6ES7231-7PB22-0XA8型号含义

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1 引 言
     切纸机械是印刷和包装行业常用的设备之一。切纸机完成的基本动作是把待裁切的材料送到指定位置，然后进行裁切。其控制的核心是一个单轴定位控制。我公司引进欧洲一家公司的两台切纸设备，其推进定位系统的实现是利用单片机控制，当接收编码器的脉冲信号达到设定值后，单片机系统输出信号，断开进给电机的接触器，同时电磁离合制动器的离合分离，刹车制动推进系统的惯性，从而实现jingque定位。由于设备的单片机控制系统老化，造成定位不准，切纸动作紊乱，不能正常生产。但此控制系统是早期产品，没有合适配件可替换，只能采取改造这一途径。目前国内进行切纸设备进给定位系统改造主要有两种方式，一是利用单片机结合变频器实现，一是利用单片机结合伺服系统实现，不过此两种改造方案成本都在两万元以上。并且单片机系统是由开发公司设计，技术保守，一旦出现故障只能交还原公司维修或更换，维修周期长且成本高，不利于改造后设备的维护和使用。我们结合自己设备的特点提出了新的改造方案，就是用plc的高速计数器功能结合变频器的多段速功能实现定位控制，并利用hmi（人机界面humanmachine interface）进行裁切参数设定和完成手动操控。

      2 改造的可行性分析
     现在的大多plc都具有高速计数器功能，不需增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百khz的脉冲信号。切纸机对进给系统的精度和响应速度要求不是很高，可以通过对切纸机进给系统相关参数的计算，合理的选用编码器，让脉冲频率即能在plc处理的范围内又可以满足进给的精度要求。在进给过程中，plc对所接收的脉冲数与设定数值进行比较，根据比较结果驱动相应的输出点对变频器进行输出频率的控制，实现接近设定值时进给速度变慢，从而减小系统惯性，达到jingque定位的目的。另外当今变频器技术取得了长足的发展，使电机在低速时的转矩大幅度提升，从而也保证了进给定位时低速推进的可行性。

      3 主要控制部件的选取
      3.1 plc的选取
设备需要的输入输出信号如表1所示。

表1plc输入输出分配表

   针对这些必需的输入点数，选用了fx1s－30mr的plc，因为选用了人机界面，其它一些手动动作，如前进、后退、换刀等都通过人机界面实现，不需占用plc输入点，从而为选用低价位的fx1s系列plc成为可能，因为fx1s系列plc输入点多只有16点。另外此系列plc的高速计数器具有处理频率高达60千赫的脉冲的能力，足可以满足切纸机对精度的要求。

      3.2 编码器的选取
     编码器的选取要符合两个方面，一是plc接收的高脉冲频率，二是进给的精度。我们选用的是编码器分辨率是500p/r（每转每相输出500个脉冲）的。通过验正可以知道此分辨率可以满足上面两个条件。验证所需的参数：电机高转速是1500转/分（25转/秒）、进给丝杆的导程是10mm/转。验证如下：

     本系统脉冲高频率＝25转/秒×500个/转×2（a/b两相）＝25khz

     理论进给分辨率＝10mm/500=0.02mm

     同时由上面的数据知道进给系统每走1mm编码器发出50（此数据很重要，在plc程序的数据处理中要用到）个脉冲信号。由于此工程中对编码器的a/b相脉冲进行了分别计数，使用了两个高速计数器，且在程序中应用了高速定位指令，则此plc可处理的高脉冲频率为30千赫，因此满足了个条件;我们的切纸机的载切精度要求是0.2mm，可知理论精度完全满足此要求。

      3.3 变频器和hmi的选取
     这两个部件我们都选用了三菱公司的产品，分别是fr-e540-0.75k-ch和f920got-bbd-k-c。f920got是带按键型的hmi，它的使用和编程非常简单方便。它具有以下特点：（1）可以方便的实现和plc的数据交换；（2）通过本身自带的6个功能按键开关，可以控制plc内部的软继电器，从而可以减少plc输入点的使用；（3）具有两个通讯口，一个rs232c（用于和个人电脑通讯）和一个rs422（用于和plc通讯），利用电脑和f920got相连后不仅可以对hmi进行程序的读取和上传，还可以直接对plc的程序进行上传下载、调整和监控

