6ES7223-1BM22-0XA8诚信交易

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配方的基本概念
配方(recipe)是一组参数值，它用来提供生产产品和控制生产过程所需的信息。例如饼干的配方包括黄油、白糖、鸡蛋、面粉和烹调时间等参数的数据类型和参数值等。
配方集是若干个配方的集合，这些配方有相同的参数集合，但是参数的数值各不相同。例如饼干配方集包含夹心饼干和苏打饼干的配方。生成配方集后，在更换产品时，只需要输入配方的符号名或配方的编号，就可以使用配方中预设的参数集合，避免了在生产过程中经常输入重复的大量的参数。
过去只有在计算机上运行的组态软件等上位机软件才有配方功能，小型plc因为存储容量小，不可能设置配方功能。西门子的新一代s7-200小型plc新增了配方功能，配方集的数据和实时采集的数据保存在64k或256k的eeprom存储卡中，存储卡插在cpu模块的插槽中。存储卡的写操作次数的典型值为100万次。s7-200的新版编程软件step7-micro/win (v4.0)支持配方功能，它的配方向导用于在存储卡中创建、修改配方和配方集。
用户程序可以调用配方向导生成的读写配方的子程序，将某个配方读入cpu模块中的存储区，或将修改后的配方值写入存储卡中。操作人员可以用文本显示器td200或别的人机界面来选择需要的配方。
用配方向导生成配方集
在编程软件中执行菜单命令“工具→配方向导”，打开配方向导，可以定义和生成配方。
（1）定义配方
在图1所示的配方定义表中，用鼠标点击“域名”(fieldname)列中的一个单元，然后编辑该域名，每个域名都将成为名为rcpx_sym（x是配方集的编号）的符号表中的符号名。用下拉式列表选择变量的数据类型，输入变量的默认值和注释。所有的新配方将用这些默认值作为初值。多可以定义4个配方，即多可以有4个配方集，每个配方集内配方的个数只受存储卡容量的限制。

图1 定义配方

图2 创建和编辑配方

（2）创建和编辑配方
在创建和编辑配方对话框中，按“新”按钮后，在图2所示的配方表中，将会出现一个白色背景的可编辑的新配方列。该列中同时出现定义配方时设置的默认值，应根据产品的实际情况来修改默认值，以创建新的配方。可以修改列标题中配方的名称，例如“苏打饼干”。选中某一列的配方后，可以删除它，或将它的参数设置为默认值。用鼠标右键单击某一配方列，执行弹出的菜单中的命令，可以剪切、复制和粘贴点击的配方。粘贴后新的列被插入当前光标位置的左侧。
（3）分配v存储区
可以自己选择v存储区中的起始地址，也可以使用配方向导推荐的地址，单击“建议地址”按钮，推荐的地址将会根据配方的字节长度递增。
（4）项目组件
配方向导将会为新的配方生成项目组件，包括符号表、数据块、读/写配方的子程序和存储卡数据，用户程序可以使用这些组件，用配方的符号名读取配方数据。必须将带有配方向导配置的项目下载至plc才能使用它们。下载时必须在下载对话框中选中“配方”选项，将配方数据载入存储卡。
在用户程序中读出和修改配方
在用户程序中可以调用配方向导创建的子程序，rcpx_read（x＝0～3）将配方从存储卡传送到v存储区，rcpx_write用指定的v存储区中的配方数据替代存储卡中的配方。配方向导创建的子程序在指令树的“\指令\调用子例行程序”文件夹中。

图3 读写配方指令

指令框中的rcp输入端是配方的编号，数据类型为word，可以使用配方的符号名，例如“甜饼干”。字节error是输出端返回的执行结果，无错误时为0，访问存储卡失败为132。
将图3中的程序写入主程序ob1，将程序块、数据块和配方下载到cpu，切换到run模式。为了监视对配方的读写操作，生成如图4所示的状态表。因为在配方向导中指定0号配方集对应的v存储区地址为vb0～vb5，在状态表的行输入地址vb0后，自动变为符号地址“面粉”。将光标放在“面粉”所在的方格中，按键，将会在下一行自动生成下一个地址vb1对应的变量“白糖”。
令输入变量i1.0为1(如图3)，cpu读取甜饼干的配方，在状态表的“当前值”列可以看到读出的配方数据(如图4)。用状态表修改配方中的变量值，例如将面粉的值改为40，然后令输入变量i1.1为1，将vb0～vb5中的数据写入存储卡中。将状态表中面粉的当前值清零后，再用i1.0读取甜饼干的配方值，用状态表可以看到修改后的配方值。

