西门子6ES7223-1BF22-0XA8参数规格

供应商
浔之漫智控技术-西门子PLC代理商
认证
手机号
15221406036
经理
聂航
所在地
上海市松江区石湖荡镇塔汇路755弄29号1幢一层A区213室
更新时间
2024-05-08 07:10

详细介绍

西门子6es7223-1bf22-0xa8参数规格

    1.引 言
    当今,在自动化的产业生产中,变频控制往往与计算机远程控制相联系在一起,从而实现电机的远程变频控制。可编程序控制器系统不仅可作为单一的机电控制设备,而且作为通用的自动控制设备,也被大量地用于过程产业的自动控制。欧姆龙新推出的可编程控制器sysmac cp1h,具有“高度扩张性”的端子台型一体化[1]。与以往产品cpm2a 40 点输进输出型为相同尺寸,但处理速度可达到约10倍的性能。本课题通过控制机(即为plc)设定比例运行参数,然后控制机通过d/a转换模件发出控制变频调速器的指令,使变频调速器带动振动磨电机按输进的速度和时间运转。基于omron plc的链接通讯(有通讯协议),我们采用功能强大的visual c++6.0语言来实现这种小型集散控制系统的上、下位机的通讯和友好的监控界面,实现了上位机与plc间的通讯。
2.通讯软件的设计
    在本项目中,上位机选用计算机, 下位机选用日本omron公司的cp1h系列xa40dr-a可编程序控制器。在计算机外设中,rs-232串口由于其组成方式简单,编程控制方便而成为应用为广泛的i/o通道之一。32 位下串口通讯程序通常采用两种方法实现:一是利用activex控件; 二是使用api通讯函数。使用activex控件, 程序实现非常简单, 结构清楚,缺点是欠灵活; 使用api通讯函数的优缺点则基本上相反[2]。vc++6.0的mscomm是microsoft 公司提供的简化bbbbbbs 下串行通讯编程的activex控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法,笔者采用了这种方法。其端口接线见附图。


2.1 上位机与plc的通讯协议
    host bbbb系统使用host bbbb 通讯协议进行通讯,上位机具有传送优先权,总是首先发出命令并启动通讯,host bbbb 通讯单元收到命令交由plc执行,然后将执行结果返回上位机,两者以帧为单位轮流交换数据。
2.2 上位机的plc链接通讯
    通讯时一组传送的数据称为块,它是命令或响应的单位,从上位机发送到hostbbbb 单元的数据称为命令块,相应的,从hostbbbb单元发送到上位机的数据称为响应块。多点通讯时,单帧发送的大数据块为131 个字符,因此当一个数据块含有132 个或更多字符时,要分成两帧或多帧进行发送。多帧发送时中间帧的格式为:正文、fcs、分界符。起始帧、中间帧的长度为131 ,结束帧的长度多为131 个字符。
    omron系列的plc 通过rs232 口与主机通讯有两种方式,种是由上位机向plc 发送初始命令,第二种是由plc 向上位机发送初始命令[3]。在监测系统中一般采用种方式。有关通讯协议如下所述:
2.2.1上位机→plc 的命令格式
    其中:
    (1)@为起始标志符;
    (2)n2 、n1 为plc 节点标志码,由两位十进制数表示,它们用来指定与上位机通讯的plc。而plc 自己的通讯节点码可由它的dm6648 和dm6653 来设置;
    (3)cmd2 、cmd1 为两字节命令码;
    (4)mt 为命令内容,用来设置具体的命令参数;
    (5)v2、v1 为两字节的帧校验码,它是从开始符“@”到mt码结束的所有字符的ascii 码按位异或的结果; 帧校验和是一个转换成2 个ascii 字符的8 位数据。它把帧中每一个字符顺序地进行异或操纵而得到的结果,即把帧的个字符到正文结束的所有字符转换成二进制形式的ascii 码后,逐个异或而得到的[4]。当发送命令时,将其加在命令格式中,作为帧的一部分发送到接收端。当接收数据时,按上述步骤重新计算fcs ,当计算结果与数据块中所带的fcs 相同时,说明传输无误,否则,说明接收到的数据不正确。
    (6)“*”和“cr”两字符表示命令结束。
    例如,@00wd00060500表示写一个数500到节点为0的plc的dm0006中。
2.2.2 plc→上位机的响应格式


