西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8详细资料
活性石灰是大型钢铁企业炼钢必不可少的原料，用它代替普通冶金石灰用于炼钢，能达到节能降耗、提高钢材质量的目的。我国曾于80年代花费数百万美元从德国和日本引进2套活性石灰设备，分别安装在武钢和宝钢。我公司研制开发了2套日产600t活性石灰设备，第1套已于1987年在鞍钢投产，第2套于1996年在武钢投产。这套设备的主要特点是装置庞大，监控点数以百计，控制较复杂，整个生产线需投资数千万元。由于采用先进的PLC控制，编制了功能强大的应用软件，自动化程度达到了较高的水平。
1 系统构成及硬件选型
由于活性石灰设备是钢厂的重要设备，对控制系统的可靠性要求很高，我们根据当时各企业的具体情况分别选择了ABB和西门子公司的PLC。
1986年在鞍钢选用的是ABB公司MASTER PIECE260型PLC和MASTER VIEW820人机对话系统。配置数字量I／O528点，模拟量I/O72点。监控范围包括供料系统，液压推杆系统，挡轮液压站，模拟盘信号系统，重油燃烧系统。其系统配置见图1。
1995年在武钢选用的是西门子公司S5－115U型PLC和CP527通信处理器带彩色监视器。配置数字量I／O1120点，模拟量I／O48点。监控范围包括原料输送系统，供料系统，液压推杆系统，主减速器润滑站，挡轮液压站，冷却系统，工艺热工参数监控系统，模拟盘信号系统。其系统配置见图2。
2 系统功能
(1)控制功能PLC可对监控范围内的各子系统实施控制。根据工艺要求共设计2种控制方式：1)中控室自动控制。这种方式为主要运行方式，此时将整个生产线分成几部分，每部分可按预定的逻辑关系顺序起停。2)现场手动控制。这种方式仅在设备维修或单机调整试车时使用。2种控制方式之间由转换开关互相联锁。当发生紧急故障时按动急停按钮，此时所有设备立即停车。
(2)显示功能操作人员既可以通过由PLC控制的模拟信号盘了解设备工作情况，也可以在彩色监视器上对整个工艺流程及各环节工艺流程进行模拟显示。
(3)过程记录系统配有彩色打印机，它可打印出经定义的工艺流程和所有输入输出变化曲线的彩色图形，以及各种工艺热工参数报表。
(4)故障报警当设备出现故障或工艺参数不正常时，由PLC控制的模拟信号盘上对应的信号灯快闪并启动蜂鸣器，操作人员按动消警按钮后信号灯由快闪变为慢闪，切断蜂鸣器。若在规定时间内故障仍未排除，信号灯又变为快闪启动蜂鸣器，以催促操作人员尽快排除故障。当设备正常后报警信号自动消除。
3 系统设计
3．1原料输送系统
武钢原料输送系统由4个料仓及电振机和3条皮带组成，其顺控示意图见图3。当15m3料仓达低料位时，17＃、16＃、15＃皮带顺序起动。电振机的起动顺序为：1＃～4＃料仓料位高于低料位时，以编号小的优先起动。当15m3料仓达到高料位时先停电振机，再分级延时停15＃、16＃、17＃皮带。4＃、5＃电振机起停。当设备发生故障时，一台皮带停机，沿料流逆向设备全部停机，发出报警信号。
3．2供料系统
供料系统要求把块状物料不断地加进预热器，见图4。供料系统的功能靠4个闸门、4台振动器严格按顺序工作的规律来实现。这样既能保证预热器的密封性，又可实现连续加料。起动后PLC自动调整各种机械状态，投入运行。停机命令发出后，PLC也将自动调整到可停机的状态后再停机。加料量可以通过编程器或监控键盘在监视器上随时方便地修改。
3．3预热器系统
预热器系统位于供料系统下部，在预热器周围等距离地分布12个液压推杆，把预热好的料推进回转窑中，其液压推杆控制要求见图5。这属于典型的顺序控制，若真按图5控制要求设计程序，设备很难正常运行，这主要是由于推杆系统故障频繁的缘故，其可能的故障点见图6。我们在程序设计时采用了容错技术，即PLC检测到故障现象后并不命令整个系统停止工作，而是通过程序来抑制它对整个系统的影响。例如在推杆运行中若遇到某个推杆被卡住，则程序会自动将其从大循环中分离出来而不影响其它推杆的正常工作。模拟盘上对应信号灯进入快闪状态，蜂鸣器报警。经维修后操作人员按动复位按钮，被分离出去的推杆将自动返回大循环。调整推杆间隔时间就可以调整进料量，这个时间参数既可以通过编程器修改，也可以用监控键盘在监视器上修改。
3．4模拟盘信号系统