图4状态表

引言
空压机组是很多类企业的必备设备，工作过程不复杂，但其启动和停车过程有严格的要求。现有空压机组一般都由固定工人值守，平时启动和停车根据生产需要随时调度，由工人按要求的顺序操作相应开关、阀门和主电机而完成启停过程。运行中，要求值班人员经常检测机组状况，在温度、压力、电机额定电流等超过允许值时应紧急停车。因此，空压机每天24小时间断运行需由工人24小时连续值守，显然，这是对人力资源的严重浪费。所以，有必要对此过程进行全自动控制，并在远程操作室设置监控和报警装置，以实现现场无人值守和远程监控、报警。
怀化车辆段东场压风房现有两台v-6/7型空压机组，空压机组运行与否，启开动1#还是2#空压机，是由值守工作根据调度命令来执行。空压机组启动过程是，先开启水泵输入冷却水，然后打开排气阀，开启主电机，打开进气阀，使其空负荷启动，运行约5分钟后，将排气阀关闭，进入负荷运行；停车过程则是，先关闭进气阀，再打开排气阀，然后关主电机和水泵，后关闭排气阀。
1、监测控制系统硬件设计
1.1系统控制要求
怀化车辆段对该两台空压机的控制要求是，远程操作自动启停，参数异常自动停车，为此，需对下列参数进行采集：
(1)压力信号分别为1级缸、2级缸及储风缸压力3点；
(2)温度信号为1级缸排气温度、2级缸进气温度、2级缸排气温度、油温、曲轴轴承温度2点、电机轴承温度2点以及冷却水出口温度共9点；
(3)电量信号为主电机电流1点，及总电源的3相电压共3点。
采集参数总计为(9+3+1)x2+3=29个。
对上述参数采集后，首先判断有关参数是否异常，然后形成动态数据表格进行实时巡回显示，并存储起来而供以后进行随机查询。
1.2系统总体设计
根据上述控制要求，我们设计了以pc/104工业计算机为核心的实时多参数采集系统，辅以可编程控制器（以下简称plc）对空压机组启/停进行逻辑顺序控制，如图1所示。

图1 系统结构框图

1.3多参数采集系统设计
(1)adt200模块介绍
adt200可将与ibmpc兼容的pc/104cpu模块系统构成一个高性能的数据采集系统，其特点是：8/16个单端模拟输入通道；12位，20μs或10μsa/d变换器；±5v，±10v或0到+10v模拟输入量程等。可见，对本系统来说，足以达到要求。
(2)模拟量采集
· 温度采集的温度信号有两种量程范围，其中二级缸排气温度在160℃以上，选用jm202v一体化温度计，共2台，其测量范围为0～200℃，采用+12vdc电源供电，输出为0～+5vdc信号；其他16路温度测量范围为0～120℃，选用ds1820数字温度传感器，共16片，其测量范围为-55℃～125℃，采用+5v电源供电，其信号为单线并接在一起。
· 压力6路压力信号分别为两套空压机的1级缸（≤0.22mpa）、2级缸压力（≤0.81mpa）和储风缸压力（≤0.81mpa）。故选择honeywell的24pc系列固态压力传感器，1级缸选用2只24pcffa1g型，其量程为0～100psi；2级缸和储风缸选用4只24pcgfa1g型，量程为0～250psi。其工作电源为dc0～12v，满量程输出约220mv。
· 电流、电压选用2台电流传感器分别测量2台主电机的电流，量程为0～100a，1台电压传感器测量总电源的3相电压，其5路输出均为0～5vdc。
· 液位开关检测冷却水有无，为开关量输入信号。
(3)ds1820数字温度信号采集
为了充分利用资源和提高系统的性能价格比，考虑利用计算机的打印口采集温度，如图2所示。该电路具有接口简单、成本较低、调试方便等特点，其唯一缺点是编程较为复杂，但以软件功能替代硬件功能亦是控制系统发展的方向之一。

图2 ds1820接线图

1.4plc控制系统的设计
本系统采用了上下位机的主从控制方式，下位机采用西门子s7-200系列的cpu216plc，这就涉及到计算机与plc的通讯问题，也是难点之一。cpu216具有两个rs485的串口，而且两个口都可以作为ppi通讯方式或自由口通讯方式，这是采用该cpu的原因之一。因为这有利于作通讯的调试。pc/104工业计算机提供了一个rs485的串口，rs485只需要td和rd两根数据线，而没有硬件握手信号线，因此，只能采用软件握手的通讯方式。s7-200plc的串口初始化可以通过设置特殊标志位smb30来实现。而发送数据可以通过发送指令xmt直接发送。因为s7200plc没有接收数据的指令，只提供了一个接收中断，每接收一个数据产生一次中断，从smb2中把接收到的数据取走。而上位机的串口通讯也可以采用中断方式进行，这里不再阐述。
1.5电机的软启动
为保护电机的安全启动，采用了电机的空载启动和软启动技术，以保证电机的启动电流不会过大。软启动技术的工作原理是利用晶闸管移相控制原理，使晶闸管的导通角从0开始前移，前移的速度以电机的电枢电流不超过额定值为依据，使电机的端电压从零电压开始逐渐上升，直到满足启动转矩要求，保证启动成功。其具体控制采用pid和智能控制相结合的综合控制策略。利用pc/104控制晶闸管的移相和检测电流，并研制了软启动器，如图3所示。

图3 电机软启动流程图

2、软件设计
2.1主机软件设计
pc/104工控机的软件用turboc语言编写。主要由采样滤波模块、通讯模块、采集显示和报警模块等组成。
工控机主程序框图如图4。

