西门子鹤岗PLC模块总代理商

　1 引言

　　以往深沟球面内外套精磨床是采用继电器进行控制的，控制部分体积庞大，响应时间长，且可靠性不高，经常出现故障，磨床磨削工件的功能单一，有的磨床只能进粗磨，有的磨床只能进行精磨。完成一个成品工件加工，先在粗磨磨床进行粗磨，然后再将其送到精磨磨机进行精磨。基于这种情况，我们采用可编程序控制器对其控制电路进行了技术改造，将两台磨床的功能集中到一台磨床上实现，即粗磨、精磨一次完成。这样不仅可以减小控制部分体积、增强系统的可靠性，而且提高了系统的利用率，降低了成本，在实际应用中取得了很好的效果，对于工业企业实现相关机床的改造具有较高的应用与参考价值。

　　2 控制系统的设计思想

　　根据工件加工工艺的要求，控制系统设定了手动、自动、粗磨精磨定时等方案。

　　1. 手动/自动转换，当转换开关旋至手动状态时，自动不起作用，系统通过操作面板上不同的手动控制按钮来完成各道工序;类似的转换开关旋至自动状态时，按下启动信号，PLC则按预先设计的符合工艺要求的程序运行。

　　2. 粗磨阶段：油石的压力较大，主轴低速运转;精磨阶段：油石的压力较小，主轴高速运转。

　　3. 选用8421BCD码数据拨盘对粗磨精磨定时进行控制，工件加工时间可根据工艺要求选择不同的磨削时间，这样无需再设计数码输入显示电路，有效地节省了PLC的输入点，简化了硬件电路。

　　3 控制系统的硬件设计

　　控制系统采用日本三菱公司生产的F1-60MR可编程序控制器，其硬件框图如图1 。

　　由硬件框图可知，系统可完成如下功能：

　　(1) 主轴低高速自动转换。

　　(2) 工件架自动进退。

　　(3) 油石高低频振荡自动转换。

　　(4) 粗磨、精磨任意选时。

　　(5) 工件充退磁。

　　4 控制系统的软件设计

软件结构根据控制要求而设计，主要划分为四大模块：即手动模块，粗磨单循环模块，精磨单循环模块，循环启动(先粗磨后精磨)模块，由于整个软件结构的路程图较多，这里仅给出主程序流程图见图2和循环启动流程图见图3 (手动、粗磨单循、精磨单循流程图从略)。

　　5 结束语

　　通过对球面轴承外滚道超精机进行PLC控制技术改造，使得控制电路体积大大减小，消除了由中间继电器和时间继电器触点接触不良引起的系统故障。提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，取得了显著的经济效益。

1、引言

　　洁净室中央空调监控系统广泛应用于医疗、生物、试验室、电子、温室、办公大楼等场合，以监控其室内的温度、相对湿度、相对大气压、风量、尘、菌及有害气体的浓度等相关参数及指标。早期中央空调的控制设备多为就地式专用控制器或ddc控制器，控制功能简单、不易联网及信息集成度不高等缺点。随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展，现在的中央空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的可编程控制器(plc)来进行控制。提高中央空调系统的经济性、可靠性及可维护性。

　　2、工程概述及电气控制要求

　　本工程应用于大型生物制药公司的生产车间及温室。生产车间按功能分为12个(p2洁净等级9个，p3洁净等级2个，共公水系统1个)， 温室4个。考虑到各个生产车间的电气室在地理位置上分布较散，为便于布线及维护，要求每个生产车间均用一套独立的plc控制系统。每个生产车间的运行参数及实时数据要在本地及中央控制室中设定与读取。每个温室的运行参数及实时数据要在本地及中央控制室中设定与读取。p2、 p3洁净等级的12个系统均可设定控制温度、湿度、负压;4个温室可设定控制温度、湿度。两个p3洁净等级的系统需具备两个或以上的本地数据设定与监控;控制系统要求节能。

　　3、用haiwell(海为)plc的实现方法

　　因各个系统的位置较远，为便于布线及安装，每个生产车间(电气控制室)使用1台海为plc;负责对现象各种信号的采集与处理，同时据设定的各种工作参数对现场的执行机构(如电机、阀门、泵等)进行输出控制，以达到指定的控制效果。

