态，当炉体处于负力矩状态时，电机处于回馈制动状态，电机的机械特性和负载特性如图2。
额定力矩／电流：1750N·m/230A;
速度反馈用编码器：30-3641IA-1024。
2 系统功能
2.1控制功能
转炉倾动变频系统各变频器的控制分两种方式：
（1）变频装置的单机调试、检修在人机接口操作面板（HMI）上完成；
（2）设备联动运行通过PLC系统实现（操作地点：正常生产时在中控室或机旁，联机调试时在变频器柜柜门）。
在任何一种情况下，均能保证控制方式的唯一性，控制方式的切换通过柜门上转换开关、按钮实现，方便、可靠。
转炉4台倾动变频器在正常工作时以1主3从方式进行工作；当其中1台故障时，余下3台装置转换调整后以1主2从方式进行工作；当其中2台故障时，余下2台装置转换调整后以1主1从方式进行工作。
2.2系统配置和功能实现
根据倾动机构工艺要求及控制功能，每座转炉倾动变频系统配置了一套相对独立的PLC（1#转炉为PLC12）系统，通过控制总线ControlNet网络接口实现转炉变频器及PLC间的通讯（如图3），实现与转炉主PLC（1＃转炉为PLC11）系统的通讯（如图4）。系统主要硬件配置如下：
倾动变频器：1336T-B250-AA-GT3EN-L4，4台（含制动组件）；ControlNet光纤模块：1786-RPFS，4块；控制系统：1756-L55M22Logix5555控制器1个。
在转炉传动变频控制系统中，4台变频器通过光纤连接，构成主从应用工作组，工作时其中一台设为主传动工作方式，另三台工作在从传动方式，从传动变频器以转矩模式工作，主变频器速度由PLC系统通过变频器I/O口给定，主变频器通过Drive-to-Drivebbbb通讯向从机发送运行信息，内容包括主机转速，转矩及开关状态等，由主从装置参数设定自动实现与主传动的速度／转矩跟踪和转矩准确分配，实现了多电机传动中速度同步和转矩分配。
系统正常运行时，PLC系统通过CNB总线与转炉倾动变频器正常通讯，实现控制和数据采集。当因某种原因引起故障时，例如某台从变频器或电机故障时，故障变频器自动停止工作，三台变频器继续工作，主变频器控制负载在这三台变频器之间平均分配；当主变频器或电机出现故障时，主变频器停止工作，并发出故障信号，此时可设置一台变频器为主传动，组成新的主／从工作组，按主／从方式继续工作，新的主变频器负责速度控制和负载分配。
转炉倾动需严格监控，防止出现“溜车”故障，在转炉传动变频控制系统中，利用了PLC控制程序，使抱闸在系统起动后转矩建立在一定的输出转矩时松开，在系统停止后转矩下降至一定的输出转矩时抱紧，大大tigao了系统应用的可靠性。
为了监控转炉的倾动的位置，在设备主轴上安装有编码器，通过现场总线将信号传送到PLC系统，通过PLC来计算、转换，在画面上显示。
31336 FORCE变频
1 引言
纸护角用于包装纸箱的边角加固，参见图1所示。纸护角由纱管纸和牛卡纸经成套护角机定型压制而成，两端面光滑平整、无明显的毛刺，且相互垂直。纸护角广泛应用于电子电器、高科技产品、家倶等产品的包装和运输。纸护角又称纸槽钢、纸包角、护角板、护角条、纸角铁、纸角条、护角纸板、边缘板、角纸、纸角钢。纸护角可与缠绕膜、打包带、纸免熏蒸托盘等配套使用，实现中重型全纸质自然降解环保包装。纸护角包装操作简易方便，抗压堆垛承重坚固，是国际物流业的先进包装技术。
图1 纸护角
上海某包装机械设备制造商客户的数控高速护角机用于高速定长切割各种长度的护角材料。纸护角切割方式与飞剪方式不同，属于追剪控制。伺服电机往返运动，在同步区和送料速度一致，完成剪切，迅速反向返回。该客户设备原采用普通PLC控制，无法稳定实现追剪定长切割控制生产需求，主要问题在于高速运行时同步精度差。基于设备需求，台达提供了DVP-20PM00D运动控制型PLC的电子凸轮解决方案，经过实际应用，完全达到客户预期要求。
2 台达DVP-20PM00D解决方案
高速数控护角机由机架、测量机构、切刀机构、皮带传动和电控系统组成，如图2所示。
