西门子6ES7212-1HF40-0XB0技术参数

西门子6es7212-1hf40-0xb0技术参数

1 引言
　　系统用于酒店，小区高层供采暖/生活热水。系统采用循环控制自动调节，保证恒定温
度和压力。系统根据室外温度和设定的供水温度循环控制供热**，根据管道回水压力波动，控制供水泵组中单台电机的转速或多台电机的投入及退出，使管网主干出口端压力始终保持恒定．以满足用户对高性能、高质量供水的要求，并使整个系统始终保持在高效节能的佳运行状态。

2 基于plc技术的恒压供水系统设计
1.1供热机组自动控制技术要求
（1）供热机组自动显示功能：一次供水**，压力和温度；一次回水压力和温度；二次供水压力和温度；二次回水压力和温度；水箱水位；循环泵，补水泵故障警报；二次供水压力和温度过高和过低报警；二次回水压力和温度过高和过低报警；水箱水位过高和过低报警。
（2）供热机组自动控制功能。根据二次供水温度和室外补偿温度调节，一次供水**达到二次供水温度恒定；停电自动关闭一次供水；二次回水恒压运行；自动上水；系统设备发生过压，过温，欠压，过流。超载，过热，短路等故障可远程报警。
1.2生活热水机组自动控制
（1）运行功能。自动变频：用于水泵正常供水的工作状态；手动变频：用于系统调试，手动控制变频；手动工频：自动控制失灵。切换到手动，工频控制水泵；故障报警：系统设备发生过压，过温，欠压，过流。超载，过热，短路等故障可报警；显示：数码显示器可显示频率，压力，电流，电压等数字信号。变频运行定时切换：当一台水泵连续运行达到一定时间，自动变频启动另一台水泵，前一台水泵自动停机，保障每台水泵的磨损系数。如果系统主泵数大于2台，则此过程依次轮换。切换泵时候需要一定的延时，保证电气安全，防止电流冲击。
（2）恒压供水控制。循环方式控制水泵恒压运行；变频，工频自动转换：系统用水量
超过水泵的额定供水量时，水泵自动转为工频运行，同时自动变频启动另一台水泵运行，共同向系统供水。若用水量又趋于下降到单台水泵的额定供水量时，原工频运行的水泵停止工作，变频工作的水泵在新的频率下单独向系统供水。如果系统主泵数小于2台，则此过程依次轮换。当变频器控制的电机满足不了设定**要求，此时变频器输出频率逐渐上升，直到工作在设定的上限频率，如压力仍达不到设定值，由可编程控制器，通过pid运算得到输出量给发出速度控制指令。如系统用水量超过水泵的额定供水量时，水泵自动转为工频运行，同时自动变频启动另一台水泵运行，共同向系统供水。若用水量又趋于下降到单台水泵的额定供水量时，原工频运行的水泵停止工作，变频工作的水泵在新的频率下单独向系统供水。如果系统主泵数小于2台，则此过程依次轮换。
供水系统结构参见图1。二次供水温度pid控制比例阀的开口（热水**阀）回馈二次温度。二次回水压力，控制回水压力（变频器）回馈回水压力。

                         图1 生活热水系统结构

（3）系统特点。自动化控制避免用水高峰压力不足，用水量少时恒压防止管网压力
过高爆管，实现无人看守；可以利用变频技术显著节约电能，节能量通常在10-40%。从单台水泵的节能来看，**越小，节能量越大；安全卫生。系统实行循环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。

2系统电气设计
　　主控制器选用plc,自动化程度高,简化了线路。开关量(包括启动停止按纽,限位,故障,频率检测等)输入24点;输出10点；模拟量检测11路(压力.温度,水位)；模拟量输出2路.分别控制变频器和比例阀,控制系统压力和**。主控制电路如图2所示。
2.1 plc控制电路设计
（1）配置设计。根据系统控制需求分析, 电气系统配置如图3所示。
（2）cpu单元设计。plc选取台达cpu单元dvp48eh：24 in/24 out，cpu单元控制电路如图4所示。
（3）扩展单元设计。1个4通道ad输入2通道ao输出模拟量扩展单元06xa-h，2个4通道ad模拟量扩展单元04ad-h ，模拟量控制电路如图5所示。

                          图2主控制电路

              图3 电气系统配置

图5模拟量控制电路

2.2 人机界面设计
　　人机界面选取台达7.5”彩色触摸屏。人机界面（hmi）可显示工艺流程、工艺参数和设备状态，hmi图形接口友好，只需直接对图示进行手动点触操作，因此操作简便灵活。
具体画面规划如下:
（1）开机画面说明：系统上电后，在人机界面上显示如图6所示画面，按画面提示进入各个子画面界面。

图6 开机画面

（2）参数设定画面说明。可以设定二次供水温度，3位加一位小数；二次供水压力，1位加2位小数，单位mpa；同时可以设置温度和压力的高限和低限。
（3）控制画面说明。1#循环泵启动和停止，2#循环泵启动和停止；手动变频可以直接设速度，同时也可以用增加按钮和减小按钮来手动调节速度；校表功能可以调节各种表的系数；pid参数可以来调节系统的pid参数比例/积分/微分，积分饱和限制等。
其它画面包括：当前警报；历史警报；历史趋势；系统数据说明（图7）等。

  
             
3  结束语
　　系统均采用台达系列自动化技术控制，操作方便简单,实时检测,多种保护.该系统主要应用在设备档次及自动化要求比较高、智慧化比较高供水场合，系统运行稳定可靠，是传统控制系统的佳替代产品，代表未来恒压供水发展方向