1.前言

    1250离心机是立式刮刀卸料自动过滤离心机，主要用于固相为颗粒状悬浮物料固液相分离，也可用于纤维状物料固液相分离。矿物、环保、医药、化工等行业中广泛应用。目前多数离心机仍由继电器控制，采用有级调速，离心机工作转速调节单一、设备故障率较高，生产效率低下。为克服这些问题，我们对制药厂1250离心机电控系统进行技术改造，采用plc控制和变频器调速，该系统自动化程度高、稳定性好，运行可靠，现已成功应用于多家制药厂。

2.系统原理

     离心机工作原理是将待分离物料经进料管送入高速旋转离心机转鼓内，离心机力场作用下，物料滤布（滤网）实现过滤，液相经出液管排出，固相则截留转鼓内，待转鼓内滤饼达到机器规定装料量，停止装料，对滤饼进行洗涤，同时将洗涤液滤出，达到分离要求后，离心机低速运转，刮刀装置动作，将滤饼刮下，完成一次工作循环。图1为1250离心机结构图。

  离心机离心工艺过程：1）进料：当变频器速度达到20hz时，首先打开进料阀、料层检测阀，当检测到料层满时，关闭进料阀并延时10s，料层满信号消失再次打开进料阀连续执行上述动作2次。2）离心：当第三次料满信号产生时，关闭进料阀变频器升速至50hz进行高速分离，离心时间可由触摸屏设置，时间到后变频器降速至40hz。3）清洗甩干：打开清洗阀进行清洗，清洗时间、暂停时间和清洗次数所分离药物品种由触摸屏设置。清洗工艺完成后进入甩干过程，变频器升至50hz，甩干时间由触摸屏设置。时间到后进入卸料状态。4）卸料：甩干后料层过厚，刮刀采用分段定时旋转卸料，即刮刀旋转（时间可设置）→停2秒 →刮刀下降（下降高度可设置），重复上述动作，直至后一次刮刀下降至下限感器动作，然后上升到顶部至上限位停止动作。

3 系统设计

3．1硬件设计

     系统采用三菱公司fx2n-40mr型可编程序控制器（plc）控制，当程序设定好后可进行无人看护自动化操作或选择手动控制，并对加料、初过滤、洗涤、精过滤、卸料等进行全过程监护。离心机调速采用plc+d/a模块、变频器进行调速，电压（0-10v）来控制变频器频率，变频器采用德国伦茨公司evf系列变频器，功率22kw。触摸屏采用easyview5.7英寸4灰度触摸屏。

     plc共有20个输入点，15个输出点。图2为plc外部硬件配置图。控制系统主回路及变频器外部接线如图3所示。

     其中为消抖防信号干扰，输入点x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x20分别经4个隔离栅接入plc输入。

3．2软件设计

     编程采用编程软件melsecmedoc软件包，它基于个人计算机，适用于三菱公司plc用户程序编制和监控，sc-09rs232/rs422接口与plc编程口相连，可用梯形图或指令编程。本系统plc梯形图程序控制要求采用stl和set步进指令编制。主要有初始化设定，进料、分离、清洗、甩干控制程序、自动控制程序等。程序设计中采取安全保护有:转速检测，过振动保护，开盖保护，电机过载过热保护，刮刀旋转，升降机械电气双重控制，刮刀与转鼓联动锁定。程序流程图4所示。

4.结束语

     该系统多家药厂现场运行，结果令人满意各项指标满足现场技术要求。系统启动平稳，分离因数可调，操作简洁方便，自改造投入运行以来，运行稳定调速方便，免维护，为现场操作人员创造了一个高效率工作环境，实现了1250离心机较为先进控制技术。

随着人们的生活质量的提高，提高中央空调的舒适性、经济性、可靠性十分重要。采用先进、实用、可靠的可编程控制器(plc)来进行控制是当前中央空调控制系统的主流。我们将以青岛某中央空调厂商的风管机中央空调系统为例，介绍co-trusttrustplc ctsc-200系列高性能小型plc及其文本显示器td2x在中央空调中的应用实例。

