西门子(云浮)PLC代理商

1 前言 码垛机是包装码垛生产线上的重要设备，它对于提高整条线的处理速度起着关键的作用。随着企业集团化，生产规模化，要求码垛机具有较高的处理速度，1000袋/h的码垛机不再能够满足生产的需要，在这种情况下，一方面需要研制新型的高速码垛机，另一方面需要对传统的码垛机进行高速化改造。 在对传统码垛机的改造过程中，需要在无包的情况下，对其过程时间参数进行测量，以便对原码垛机的这些参数有个正确的认识。出于程序保护的原因，往往原有程序是不允许改动的，在这种情况下，只能另外采用一个可编程控制器，通过采集原过程的始末信号来测定过程时间。然而，在无包的情况下，采用这种测量方法测量开关门时间却得不到正确的结果，原因在于在有包的情况下和在无包的情况下运行的过程是不同的，本文将分析这两种过程不同的原因，并提出一种新的测量方法即模拟输入信号测量法。 2 高位码垛机开关门时间的物理意义 所谓开关门时间是指滑板门从开始开到关至关位所经历的时间，该参数是计算换垛时间的一个非常重要的参数。 在有包运行的情况下，当门开至开位时，压板压包到托盘上并随升降台的层降而继续下降，当下位信号点燃时，升降台停止下降且气缸回程，当上位信号点燃时，门关至关位，因而开关门时间包括4部分：开门时间、层降时间、程时间和关门时间。然而测量是在无包的情况下进行的，在这种情况下，当门开至开位时，气缸迅速下降，在极短的时间内点燃下位信号而回程，而液压升降台层降需要一个启动时间，不可能在这极短的时间内完成启动动作，导致层降过程无法进行，因而这时的开关门时间只包括3部分：开门时间、回程时间和关门时间，而没有层降时间这一部分，无法再现所测的开关门时间内的真实的运行过程，使我们试图空包测量开关门时间的实验限于困境。 3 开关门时间的模拟输入测量原理 由上可知，开关门时间空包测量的困难的根源在于气缸的下位信号过早点燃，使得升降台还来不及层降气缸便回程了。在这种情况下，不得不取消这一阻碍再现真实运行过程的输入信号，然后模拟一个这样的信号取而代之，这就存在一个如何模拟的问题。 在有包运行的情况下，气缸是在升降台层降一定距离点燃下位信号后才回程的。如果我们能够在有包的情况下测得升降台的层降时间t，那么在无包运行且取消了下位信号的情况下，当门开至开位时，压板压在托盘上并随升降台下降，同时启动定时器，当定时器的定时时间为t时，便让测量,PLC发出一个输出信号驱动一个中间继电器，通过让该中间继电器的触点信号模拟气缸下位信号的方法，使得气缸在升降台层降所要求的距离后才回程。这样，在空包运行的情况下，克服了液压启动的滞后性的限制，实现了真实的运行过程，获得了所需要的开关门时间，具体实现电路，如图2示。 从图2可以看出，为了测得开关门时间，由开门信号Q6.1驱动中间继电器KA50,S7–214测量PLC采集KA50的触点信号作为计量的起点信号，采集高位码垛机PLC有D11输入模块的滑板关位信号10.3作为计时的终点信号，从而测得开关门时间。在空包运行的情况下，当液压升降台层降时，Q6.2输出位为1，中间继电器KA52通电，这时，S7–214测量PLC的输入信号10.1有效，在10.1有效所需要的时间后，给测量PLC的输出端Q0.1以输出信号，从而驱动中间继电器KA51,KA51的触点信号被采集入高位码垛机PLC的D12输入模块的11.3端口。 在连线时，必须拆除高位码垛机PLC的输入模块D12上的下位信号线11.3,这样，便用模拟的输入信号取代了实际的输入信号。当11.3有效时，在原程序的控制下，压紧气缸回升，回升到位后，滑板门关闭，达关位时，S7-214的输入端口10.3有效，从10.2有效到10.3有效所经历的时间，就是所测的开关门时间。 4 结论 介绍了一种时间参量的测量方法即模拟输入测量法，这种测量方法是在高位码垛机高速化改造的实践基础上提出的，测量在空包运行的条件下进行，由于液压启动的滞后性，导致下位信号成为再现有包运行过程的障碍，在这种情况下，取消该输入信号，用模拟信号取而之代，从而测得真实的时间参数。