    其中s2 、s1 为命令结束状态码,如00 表示正常结束,01 表示run 模态下plc 无法完成上位机命令,其余符号代码意义同上。实现上位机与host bbbb 通讯单元的通讯只需编写上位机程序,由于host bbbb 通讯单元自身带有通讯程序,上位机下发命令,地址相符的plc 自动上传响应帧,所以这一部分程序不需要客户编写,但是,编写上位机的通讯程序时,通讯参数的设置必须保证与plc 的通讯参数一致性。
3.用vc++6.0编写串行通讯程序

    首先建立一个基于对话框的mfc应用程序scommtest,支持activex控件,电话外形的控件是在系统中注册过的microsoftcommunications control, version 6.0,接受缺省的选项。
1.打开串口设置串口参数
    在主对话框cscommtestdlg::oninitdialog()中打开串口,加进如下代码:
    if(m_ctrlcomm.getportopen())
    m_ctrlcomm.setportopen(false);
    m_ctrlcomm.setcommport(1); https://选择com1
    i f ( ! m _ c t r l c o m m . g e t p o r t o p e n ( ) ) m _ c t r l c o m m .
setportopen(true);https://打开串口
    else
    afxmessagebox("cannot open serial port");
    m_ctrlcomm.setsettings("9600,e,7,2"); https://波特率9600,偶校验,7个数据位,2个停止位m_ctrlcomm.setbbbbbmodel(1); https://1:表示以二进制方式检取数据m_ctrlcomm.setrthreshold(1);
    https://参数1表示每当串口接收缓冲区中有多于或即是1个字符时将引发一个接收数据的oncomm事件
    m_ctrlcomm.setbbbbblen(0); https://设置当前接收区数据长度为0
    m_ctrlcomm.getbbbbb();https://先预读缓冲区以清除残留数据
2.发送数据
    为发送按钮添加一个单击消息bn_clicked处理函数,选择idc_button_manualsend,添加onbuttonmanualsend()函数,并在函数中添加如下代码:
    updatedata(true); https://读取编辑框内容
    senddata(m_strtxdata1,6);
    https:// m_strtxdata1表示发送速度命令的具体数值,6表示写数
据的地址dm0006
    sleep(100);
    senddata(m_strtxdata2,12); https://m_strtxdata1表示发送时间命令的具体数值,12表示写数据的地址dm0012
3.发送命令
    按照命令格式,本课题主要发送两个wd命令:
    (1)数据采用十进制发送,向dm0006中写进速度指令;
    (2)数据采用十进制发送,向dm0012中写进时间指令。部分程序如下:
    void cscommtestdlg::senddata(int m_tobesend,intm_address)
    { cbytearray array;
    unsigned char auchmsg[45]={0}
    auchmsg[0]=64; https:// 起始标志符
    auchmsg[1]=0x0; https://节点号
    auchmsg[2]=0x0; auchmsg[3]=‘w‘; https://命令符
    auchmsg[4]=‘d‘;
    auchmsg[5]=m_address/1000;
    auchmsg[6]=(m_address%1000)/100;
    auchmsg[7]=(m_address%100)/10;
    auchmsg[8]=m_address%10;
    auchmsg[9]=m_tobesend/1000;
    auchmsg[10]=(m_tobesend%1000)/10;
    auchmsg[11]=(m_tobesend%100)/10;
    auchmsg[12]=m_tobesend%10;
    lrc(auchmsg,13);
    https://auchmsg[13] ,auchmsg[14] ,保存fcs值
    auchmsg[15]=‘*‘; https://命令结束符
    auchmsg[16]=13;
    array.removeall();
    for (count=0;count<17;count++)
    array.add(auchmsg[count]);
    m _ c t r l c o m m . s e t o u t p u t ( c o l e va r i a n t ( a r r a y ) ) ;
4.计算校验码函数
    unsigned char uchlrc = 0 ; 初始值设定
    while (usdatalen——)
    {uchlrc ︿= *auchmsg++; }
    unsigned char high=0xf0;
    https://high为校验码的高位
    unsigned char low=0x0f;
    https://low为校验码的低位
    high&=uchlrc;
    low&=uchlrc;
    high>>=4;右移四位
    if(high<=9)
    high=high+48;
    else
    high=high+55;
    if(low<=9)
    low=low+48;
    else
    low=low+55;
    *auchmsg++=high;
    *auchmsg++=low;
四.结束语
    此程序在vc++6.0中运行通过,并成功应用于振动磨的控制中。该系统采用omron xa40dr-a plc与上位机连接组成控制系统,上位机通过串行口向plc发出写命令及数据,plc接受数据后,通过d/a转换模块,将模拟量发给变频器,从而实现了振动磨振动速度和时间的控制。