1引 言
    我们在日常的生活中使用到大量的日常用品和食品，从方便面、冰激凌、肥皂、挂面等，这些用品有一个共同点，就是都有一个漂亮的热塑性塑料包装袋，给我们赏心悦目的感觉。所有这些产品的包装都是有本文章介绍的一种设备来进行包装的，这个设备就是枕式包装机。单单从上面我举例到的几种日常常用的产品，大家就知道这种包装机应用的方面是多么的宽广，对我们的日常生活产生多大的影响。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的**，给包装机行业带来了良好的发展机遇，应用范围也越来越宽广，就带来对包装机的大量需求，市场上对包装机的质量和生产效率也提出了更高的要求。传统的枕式包装机主要为机械机构，采用差速齿轮箱的结构来实现动作协调**包装的效果。差速齿轮箱结构不但噪音大，机械故障率高，封装精度的调整困难，而且不符合市场竞争要求的小批量多品种个性化产业要求。本文主要介绍是基于台达机电产品的机电一体化包装机系统解决方案。

2 自动枕式包装机系统介绍
2.1封切系统
枕式包装机的封切系统由横封刀（上、下）和纵封（左右两个），作用就是对包装物进行横向和纵向的封装。
2.2加热系统
为横封刀和纵封刀加热，进行温度控制，该系统采用台达温度表采集并控制封切刀的温度。
2.3变频调速系统
采用台达变频器（afd-015s23）驱动横切刀达到封切的目的，其速度决定该包装机的包装速度
2.4纵封送料系统
纵封送料系统由伺服驱动送料辊，与横切送料系统配合，根据包装膜的袋长等技术指标达到准确送膜并能达到封切准确（横切到包装膜的色标位置）的目的。
2.4电气控制系统
　　主机的电气系统主要由可编程控制器（dvp-20eh）、变频器（vfd-015s23）、伺服控制系统（750w）、触摸屏（5.7灰）、封切加热系统、编码器、光电检测等组成。（图1、图2）

图1 电控箱
 
图2 操作屏

3 电控系统设计
电气控制系统采用台达plc为核心，整合台达人机、伺服、变频器等来实现包装机的送料和准却封装。参见图3。系统采用plc通过通讯方式采集变频器的命令频率f和输出频率h，通过求这两个频率的平均值（依此来避免采集单一输出频率时的延时），作为变频器的当前频率，通过计算得到电机的当前速度v，根据机械结构的传动比可以算出当前横切刀的旋转速度r（转/分）,作为送膜快慢的依据。电气控制系统中在横封刀轴上安装一个接近开关，位置为横切点的位置。

 
3.1送模长度
在送膜轴上装一光电开关，在包装膜上黑色光标通过时起作用。在纵封送料系统的主轴安装一个360线编码器，对袋长进行计长（通过plc高速计数实现）。系统的工作原理就是通过人机界面上对应画面设置袋长（包装膜两个光标之间的距离），袋长设定也可以通过启动系统袋长自动量测来实现，当按下袋长自动量测按钮时伺服以固定的速度启动，驱动纵封系统送料，当光电检测到包装膜的个光标的时候开始计长，当运行到下一个光标到来时停止计长，并把计算出来的长度显示到人机上，当按下存储按钮时，就把该长度送进plc，作为当前封切时包装膜的长度。
3.2横切位置对准
另一个主要的功能是横切位置对准，就是让横切刀在横切的时候准确横切在光标的位置（用户也可以设定其它横切位置），这个分为自动和手动两种对准方式。
（1）自动方式。可以首先通过点动（分别对横切刀和纵封送料点动）把横切刀正好切在包装膜的光标位置，然后按下教学模式开始按钮，伺服以固定的速度启动，驱动纵封系统送料，同时plc开始计长，当运行到光标位置的时候，伺服送膜停止，并把当前计长数据送到人机当前页上，当按下相对位置存储时，plc以当前的相对位置进行包装。
（2）手动方式。可以直接在人机上输入相对位置，如果在运行的时候可以通过运行画面中的左移和右移数值输入按钮直接调整切刀位置，左移右移数值单位为毫米。
3.3封切跟踪
当设备在运行时，横切刀每运行一周，切点接近开关就通过plc外部中断一次，
采集当前编码器计数值，并与pic中存储的相对位置进行比较，根据差值的大小和正负，来计算出plc所发出命令脉冲的频率。
可以通过面板或者人机界面实现启动/停止/送料点动/切刀点动/整机点动等功能，当运行时可以检测当前运转速度（包/分），记录加工数量（包），并可实现清零。

4 电气配置
4.1 主控系统
plc采用台达dvp-20eh,此机型具有三路ab相高速计数（其中两路单相频宽为200k）及两路高速脉冲输出（频宽为200k）,另外还具有强大的浮点数运算功能，双通讯口（232&485），丰富的周边指令集；多类型的功能扩展卡；内建pcbbbb，定位控制，通讯等多种便利指令。
4.2 伺服配置
设备选用台达伺服控制器（750w），具有优良的特性。如五机一体控制（位置/速度/扭力/定位/通讯控制）；内含运动控制器；内建rs-232/485/422通讯界面；输入指令平滑控制功能；高速dsp控制。
4.3人机界面
台达人机界面具有支持多类型plc、强大的宏功能、支持usb口快速上下载程序、配方管理功能、两个通讯口可以同时支持不同的通讯协议、可以实现在线/离线仿真功能；支援smc存储卡；支持多重密码保护功能。
5 结束语
该系统是台达品牌系统整合方案，可以满足用户在多种情况下的运行需要，解决原来机械结构主导设备一些缺点，运行稳定，平稳，封切准确，操作简单。据有较好的推广价值。