1 引言

　　组合式空调机组，又称非独立式空调机组，是指不带冷、热源，其冷媒为水，热媒为水或蒸汽，以功能段为组合单元，能够完成空气输送、混合、加热、冷却、去湿、加湿、过滤、消声等功能中几种处理功能的机组。组合式空调机组通常按照箱体材料分为金属空调箱式和非金属空调箱式两大类，风量常介于2000m3/h至200000m3/h之间。
　　组合式空调机组是中央空调控制系统（集中供热或供冷系统）中空气处理的重要设备。组合式空调器以其技术参数可选范围大、性能价格比适中、功能段组合灵活等优点，在近几年的中有很大发展。
　　PLC以其体积小，功能齐全，价格低廉，可靠性高等优点，在各个领域获得了广泛应用。利用PLC对模拟量处理的优越性能和触摸屏简便、快捷的操作功能，使得组合式空调机组的性能得以很大程度提高。

2 组合式空调机组介绍
　　2.1设备结构
　　组合式空调机组根据不同使用需求，设有新、回风混合段、初效过滤段、袋式过滤段（分初、中效）、中间段、表冷段、热水加热段、蒸汽加热段、电加热段、风机段、消声段、加湿段、排风段、出风段等十几种功能段，用户可以根据需要灵活选择部分功能段进行组合使用，可按水平方向组合称卧式空调机组，也可叠置成立式机组。一般情况下，组合式空调机组常用的功能段有新、回风混合段、初效、中效过滤段、表冷段、加热段、加湿段和风机段等，系统的　　结构图如图2所示：　　2.2 控制要求
　　本系统要求能够进行手动和自动控制，温度、湿度控制精度为：±1%左右。
　　自动控制：系统启动后，首先打开新风阀，然后，根据设定的温度、湿度要求，自动控制加热器、加湿器工作，达到恒温、恒湿的控制目的。
　　手动控制：系统要求对加热器、加湿器、新风阀能够进行手动控制。
　　闭锁功能：对加热器、加湿器、新风阀的控制必须在风机运行的前提下进行。

3 控制系统介绍
　　3.1 控制系统方案
　　控制系统上位机采用和利时HT6600L触摸屏，下位机选用和利时LM3107E PLC控制器，上、下位机之间通过基于MODBUS协议的RS232串口进行通讯。通过LM3107E进行温度、湿度信号的采集和处理，并同设定的温度、湿度值进行比较，当设定温度和实际温度差值大于设定的限值时，启动加热器；低于设定的限值时停止加热器，湿度控制方法同温度。同时，系统通过自动或手动调节入口风门的开度来调节新、回风的比例。
　　触摸屏用来切换系统的工作模式，包括手动、自动和停止，显示风机的运行状态，以及温、湿度信号值。同时，通过触摸屏设定温、湿度值，温、湿度差值的限值等。图3为控制系统配置图。

　　混合段：混合段的上部和侧部开有风管接口，用以接收新风回风，通过入口风门的开度自动或手动调节新、回风的比例。
　　过滤段：主要是对空气中的灰尘杂质进行过滤，通常包含初效过滤段和中效过滤段。
　　表冷段：该段主要功能是对空气进行冷却去湿。
　　加热段：该段主要功能是对空气进行加热。
　　加湿段：该段主要功能是对空气进行加湿。
　　风机段：该段主要功能是利用风机给空气提供流动动力，以克服系统管道阻力。