图2 数控高速护角机
2.1 运动控制PLC简介
台达DVP-20PM00D是一款具有运动控制专用功能的可编程控制器。DVP-20PM00D的大特点是PLC主机直接提供电子凸轮功能，或者说DVP-20PM00D是内置电子凸轮功能的PLC,有些场所直接称呼DVP-20PM00D为台达20PM运动控制器，如图3所示。
20PM具有2路500KHz的输入与输出，在电子凸轮功能中定义X轴为从轴，编码器输入轴为主轴，当定义好CAMTable后，从轴依据定义的曲线跟随主轴运动。采用高速双CPU结构形式，利用独立CPU处理运动控制算法，可以很好地实现各种运动轨迹控制、逻辑动作控制，直线/圆弧插补控制等，数控高速护角机正是利用了20PM运动控制器的电子凸轮功能很好的解决了上述高速切割时出现的不等长等问题。20PM的主要特点：
（1）20PM适用于高速、高精度、高复杂的运动控制场合；
（2）多段速执行及中断定位；
（3）64K 大容量, 内置Flash存储体；
（5）两组差分脉冲输出，高脉冲输出达500KHz；
（6）两组手摇轮控制；
（7）内置电子凸轮功能，轻松实现绕线、飞剪、追剪等应用；
（8）支持PLC顺序逻辑控制及NC控制(G 码与M码)。
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| 图3 台达运动控制器DVP-20PM00D |
2.2 高速追剪解决方案分析
普通PLC一般利用高速计数，通过编码器输入到PLC内置高速输入点，高速输入編碼连接定长压轮,采集线速度,采集來的脈沖頻率乘以一定的速比,作為输出高速脉波驱动伺服,将动作速度与护角的线速度的速比进行简单速度同步，编码器的数值与预设长度的数值比较,达到预设值時，比如650PULSE,产生中断,就是使切刀动作。这种方法切刀動作總是在滯后動作，受線速度，PLC运算影响，同步精度差，计算量大，CPU处理时间较长，会出现定长不均匀等问题，严重影响成品的质量。在低速的情况下（10米左右速度）尚可基本达到要求，对于超过20米速度时就会长短不一，误差在2毫米以上。
20PM内置电子凸轮功能，采用独立运动处理芯片，通过硬件方式，能够实时处理主从轴之间的运动关系，2轴同步控制时间小于0.5ms，从而保证高速时主轴与从轴之间的位置和速度关系，解决高速时长短不一的问题，达到客户设备极限50米的生产速度，误差基本上在0.1MM之内。基于20PM的高速追剪解决方案硬件配置如表1所示。
表1 硬件配置
基于20PM的高速追剪解决方案电子凸轮软件设定如图4所示。图示追剪控制的CAM（数控编程）图，与飞剪控制的CAM图有些变化，观察CAM的速度关系图，运动机构反复运转，在同步区和物料送料速度一致，完成剪切后迅速反向返回，在同步区和物料送料速度一致。编码器脉冲输入与PLC脉冲输出完全按照轨迹一一对应，无须经过PLC程序扫描。克服了过去高速时定长误差大，电机经常过冲等问题。
图4 电子凸轮软件设定
3 结束语
通过20PM在高速护角机切割设备成功应用，可以扩展到其它类似追剪控制的场合，例如饮料填充，其动作与追剪动作相同，只机构由刀子换成了注射口。通过变换不同的控制曲线，该功还能广泛应用于各种较高要求的运动控制中,例如在纺织机械中电子凸轮细纱机、包装机械的连续灌装动作、立式包装的横切热封动作、金属加工中的弹簧变径加工、剪板折弯等中都会使用到20PM的CAM（数控编程）功能
1 引言
杭州半山发电有限公司共有三台燃气机组和四台燃煤机组，燃煤机组以钱塘江为补给水源，采用雨水、污水和生产废水合流机制。原来生活污水及工业废水经废水处理后达标排放，当污水中污染物较低时直接排放。随着环保要求的日渐tigao和节水的需要，电厂对全厂污水和废水处理及回收利用进行了改造，实现了以可编程控制器为核心集中控制的废水综合处理系统。
2 系统构成及配置
由于电厂废水主要包括生活水、新区废水和煤水三部分，相关的废水治理设备集中分布在三个区域，为了能够对废水处理系统进行集中监控，采用了以PLC和微机组成的控制系统。整个控制系统的构成如图1所示。