三菱公司plc联网的网络结构原理 
 
 
三菱公司plc网络继承了传统使用的melsec网络,并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。q系列plc提供层次清晰的三层网络,针对各种用途提供合适的网络产品。 

图1   三菱公司的plc网络
1、信息层/ethernet(以太网) 信息层为网络系统中高层,主要是在plc、设备控制器以及生产管理用pc之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转情况等数据,信息层使用普遍的ethernet。它不仅能够连接bbbbbbs系统的pc、unix系统的工作站等,而且还能连接各种fa设备。q系列plc系列的ethernet模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功能,使用户无论在世界的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件,构筑远程监视管理系统。同时,利用因特网的ftp服务器功能及melsec专用协议可以很容易的实现程序的上传/下载和信息的传输。
2、控制层/melsecnet/10(h)  是整个网络系统的中间层,在是plc、cnc等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为melsec控制网络的melsecnet/10,以它良好的实时性、简单的网络设定、无程序的网络数据共享概念,以及冗余回路等特点获得了很高的市场评价,被采用的设备台数在日本达到高,在世界上也是屈指可数的。而melsecnet/h不仅继承了melsecnet/10的特点,还使网络的实时性更好,数据容量更大,进一步适应市场的需要。但目前melsecnet/h只有q系列 plc才可使用。
3、设备层/现场总线cc-bbbb  设备层是把plc等控制设备和传感器以及驱动设备连接起来的现场网络,为整个网络系统低层的网络。采用cc-bbbb现场总线连接,布线数量大大减少,提高了系统可维护性。而且,不只是on/off等开关量的数据,还可连接id系统、条形码阅读器、变频器、人机界面等智能化设备,从完成各种数据的通信,到终端生产信息的管理均可实现,加上对机器动作状态的集中管理,使维修保养的工作效率也大有提高。在q系列plc中使用,cc-bbbb的功能更好,而且使用更简便。
在三菱的plc网络中进行通信时,不会感觉到有网络种类的差别和间断,可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作,而无需考虑网络的层次和类型。
melsecnet/h和cc-bbbb使用循环通信的方式,周期性自动地收发信息,不需要专门的数据通信程序,只需简单的参数设定即可。melsecnet/h和cc-bbbb是使用广播方式进行循环通信发送和接收的,这样就可做到网络上的数据共享。
对于q系列plc使用的ethernet、melsecnet/h、cc-bbbb网络,可以在gx developer软件画面上设定网络参数以及各种功能,简单方便。
另外,q系列plc除了拥有上面所提到的网络之外,还可支持 profibus、modbus、devicenet、asi等其它厂商的网络,还可进行 rs-232/rs-422/rs-485等串行通信,通过数据专线、电话线进行数据传送等多种通信方式。