　　3.2控制系统硬件
　　3.2.1可编程逻辑控制器-PLC
　　本系统采用本体自带2路模拟量输入（0~10V/0~20mA可选）/1路模拟量输出（0~10V/0~20mA可选），10路DC24V输入（源型/漏型可选）/8路继电器输出的CPU模块LM3107E。利用两路模拟量输入分别采集温度和湿度信号，精度可达1%。同时，该款CPU还集成1个RS232通讯接口，支持专有协议（仅RS232）/Modbus RTU协议/自由协议。
下表1为系统I/O分配表。

　　3.2.2 人机界面-HMI
　　人机监控部分采用和利时HT6600L触摸屏，配以监控软件来完成。触摸屏上可以进行手动和自动操作，完成参数设定和显示设备运行状态。图4-图6为触摸屏部分监控画面。

4 结论
      采用LM系列PLC和HT6600系列触摸屏对组合式空调机组进行控制之后，整个组合式空调系统发挥出了优异的空气调节性能，其稳定的工作性能，极大程度地保障了组合式空调机组应用在医药仓库、实验室等对空气环境质量要求严格场合的可靠运行

一、CPU4002本体上的点
I1 自动     Q1 1#运行指示灯 启动闪烁，运行常亮
I2 1#手动启 O2 1#主接触器
I3 1#手动停 Q3 1#启动接触器
I4 1#过载   Q4 1#三角运行接触器
I5 2#手动启 Q5 2#主接触器
I6 2#手动停 Q6 2#启动接触器
I7 2#过载   Q7 2#三角运行接触器
I8 3#手动启 Q8 3#主接触器
I9 3#手动停 Q9 3#启动接触器
I10 3#过载 Q10 3#三角运行接触器
I11 4#手动启
I12 4#手动停 Q11 2#运行指示灯 启动闪烁，运行常亮
I13 4#过载   Q13 4#主接触器
I14 手动     Q14 4#启动接触器
Q15 4#三角运行接触器
I15 备用自动 暂不使用 Q16 3#运行指示灯 启动闪烁，运行常亮
I16 备用手动 暂不使用 Q17 4#运行指示灯 启动闪烁，运行常亮
I17 自动启泵 Q18过载信号输出
I18 自动停泵 Q19 蜂呜器输出
I19 备用自动启泵 暂不使用
I20备用自动停泵 暂不使用
I21启泵顺序 I21(0) I22（0）1#2#启3#4#备 I21(0)
I22（1）2#3#启4#1#备
I22启泵顺序 I21(1) I22（0）3#4#启1#2#备 I21(1)
I22（1）4#1#启2#3#备
其中Q17~Q19为DOM0802数字量输出扩展模块配置的地址
 
二、系统实现的工艺过程为：
1）自动状态下（I2为1）输入自动启泵信号I17，Q19输出（工作2秒停止2秒）3次，蜂鸣器发出3声提示音，12秒后按星形方式启动第一台泵（启泵顺序由I21与I22的组合确定），15秒后转为按三角形方式运行，30秒后按相同的方式启动第二台泵。I18为自动状态下停泵信号。
2）当其中运行中的一台过载，30秒后启动备用泵。
3）自动状态只能启动2台泵（内有互锁）。
4）手动状态下（I14为1）可以手动一台台启动泵，
5）当水泵启动（星形）时，该泵运行指示灯闪烁，运行三角（形）时运行指示灯常亮，当过载时该泵运行指示灯闪烁，并蜂鸣器和过载信号输出工作（Q18，Q19），直到过载信号消失。
6）在I1自动手动切换过程中会停止所有运行的泵。
7）自动状态下在没有消防用水需求下，第一台水泵启动（星形）15秒钟，运行（三角形）10秒后，停机待命120小时（五天）。待命期间如果没有消防用水，则第二台水泵启动15秒，运行10秒，停机待命120小时，如此周而复始地循环。在有消防用水需求时，泵组立即自动启动，加压供水，充分发挥其应有的作用。（此功能暂不使用）