      一、系统简介
     该空调系统为风管式系统，风冷风管式中央空调系统与其他中央空调相比有新风的引入提高的空气的质量、温度较均衡、噪音小、可调节、安装简单、运行可靠、效率高和运行费用低等显著特点。风管机中央空调系统以空气为输送介质，其原理与大型全空气中央空调系统的原理基本相同，是一个小型化的全空气中央空调系统。它利用室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风进行冷却/加热处理后，再送入室内消除其空调冷/热负荷。风管式机组系统简单，采用制冷剂和空气直接蒸发换热的制冷循环方式，无需中间传热媒体，减少了损耗，效率高。由于引入了新风，其空气品质能得到较大的改善。原理图如下所示，图中室外主机采用风冷方式。

    该系统有如下几个特点：

     夏季,制冷机组运行，实现冷调节；冬季,冷机配合热源共同使用，可以实现冬季采暖。在春秋两季可以用新风直接送风，达到节能，舒适的效果。
     采用集中空调的设计方法，送风量大，送风温差小，房间温度均匀。送风方式多样化，能够具体情况制定不同的送风方案，增强人体的舒适性。
     采用模块化主机，根据设置自动调节制冷量。室内及分区控制，各个室内及独立运行，分别调节各个区域内的空气。
     维护非常方便，对发生的故障进行报警的同时在文本显示器上显示，维护人员可方便快捷地根据故障显示进行维护或修理。
      可单独控制，也可集中进行控制，运行更加经济、节能。

      二、系统控制
    控制系统采用trustplc ctsc-200plc及其文本显示器td2x。控制系统示意图如下所示：

ctsc-200 plc及其文本显示器对新风机组监控如下：

可在文本显示器td2x上起停风机电机及查看其工作状态
测量风机出口空气温湿度参数，以了解机组是否将新风处理到要求的状态 
测量新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换
检查新风阀状况，以确定其是否打开
控制空气--水换热器水侧调节阀，以使风机出口空气温度达到设定值
控制干蒸汽加湿器调节阀，使冬季风机出口空气相对湿度达到设定值 
保护管网，冬天防冻，自动停止风机，同时关闭新风阀门
对冷水机组的监控： 
压缩机启停控制及状态监视 
冷热水泵起停 
蒸发器进出口温度 
冷凝器进出口温度 
压缩机进排气压力温度 
油泵出口压力 
冷凝器水流开关控制 
蒸发器水流开关控制

   三、trustplc ctsc-200 ntc扩展模块在系统中的应用
      trustplcctsc-200系列plc特有的ntc混合输入扩展模块型号em231ntc，模块集成了四路模拟量采集通道，其中两路为温度传感器信号输入，用于直接连接ntc热敏电阻或pt100热电阻，另两路为电压电流型输入，用于连接压力传感器信号，特别适合与单机头中央空调系统的控制需求，使用ntc混合输入扩展模块的中央空调控制系统不再需要额外的ntc变送器，采样更加准确、稳定，又大大节省整体方案成本。

      四、copaneltd2x文本显示器在系统中的应用
     系统上电后，td2x首先进入欢迎使用画面，操作菜单分级显示，菜单包括系统运行状态、系统运行控制、系统参数显示、pid参数修改、电动阀开度调节。室内机组有两种控制方式，可以单独控制，也可以。当故障发生时，故障报警信息也通过td2x来显示，直到故障得到确认和恢复。
      copanle td2x是可编程控制器trustplcctsc-200小型plc系统的文本显示和操作界面，可在trustplc ctsc-200plc的编程软件中进行组态，使用非常方便。
     td2x可根据cpu内部的逻辑条件显示信息。在信息中也可内嵌数据，数据既可以显示，也可以由操作人员进行设置。也可以使用td2x设置cpu实时时钟，访问cpu内存变量，或对开关量输入/输出进行强制。td2x可以设置密码，以限制对设备的操作。td2x还可以显示多达80条消息。

      五、总结
      在小型中央空调中使用trustplcctsc-200可编程控制器及其文本显示器copaneltd2x来做为小型中央空调监控系统的控制硬件，不仅降低空调成本，而且具有如下优异的系统功能：

     多种控制方式，可以通过文本显示器td2x实现多个室内机组或独立控制。
      监测各机组出回风温度及各机组运行状态。
      可通过td2x设置空调运行参数。
      自检反馈和报警功能。
      冷水自动控制温度调节，可随意调节各房间的温度。
      可根据日历表规划和时区设置自动启动。
      参数设置带有密码保护。
     ntc传感器直接接入控制系统，无需额外变送器，大大解决整体方案成本，且采样更准确、更稳定 。