一. 引言
电子束焊接是一种特殊焊接工艺,从当初的试验室应用发展到应用于工业电源走过了50年的发展历程。电子束焊接的主要工作原理是在真空状态下利用高压静电场把热阴极发射的电子会聚成电子束经电磁聚焦成一能量密度极高的小斑点(一般达105~8w/cm2),轰击被焊工件,使焊缝两侧的金属迅速熔化,实现焊接目的的一种工艺技术。它具有不用焊条、焊缝深而窄、热影响区小、焊速高的特点,因而焊缝纯净,深宽比大,焊接热变形量小,表面光滑亮泽,内部晶相排列紧密。特别是对于诸如钨、铌、钽等用普通焊接方式难以进行焊接的难熔金属材料以及不同熔点(例如铜与钨等)、不同厚度的工件,“电子束焊”是十分理想的焊接方法。
应用范围:广泛应用于航天、航空、核能、兵器和仪表、汽车、电工机械等行业,例如人造卫星部件、钛合金、锆板等材料结构件、组合件和弹性部件、膜盒、齿轮组件、汽车半轴、电工触头、双金属锯带和双金属材料等。基本工艺如图1所示


二. 系统概况和改造方案
某冶金研究所的“zd-7”电子束焊机是北京电子组件十二厂1975年专门为该所设计生产的特殊焊接设备,它主要由高压电源、真空系统,焊接辅助控制系统三大部分组成。限于当时电力电子器件,技术条件等方面的制约,该设备自投入使用三十年以来电气部分始终存着控制精度差、故障率高,高压纹波大的缺点,从而导致生产效率和产品成品率低,无法保证正常生产。经过反复研究该冶金研究所决定对这台电子束焊机的电气部分进行改造,我有幸成为了这个项目的设计负责人。根据技术要求提出如下方案:
1.将原来的接触器。继电器式的电磁控制系统改为由plc和hmi人机界面操作屏组成的新型控制系统,这样通过清晰美观的组态画面进行操作既提高了操作的自动化程度和直观性,又提高了焊接的控制精度。
2. 将原有的手动阀门全部变为电磁阀以实现真空系统的自动抽真空过程。
3.该电子束焊机的聚焦、偏转及焊件进给的公、自转部分原来采用圆盘式陶瓷电阻开环调节,精度低、占用空间大,操作不方便;现用电子板配合plc模拟量的反馈可以实现闭环控制,精度高、占用空间小,操作灵活方便。
4.电子束焊机的灯丝加热电源采用单相调压调节阴极灯丝加热电流。连接灯丝变压器副边绕组的阴极钨丝冷态直流电阻值只有0.5~1Ω,所以当调节灯丝变压器原边绕组电压时(间接调节阴极灯丝加热电流),由于灯丝变压器副边绕组极低的阻抗值造成原边激磁电流会在很窄的调节范围内变化很大(直接影响毫安级的电子束流)。因此灯丝加热电源的控制同样需要闭环控制以提高其控制精度和扩大调节范围。
5.其“核心”部分—高压电源采用三相调压器人工开环调压,经三相升压变压器升压,二极管整流供电的方式,这种原始的控制和调节仅满足于试验研究和要求不高的应用场合。体积大、效率低、操作复杂和可靠性差是该电源的主要缺点。参照国内外电子束焊机成形产品及相关资料,决定将原工频高压电源改为高频高压电源。
三. 改造实施及现场调试
1. plc和hmi
本机选用的plc为西门子公司生产的s7-300系列可编程逻辑控制器 , 由它 实 现 对设 备 的 各种逻辑控制。cpu单元为315-2dp,配有64k闪存卡以存贮用户程序。 通过 plc的逻辑运算模拟量输出来控制高压 、束 流 、聚焦、偏转、焊件公/自转的给 定 ;通过 plc的逻辑运算模拟量输入来 显示高 压 电压值,束 流 、聚焦、偏转电流值,焊件公自转的速度;通过plc的开关量输入显示返回状态并且实现电气联锁;通过plc的关量输出驱动所有外围设备启动或停止;315-2dp功能较强,内部集成了许多sfc(系统功能),可以对高压、束流进行斜坡函数软启动、pid调节,实现动态调节,另外模拟量模板的分辨率是12位足以满足控制精度。hmi同样选用西门子op270操作面板,与s7-300的通讯方式为mpi。高压、束 流 、聚焦、偏转、焊件公/自转的给定和控制均可以在hmi操作,同时在上面读出相应的值和状态。hmi为10英寸液晶屏,外形轻薄,可直接嵌入安装在控制柜门上节省了大量空间。hmi自带win95操作系统,加上所作的工艺画面完全实现了人机界面,操作起来方便简单。整个plc和hmi系统配置如图2 所示:


根据控制和工艺要求plc程序框图如图3所示:


2. 聚焦偏转及焊件公自转
1)电子束的聚焦、偏转线圈固定在电子枪内部,聚束极下方(电位接近阳极电位),对电子束起到电磁聚焦和电磁偏转的作用,如果不稳定或脉动较大将直接影响电子束的能量,即焊件的焊接质量。所以要求输出的聚焦、偏转电压波形平直,调节起来平稳。对聚焦、偏转毫安级的电源来讲只要输出有足够大的滤波电容,采用合适的滤波形式(本设备为Π形滤波)可使uo=1.2~1.3u2完全满足要求。另外在电路上采用比例积分放大器,电压输出采用大功率三极管输出以(电流放大,β=40),完全实现输出电压平滑可调。偏转线圈电压为正、负双向连续可调。
2)保留原设备的公转、自转机械联锁,手动切换。公转(自转)电机是直流伺服电机,原设备的控制采用单相调压器调压,体积大,调节范围窄,速度不平稳。同样采用电子电路控制,通过霍尔变送器将速度值(电枢电压)送到plc模拟量模板,经plc程序规格化后由plc模拟量输出模板再送回该电路板上的pi调节器形成闭环控制,增大了调节范围,稳定了转速。电枢电压的输出采用大功率三极管两极放大输出构成的“h”桥,可以保证直流伺服电机正、负方向运行和电路板承受足够的过载能力。
3) 聚焦偏转及焊件公自转既可以在hmi上预置也可以在操作盒上用电位计调节,方便实用。
3. 灯丝加热电流(束流控制)
如前所述,束流的控制依赖调节灯丝加热电流。在热状态下阴极钨丝产生大量的活跃电子,连续不断的活跃电子在静电场力的作用下形成电流,电流的大小取决于活跃电子的多少,而活跃电子的多少又取决于灯丝加热电流,即灯丝变压器原边电压的大小。原设备同样采用单相调压器调压,同样存在体积大,调节范围窄的缺点,要达到理想的控制要求必须改变控制方式。设计采用可控硅反并联(尽量不要采用双相可控硅),控制板采用恒流的控制方式,将束流电流(不是加热流压)经霍尔变送器(经plc程序规格化)反馈到控制板的pi调节器,只要焊接束流有变化,系统立即跟踪稳定束流。束流控制与高频高压电源恒压功能配合兼作内环,更起到稳定焊按电流的效果。该调压控制板具有故障(过流、过载、欠压等)保护功能。原理如图4所示:


4. 高压电源
高压偏置电源(简称高压电源)是整个电子束焊机的心脏,它具有形成强电场和静电聚焦的双重任务,是评判一个电子束焊机性能的决定性指标,可以说改造电子束焊机就是改造高压电源。经过查找相关资料得知,不考虑其它因素原三相整流高压电源输出电压的纹波系数大于1%,只适合焊接一些粗放型工艺要求不高的产品,无法适应精密器件的焊接。随着电力电子器(如igbt)的发展,高频高压电源无疑成为高压偏置电源的。新高压电源纹波系数小于1%,电压负载率+-1%。 
电主电路系统(如下图5):


图5
1) emc滤波电路
开关电源工作时会产生传导噪声返回到市电网络,影响电源控制


西门子代理商,西门子模块代理商,西门子一级代理商,西门子PLC代理,西门子中国代理商
展开全文
我们其他产品
我们的新闻
相关产品
西门子plc 西门子低压电器 铝棒规格 规格 O型圈规格 H型钢规格 参数 拖链规格 铜套规格 无缝钢管规格 螺母规格 西门子工控机 勾花网规格 西门子电动阀
优质商家推荐 拨打电话