图4 工控机主程序框图

采样滤波模块将a/d转换后的数据读入cpu的内存，然后进行滤波处理。滤波方法采用平均值滤波法，这种方法的原理是：在k次采样值中，去掉一个大值和一个小值，然后将余下的k-2个采样值进行算术平均，结果作为滤波值，程序中取k为10。
采集显示和报警模块，每检测一个机组状态参数，接着进行标度变换和显示，后判断状态参数是否正常，如果正常，则检测下一个状态参数，否则报警、停机和显示故障点。
2.2plc软件设计
通讯模块用于和plc之间通讯，从而控制空压机的启停。plc通讯程序框图如图5。

图5 plc通讯程序框图

整个软件能够实现的主要功能：
(1)既能现场控制机组的启停，也能远程控制机组的启停；
(2)能够巡因检测所有机组状态参数，并实时显示；
(3)检测到异常的状态参数能及时报警、停机和显示故障点；
(4)能够记录每班的机组状态。
4、结束语
我们于1999年在怀化车辆段成功推出以工控机为主处理计算机的空压机组微机控制无人值守系统。运行效果良好，并通过湖南省科委组织的鉴定。为了使监控系统有更高的性价比，我们在原系统的基础上，作了很大的改进，推出了新一代监控系统，其可靠性、稳定性和体积方面都比前一代有较大的改善，有利于今后的推广，提高经济效益。

1前言
随着包装机械化与自动化水平的不断提高包装执行机构的动作日趋复杂多变。传动机构是用于将动力和运动自原动机传送给工作机的机构。同时在传送过程中担负着运动速度的调节作运动形式的变换(旋转运动变为摆功或移动，连续运动变为周期脉动运动等)。其所用传动装置有机械传动、液压传动、气动传动以及电气传动等。
传动装置是用来将动力机输出的动力和运动传递，分配给有关执行机构的装置， 包括各种传动、蓄能等元件。
本文主要介绍了基于可编程控制器(plc) 在塑料包装容器注射成型机螺杆传动中的应用。
2塑料包装容器注射成型机的螺杆传动装置的工作原理
其传动装置示意图如图1所示。其传动装置有两种动力源，即感应电动机1 和油缸6。当预塑时， 根据原料的塑化条件借齿轮变速箱2 的有级变速确定所需的转速，并使螺杆5 产生单向回转和匀速后退(后退速度取决于活塞的背压)的复合运动；而当注射时，使其产生由慢—快—慢的变速直线移动。这种传动装置虽能勉强满足成型加工工艺的要求，拆除和清理螺杆也比较方便。但是，其自动化程度不高，且齿轮变速箱2 的有级变速确定的转速也不恒定。因螺杆5匀速后退的速度仅取决于活塞的背压， 其速度利用此螺杆传动装置不能很好地控制。因此，这种塑料包装容器注射成型机螺杆传动装置具有自动化程度不高，且螺杆的速度不能得到jingque地控制的缺点， 迫切需要改进。因此，在塑料包装容器注射成型机的螺杆传动装置中，需要采用先进的设备和计算机自动化控制技术，来完成其工艺过程的控制。本文主要介绍了基于程序控制器(plc)的控制系统的设计和编程。

3系统硬件的设计
随着大规模集成电路的发展，使得以微处理机为核心组成的可编程序控制器得到了迅速发展，可编程序控制器(programmablecontroller ，简称pc 或pl)是将逻辑运算、时序、计数以及算术运算等控制程序用一串指令形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制的设置。plc现已广泛用于各种领域中，以满足现代化大生产中的高效的、大量的自动化要求。如电动机的起停、电磁阀的开闭、产品的计数、温度、压力、流量的设定与速度的控制等。
本文设计的plc在塑料包装容器注射成型机螺杆传动装置中的应用，其控制系统硬件主要由可编程程序控制器(plc)、继电器、电源组成。可编程控制器(plc) 采用omron公司的cpm1a —20cdr—a 型，基本单元i/ o 点数为12/8。直流电源为输入通道提供电源。plc的输出继电器控制外接电器完成电动机的正反转切换。i/ o点地址分配如图2所示：

4软件设计
塑料包装容器注射成型机的螺杆传动装置控制系统是一个功能多、控制方式复杂、实时性要求高的控制系统。要对外界参数进行实时的测量，并在一定时限内完成对这些参数的处理，同时对相应的转速、位移、扭矩、压油门进行实时控制。整个过程是一个实时过程，要求系统能同时完成多个任务。根据技术要求，同时考虑到使用方便度和可维护性，编制如下程度框图，见图3。

5结束语
由于采用plc进行控制，有效地避免了螺杆产生的回转运动过快或过慢，以及所要求的变速直线运动不能满足工艺要求的缺点。利用plc控制塑料包装容器注射成型机螺杆传动装置，具有系统结构合理、功能齐全、操作方便、可靠性高、速度控制性好的特点，能完全满足成型加工工艺的要求。此系统具有推广的实用价值。