工作情况分2种：一种是监视设备工作情况，另一种是监视模拟量超值报警情况。电机若在正常工作时突然停止，就视为故障。我们为每台电机都设计了一个工作及故障显示子程序，当电机正常工作时信号灯常亮，当电机跳闸时信号灯由常亮变为快闪，接通蜂鸣器，实现故障的声光报警。当按动识别按钮后，信号灯由快闪变为慢闪，关掉蜂鸣器，表示故障已被识别但尚未排除；若在规定时间内故障仍未排除，信号灯又转为快闪并接通蜂鸣器；只有故障排除后信号灯才恢复正常。当模拟量如温度或压力超过报警值时，另有一套程序为其服务。模拟量超值时，对应信号灯快闪，接通蜂鸣器，通知操作工采取措施，按动识别按钮后，信号灯由快闪转为慢闪并关掉蜂鸣器。当模拟量退出报警值时，信号灯熄灭，声光报警取消。
随着技术的进步，由可编程序控制器（简称 PLC）组成的自动控制系统在很多行业和领域都得到了广泛的应用，制冷空调行业也不例外。PLC 和工业人机界面（HMI）被大量地 用于冷水机组上，例如在吸收式冷水机组上，OMRON 的 C200Hα、CS1、CJ1 系列 PLC 就以 其优异的性能（运算功能、网络通讯功能、开放的容易使用的通讯协议等）获得了企业和 用户的赞同而得到了广泛的使用。它的网络功能让企业能在自己的服务中心足不出户就可 以监视在全球各地的用户所使用的机组的运行全部状态和数据，帮助客户解决运行中碰到 的问题，提醒客户维护和保养机器，以及帮客户重新恢复机组的控制程序和设定机组运行 参数等等。这大大提高了服务的质量和效率，也为企业节省了大量的开支。由于成本 的原因，这些系列的 PLC 无法在其他冷水机组如风冷冷水机组、水冷螺杆机、活塞机等产 品上取得应用，为此 OMRON 推出了另一款机型 CPM2AH，这种机器扩充能力强，性能价格比 高，非常适合在水冷和风冷冷水机组中使用。
一、控制系统的配置方案
CPM2AH 系列 PLC 是一款在小机壳内汇聚了先进的功能和优异的表现的产品。其基本单 元有 20、30、40、60 点四种，包含了数字量输入和高速脉冲输入、继电器输出功能，根据 系统开发的需要，可以增加扩展模块，扩展的模块包括开关量输入输出模块，Pt100 温度 输入模块（TS101/TS102），电流电压输入模块（AD041）和模拟量输出模块（DA041）。在通 讯功能上可以：
（1） 通过 Host bbbb 连接到计算机系统；
（2） 通过 1：1 bbbb 与 OMRON 其他系列的 PLC 进行通讯；
（3） 通过 Compobus/S 和 Device Net 进行远程模块扩展，从而实现集散型控制。 这些功能可以很好地满足机组的控制要求。满足水冷和风冷冷水机组配置要求的控制
系统构成见下表：
上述配置表为一般通用型配置，其中风冷机组中，由于涉及到压力测量，模拟量 输入采用电流/电压型输入模块；对于水冷冷水机组，一般考虑 2 路温度输入，如果需要增 加温度测点，可以将 TS101 模块换成 TS102 模块，这样可以将温度输入点增加到 4 路。每 套 PLC 的 CPU 单元上有两个通讯接口，一个供与触摸屏进行连接，一个可以连接到远 程计算机实现远程监控。
由于 OMRON 的 PLC 产品通用性很强，很多公司的触摸屏都可以和它通讯连接，可 以根据价格、功能和技术特点来选择相应的触摸屏产品与 PLC 配套使用。
对于其他有特殊要求，或设计中需要增加模拟量和数字量的情况，还可以酌情增加其 他相应的扩充模块以满足要求。
二、控制系统功能
控制系统的功能包括：设备运转控制，运行参数监视，能量自动调节，故障报警记录 和系统参数设定等功能。
1．设备运转控制
可以以三种形式启动机组，本地启动、远程信号启动、定时启动， 具体为：（1）在远程信号和定时信号都屏蔽的情况下以本地方式启停（2）在定时屏蔽、远 程信号允许的情况下以远程方式启停（3）定时允许的情况下以定时方式启停。在系统无全 局故障情况下，以任何一种方式启动后，辅机设备先开启，开启主机。当机组中有多 台压缩机时，控制系统将根据压缩机运转的时间来确定开启的压缩机编号，以使得机组中各台压缩机保持相对平均的运行时间。停机也有三种形式，与机组的启动方式相对应。停机时，先将压缩机卸载，停止 运行。但无论在何种启动的模式下，本地停机均拥有高的操作优先权。
2．运行参数监视
控制系统可以监视机组运行过程中的运行参数和设备运行状态，显 示各重要参数的变化趋势曲线。如冷水出口温度、压缩机的负载情况等。