在三个废水处理区域分别设置以PLC为核心的控制子系统，所有PLC均选用美国AB公司的产品：煤水处理车间由于I/O数量较少，使用MICROLOGIX1200系列PLC;生活水处理车间使用10槽机架8K存储容量的SLC500/03系列PLC;新区废水处理车间使用13槽机架16K存储容量的SLC500/03系列PLC。每套PLC均配置足够容量的I/O点，并有一定的裕度，利用1747-AIC隔离链路耦合器将PLC的RS232通讯协议转变成为DH485。废水处理监控中心使用研华工控机IPC-610，安装具有DH485接口的1784-KTX卡。整个系统以DH485网络相连接，形成操作管理集中和控制分散的废水处理综合系统。
3 系统监控功能
废水处理监控中心计算机安装iFIX监控软件，Rslinx通讯程序、ABR驱动程序以及Rslogix PLC编程软件。利用iFIX监控软件实现各种控制画面，提供运行人员的操作手段，通过Rslinx完成监控计算机与三个PLC之间的实时通讯，Rslogix完成控制程序的设计调试下装等处理。主要实现如下功能：
① 对整个工艺系统进行集中监控，实现自动数据采集、数据处理、工况显示、实时趋势、参数报警、历史曲线和报表输出功能;
② 完成整个工艺系统内工作泵与备用泵之间的联锁功能，实现水泵与水位、liuliang的联锁保护功能;
③ 完成生活污水处理系统内相关设备的程序启动、时间程序冲洗、反冲洗等功能;
④ 实现新区废水处理系统内氧化剂、助凝剂、混凝剂自动加药控制;
⑤ 完成煤水处理车间高浊度净化器、tisheng含煤废水泵、复用反冲洗水泵自动加药与程序控制;
⑥ 在线修改控制水位、加药方式、加药量、系统冲洗时间、反冲洗时间等控制参数。
4 系统控制实现
在整个废水处理系统中，以PLC为核心构成三个独立的区域控制系统，由于三个控制系统对象差别较大，下面以生活水处理系统为例进行说明。
① 生活水处理车间
图2是生活水处理车间工艺流程图。主要设备包括生活污水齿耙清污机、生活污水tisheng泵、生活污水鼓风机和生活污水处理装置，其中生活污水处理装置如图2虚线内的部分，包括斜管沉淀池、C/N滤池、N滤池、反冲洗水箱和反冲洗中间水箱。整个系统的控制主要包括正常处理和污水处理装置反洗两个部分：正常处理过程比较简单，只要将管路中相应的阀门打开和启动对应的水泵;污水处理装置反洗包括C/N滤池反洗和N滤池反洗，在滤池反洗过程中，放水历时1分钟、气洗历时5分钟、气水联合洗历时3分钟、水洗历时2分钟，整个反洗过程为11分钟，反洗周期为设备正常运行后，2天一次。
② 滤池操作控制
生活污水处理装置中包括C/N滤池和N滤池，C/N滤池和N滤池的阀门连接如图3所示。两个滤池都包括运行和反洗两部分操作，表1所示的是C/N滤池在运行和反洗中的状态。
表1：C/N滤池运行和反洗时阀门的状态（▲表示关闭，△打开）
③滤池操作PLC控制程序实现
从滤池工作的全过程来看，各个操作之间存在明显的顺序，采用Rslogix软件的顺序功能图来实现控制程序，顺序功能图实现的结构如图4所示。整个滤池的操作分为停运、运行、放水、气反洗、水气反洗和水反洗六个步，每个步执行开关阀门和定时操作，步与步之间的转换的条件使用PLC内部的定时器的时间信号和通过PLC的DI模块输入的阀门状态。
5小结
废水综合处理系统将工业废水和生活废水进行深度处理，达到了循环补充用水标准;对含煤废水进行处理，达到了煤场冲洗用水的标准。废水综合处理系统的实施，tigao了废水的回收效率，一方面减少了废水的排放量，减轻了对周围地区环境的污染，减少了排污费用;另一方面减少了水资源的开采，获得了很高的经济效益和社会效益。
PLC在废水综合处理系统中的应用，实现了系统的集中监控，tigao了运行人员的工作效率，增加了整个系统的透明度和可维护性。
本文作者的创新点：利用PLC的通信功能，将分散的废水处理系统连接在一起，形成了操作管理集中和控制分散的综合系统，tigao了系统的经济性。