　　为实现可在本地设定及读取数据，每台plc主机挂一个人机界面，两者之间用rs-232或rs-485相联进行通讯;4个温室因信号输入输出比较简单，只有模拟量的输入(温度与湿度的实时值)与输出(风阀的比例调节)，考虑到相对距离较远，为节省成本，选用海为plc的模拟量扩展模块作为远程io，用rs-485通讯连接方式与之相近的plc主机相联接(或直接与上位机相连)，通过plc主机以通讯方式将当前实时数据读出及控制远程模块模拟量输出给执行机构。

　　对于两个p3洁净等级的系统因需具备两个或以上的本地数据设定与监控，所以将两个人机界面以rs-485连接方式组成一个rs-485网(一台人机界面作为主站，其余的作为从站)，作为主站的人机界面与haiwell(海为)plc主机的rs-232(com1)口或扩展通讯模块进行通讯，以达到多个本地设定与监控的目的;在本系统中，要达到节能的效果，除在工艺控制上进行合理的处理外，在系统硬件配置上，风机、泵的驱动执行机构可采用变频器。

　　变频器的开关可用plc的do进行控制，而其运转的频率可用haiwell(海为)plc的模拟量输出信号或直接用plc与变频器通讯的方式进行控制;因各个车间的电气控制室(plc)相距较远，且距中央监控室距离很远，各个plc主机通过rs-485的组成一个rs-485子网与位于中央监控室的计算机(上位机)进行通讯，达到从远程对各个控制系统进行监视与控制的目的。

　　控制系统架构示如图1所示。

图1 海为plc空调控制系统架构

　　4、通讯方面的编程

　　从上面的示意图可看出，plc所涉及到的通讯比较多：plc即要与人机界面、变频器、远程io通讯，还要与远程上位机进行通讯，每种设备的通讯还要非常即时，否则将影响实际控制的效果，对于此类控制系统，plc的通讯能力及对通讯方面编程的方便性是至关重要的。

　　4.1 plc与人机界面或上位机的通讯

　　haiwell(海为) plc与人机界面或上位机的通讯实现(rs232或rs485)：因海为的每种机型的plc主机、扩展通讯模块、模拟量扩展模块均内置有modbus rtu/ascii协议，所以只要利用相应人机界面的界面编程软件编写要进行监控的画面及数据(在该数据的属性定义窗口中填写plc寄存器或位相应modbus通讯地址)后，下载到人机界面中运行，即可实现plc与人机界面的通讯，而无需对plc进行编程。

　　4.2 plc与变频器的通讯

haiwell(海为)plc与变频器实现、远程io的通讯实现：因海为plc作为主站，所以要在程序中编写通讯的控制程序。实现起来很简单，只要利用一两条modr和modw指令即可实现，象什么通讯中断、通讯标志位、优先级、数据的收发等，属于通讯底层而又难于理解与掌控的东西全由haiwell plc自己统一处理与完成操作，编程人员只要关心发送前的数据准备及接收到数据后从接收数据的寄存器中取出数据进行处理，大大降低了编程与调试的难度，提高编程效应，简化了程序;现就与台达变频通讯加以说明，通讯程序如图2所示。

图2 plc与变频器通讯程序

　　haiwell(海为)plc模拟量扩展模块与上位机的通讯实现：haiwell(海为)plc模拟量扩展模块也与haiwell plc主机一样，内置有modbusrtu/ascii通讯协议，上位机作为主站，模拟量扩展模块作为从站，不需要对模块进行其它的程序处理。

　　5、结束语

　　利用haiwell(海为)plc便利的通信功能及强大的通讯扩展能力(一台plc大可达5个通讯端口，每个通讯端口均可用于编程与联网通讯监控)，轻易、经济的实现了与各种外部设备的通讯(计算机、变频器、人机界面、远程io模块)，使生产过程中的数据能快速实时地传送到本地或远程监控中心，实现了信息的集中处理与分散控制及数据的共享。

　　利用haiwell(海为)可编程控制器(plc)的模拟量扩展模块的串行连接功能，可作为远程io，对模拟量的采集量与控出量要求很多的情况，轻板实现无限制点的扩展，极大地提高了控制系统的配置灵活度及日后的控制扩展能力，减少了模拟量信号的布线量，同时也减小了因模拟量信号线过长带来的干扰问题，节省工程投资成本。