3．能量自动调节 在机组辅机运转正常，主机启动完成后即进入能量调节过程。可以 通过选择冷水入口温度控制或冷水出口温度控制来决定机组是根据入口温度还是出口温度 来实现控制。
在入口温度控制或出口温度控制下，比较实际温度和设定温度值，决定机组的上下 载。实际温度值大于设定温度值时，机组上载；小于设定温度值时，机组下载。可以根据 两者间的温差值来决定上下载的周期长短，温差大则上载或下载周期短，温差小则上载或 下载周期相应增长，温差在 0.5℃之间可以停止上下载。
4．故障报警记录
控制系统可以对下列情况进行报警和记录。如果是风冷冷水机组控 制系统，则没有冷却水和冷却塔风机的相应报警功能，但会增加融霜和制热运行的故障报警。
冷水泵故障：冷水泵启动，经过延时时间后，如冷水泵连锁信号仍未到，冷水泵故 障报警。断流故障：冷水泵或冷却水泵都启动后，水流延时时间到后，水流开关信号未到， 水断流报警。防冻开关：防冻延时时间到，防冻开关信号未到，防冻报警。 冷水低温报警：延时时间后，如冷水出口温度小于 3℃，冷水低温报警。 外部连锁故障：延时时间后，用户外部连锁未到，外部连锁故障。 压缩机过载：延时时间后，热保信号未到，压机热过载报警。 高压报警：延时时间后，高压保护未到，压机高压报警。 低压报警：延时时间后，低压保护未到，压机低压报警。 油压报警：延时时间后，油压保护未到，压机油压报警。传感器故障：延时时间后，如传感器显示温度值大于 200℃，传感器故障报警。 冷却水泵故障：冷却水泵启动，延时时间后，冷却水泵连锁未到，冷却水泵故障报警。 冷却塔风机过流：风机启动，延时时间后，过流保护信号未到，风机过流报警。有任何一故障发生，开关量故障输出，系统声光报警。故障排除后，需手动复位。
5．系统参数设定
控制系统可以对下列参数进行设定： 温度修正值，修正传感器采集的实际温度值，默认下修正值为 0； 水流开关延时时间（默认为 3 秒，小为 0.5 秒）； 低压延时时间（默认为 5 秒,小 0.5 秒）； 油压延时时间（默认为 50 秒,小 0.5 秒）； 关机延时时间（默认为 120 秒）；
压缩机少运行时间（默认为 120 秒）； 允许压缩机启动的停机延时时间（默认为 480 秒，小为 300 秒）； 冷却塔风机开温度（默认为 28℃,小 25℃,大 30℃）； 冷却塔风机关温度（默认为 23℃,小 20℃,大 25℃）； 冷水入口温度（默认为 12℃，小为 10℃）； 冷水出口温度（默认为 7℃，小为 5℃）。
对风冷热泵机组还有强制除霜运行时间，除霜起始条件和结束条件，制热运行参数 等。系统还可以修改控制器内置时钟，从而有效地通过定时功能实现控制，可以 通过设定开关机时间，自动定时开启和关闭机组。可以通过分别设定一周每天的开关 机时间，经过与内置的时钟比较自动运行机组。
三、技术特点
OMRON 小型CPM2AH系列 PLC 具有优异的性能价格比，所组成的控制系统具有如下技术特点：
1．稳定的性能
CPM2AH系列PLC外型小巧结构紧凑，OMRON公司长期积累的生产控制经 验和严格的技术标准保证了其可靠稳定的性能，在恶劣的工业环境下仍然能正常运行。 更经过高低温的考验，使得该PLC可以适用在特殊的场合。
2．模拟量功能
CPM2AH使用专用的TS101/TS102温度控制模块，直接连接PT100温度传感器，提升温度测量的精度和可靠性。
3．通讯功能增强
CPM2AH 提供内置的RS232C端口和RS422端口。OMRON完全开放的通讯 协议可以方便的实现上位机远程监控功能，用户可以随心所欲自己定制开发通讯监控系统。
4．高速的程序执行速度快的程序指令执行速度，使得控制过程jingque无误。
5．很强的扩充能力
模拟量可以增加到12路；系统支持Device Net协议，具有强大的 扩充能力，通过远程端子，可以扩充到256点，方便组成集散控制系统。
四、计算机监控
CPM2AH 系统可以提供 RS232 和 RS422 通讯接口，用户计算机可以根据实际情况直接与 PLC 相联，构筑自己的计算机监控系统，也可以通过调制解调器实现远程监控。在通讯协 议上，OMRON 的 PLC 产品采用统一开放的通讯协议，便于用户开发自己的监控软件。通讯 协议主要有运行状态控制，存储区读写等功能。通讯协议格式为：
@□□RR□□□□…… □□*[ENT]
--- -- ------ ---
└→FCS 校验
└→ 起始字节地址
└→命令识别码
└→PLC 的节点号，用于识别要通讯的 PLC
通过使用这些命令，用户可以很好地在计算机上完成对 PLC 控制系统的监控。
结束语
本套控制系统从 2005 年初推出后，得到了很多用户的认可。目前已经开始在部分用户 投入使用，使用情况表明，本系统运行稳定可靠。尤其是其开放的通讯协议，使得用户可 以定制自己的计算机监控系统，这就为用户管理机组的运行提供了方便，受到了用户的好评
细纱机是目前国内纺织机械厂大量生产的一种设备，适用于纯棉或化纤的纯纺或混纺的细纱工序,以单根粗纱喂入,纺制织造、针织等用细纱。目前许多生产厂商依然采用单片机甚至继电器进行设备控制，其结果是效率低下、操作麻烦、故障率高、不便管理。
1. 概述
某纺织机械厂自主研发生产的某型号细纱机采用继电逻辑控制，曾经因其结构独特、机架稳定、适应高速等优点而获得省级科技进步奖，并成为该厂的拳头产品。但随着市场竞争的日趋激烈和自动化水平的不断提高，该机型逐渐失去了优势，订单数量日趋减少。
该厂在认真分析成败经验教训的基础上，决定一方面改进机械构造，另一方面提高自动化水平，从而达到降低成本、提高效率、夺回市场的目的。织机的自控系统终选用浙大中自公司生产的SunyPLC200可编程逻辑控制器和SunyHMI200可编程人机界面实现对织机的检测和控制，2004年11月成功地完成了调试并投放市场。
2. 系统简介
SunyPLC200的I/O点数为DI：20，DO：11，实现对织机的检测并根据组态算法对织机进行控制和保护。SunyHMI200作为人机界面，用于显示织机运行状态、设备操作和设置有关生产参数。SunyPLC200与SunyHMI200之间采用Modbus RTU协议进行通讯。
3. 系统功能
3.1 联锁控制
按照细纱机的工艺要求实现自动控制，包括低速运行、高速运行、吹吸风、落纱等过程。落纱分为自动落纱和中途落纱两种方式。中途落纱是为了方便操作工中途休息、吃饭等而设置的，是一项“暂停工作”的功能；自动落纱分为定长落纱和定时落纱，定长落纱就是当纺纱长度达到预设值的时候自动进行落纱，定时落纱就是当纺纱的时间达到预设值的时候自动进行落纱。自动落纱的方式以及落纱时间或者长度均可以在SunyHMI200上进行设置，而在设备掉电时SunyPLC200也必须能够将这些数据保持。
根据实际情况，控制程序中增加了各个过程、设备之间的联锁保护功能，使生产过程更加安全。控制程序逻辑合理性强、安全性高、柔性好、功能完备。可自动完成纺纱、锭子运转曲线和集体落纱的控制。
3.2 生产管理
在生产过程中对各种工艺参数自动进行计算，包括锭子转速、牵伸倍数、细纱号数、细纱捻度、千锭小时产量等。计算得到的参数都实时在SunyHMI200上得到显示，以便于对生产情况进行监控。下图为SunyHMI200组态图
为了适应轮班生产，在SunyPLC200内预设了A、B、C、D四个班组。工人在生产之前并选定班组。能进行纺纱过程中人机对话，具有故障报警系统。各班组的累计产量以及所有班组的累计总产量均由SunyPLC200自动进行实时计算并在SunyHMI200上显示。
4.
SunyPLC200和SunyHMI200电源范围宽，在电力紧张供电电压波动严重时也能够正常工作；特别是SunyPLC200自身支持14个DI和10个DO，使厂方不仅节省了DIO模块，还使得控制箱结构更加紧凑、整齐，增加了织机的灵活性和可操作性。
该织机三路升降采用积极式、预备粗纱自动上循环系统、将紧密纺技术应用于传统细纱机，而SunyPLC200和SunyHMI200的使用更让织机如虎添翼，极大地提高了纺纱质量。经在试验基地运转验证，机械状态正常，成纱质量稳定，性能指标均达到或超过了标准要求，电气检测、控制、显示功能正常，设备可靠稳定，具有极高的性能价格比。在北京国际纺织机械展览会上获得了好评，并当即与几个客户签订了供货合同。厂方为此尝到了SunyPLC200和SunyHMI200给他们带来的甜头，与浙大中自签订了长期合作协议。
SunyPLC200及SunyHMI200在织机中的大批量应用既源于用户对其性能指标、可靠性等的认可，更重要的是它为织机提供了较大的增值空间，能够为用户带来较高的利润。