AFB0412HA

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WEINVIEW MT8000系列人机界面，是专为满足市场高端需求而研制的；借助其的EasyBuilder8000图控软件，透过以太网络， PC与HMI可以操作连接在其它HMI上的PLC！ 
举例来说，假设现有一台三菱PLC连接到HMI B的COM 1, 当PC或HMI A欲读取此台PLC上的数据, 则PC端或HMI A上所使用工程档案设定步骤如下：
 **台达风扇---------代理 销售**
【程先生 qq:937926739】
步骤一
设定HMI B的IP, 假使HMI B的IP已设定为”192.168.1.2”

步骤二
使用EasyBuilder 8000, 并在EasyBuilder中的[System Parameters>内的[Device Table>中, 增加一台PLC的定义, 并正确设定通讯参数。

成型驱动用于将原始物料加工成工件或者将工件加工成终产品。原始物料的种类很多，因此也需要多种不同形式的加工方法和加工过程，主要包括连续形加工和循环成形加工。
  成型驱动主要采用标准三相交流电机（伦茨MDXMA系列），根据不同安装位置与不同的减速器配合使用。连续生产线采用变频器提供驱动力。为确保运行速度稳定的情况下，生产过程的低速仿形加工阶段、起始阶段以及终止阶段的生产质量保持一致，驱动装置配有矢量控制功能（伦茨8200或者9300矢量型变频器系列）。电机上可带或也可不带反馈装置。

  循环成型驱动对动态响应，过载能力和运行精度要求高。因此通常采用伺服控制器（伦茨9300伺服系列，L-force 9400伺服系列）以及带有速度反馈和位置反馈的伺服减速电机（MAC, MDFQA和MCS伺服电机系列，与减速器配合使用）。

  典型应用：

  －塑料工业挤出机

  －人造石工业压缩机的混合器

  －模锻树脂模型

  －金属工件边缘加工

  －符合材料的冲压
摘要：艾默生张力变频器和可编程控制器在浆纱机上做恒张力收卷控制，减少设备磨损。保证设备收卷的稳定性，方便性。
 
一、系统概述
    艾默生PLC和变频器在浆纱机上的应用，此电气系统采用PLC集中管理，分散控制，系统集中化，简约化，易控性强，更好的降低故障率。 方案配置如下：

PLC系统由艾默生EC202416BAR主模块，16点的数字量输入模块和4路模拟量输出模块组成。
    操作界面采用工业级液晶触摸屏，可动态修改控制参数，方便显示当前速度，当前匹长、匹数及系统的动态运行状态。
    边轴电机变频器采用高性能通用型的EV2000系列，织轴收卷TD3300 22KW张力变频器。此变频器是张力变频器，内置张力控制功能。采用独立变频模式，结构简单，维护方便，稳定度高，保证收卷的张力及线速度，在小卷到大卷的变化过程中稳定可靠。在加减速中的自动补偿控制，使加减速中张力更稳，更有上卷防断纱程序，使上卷起机时便于操作。
本系统的优点：
?      张力设定在人机上设定，人性化的操作;
?      使用的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等;
?      卷径的实时计算，度非常高，保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值;
?      因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象，将直接导致纱的质量。而进行了变频收卷的改造后，在上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒定。而且经过PLC的处理，在特定的动态过程，加入一些动态的调整措施，使得收卷的性能更好;                   
       在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷，非常简便而且造价低，基本上不需对原有机械进行改造。改造周期短，基本上两三天就能安装调试完成;
?      克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长机械的使用寿命。方便维护设备。
?      机台上的所有操作部分全部采用36V以下的安全电，以保证操作中的使用安全。
二、系统框图

三、张力控制原理
    所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出牛顿。反应到电机轴即能控制电机的输出转矩。真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到像真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。肯定会影响产品的质量。
    变频收卷的实质是要完成张力控制，即能控制电机的运行电流，因为三相异步电机的输出转矩T=CmφmIa，与电流成正比。并且当负载有突变时能够保证电机的机械特性曲线比较硬。所以必须用矢量变频器，而且必须要加编码器闭环控制。用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制，即加编码器反馈。收卷的卷经是由小到大变化的，为了保证恒张力，所以要求电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程，要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间，加速，减速，停车，大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转距补偿，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象。
?      卷径的计算原理
根据V1=V2来计算收卷的卷径。因为V1=ω1×R1,               V2=ω2×Rx。因为在相同的时间内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相等的。即L1/Δt=L2/Δt，Δn1×C1=Δn2×C2/i
(Δn1---单位时间内牵引电机运行的圈数、Δn2---单位时间内收卷电机运行的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---减速比)                         
Δn1×π×D1=Δn2×π×D2/i   
D2=Δn1×D1×i/Δn2，因为Δn2=ΔP2/P2
(ΔP2---收卷编码器产生的脉冲数、P2---收卷编码器的圈数)。Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1，即测长辊转一圈，由编码器接到PLC。那么D2=D1×i×P2/ΔP2，这样收卷盘头的卷径就得到了
?      收卷的动态过程分析                          
    要能保证收卷过程的平稳性，不论是大卷、小卷、加速、减速、激活、停车都能保证张力的恒定。需要进行转矩的补偿。整个系统要激活起来，首先要克服静摩擦力所产生的转矩，简称静摩擦转矩，静摩擦转矩只在激活的瞬间起作用;正常运行时要克服滑动摩擦力产生地滑动摩擦转矩，滑动摩擦转矩在运行当中一直都存在，并且在低速、高速时的大小是不一样的。需要进行不同大小的补偿，系统在加速、减速、停车时为克服系统的惯量，也要进行相应的转矩补偿，补偿的量与运行的速度也有相应的比例关系。在不同车速的时候，补偿的系数是不同的。即加速转矩、减速转矩、停车转矩、激活转矩;克服了这些因素，还要克服负载转矩，通过计算出的实时卷径除以2再乘以设定的张力大小，经过减速比折算到电机轴。这样就分析出了收卷整个过程的转矩补偿的过程。
结:电机的输出转矩=静摩擦转矩(激活瞬间)+滑动摩擦转矩+负载转矩。
?      转矩的补偿标准
1)    静摩擦转矩的补偿
    因为静摩擦转矩只在激活的瞬间存在，在系统激活后就消失了。因此静摩擦转矩的补偿是以计算后电机输出转矩乘以一定的百分比进行补偿。
2)    滑动摩擦转矩的补偿
    滑动摩擦转矩的补偿在系统运行的整个过程中都是起作用的。补偿的大小以收卷电机的额定转矩为标准。补偿量的大小与运行的速度有关系。所以在程序中处理时，要分段进行补偿。
3)    加减速、停车转矩的补偿
    补偿硬一收卷电机的额定转矩为标准，相应的补偿系数应该比较稳定，变化不大。
一 工艺简介
    染缸系统用于为布料着色，通过调节温度，压力，和颜料的流量形成一定的工艺条件，在相对稳定水位、压力、温度条件下对布料进行染色。系统属于全电脑控制，对各个控制量均实现闭环控制，根据反馈实时调节补偿，以达到稳定的控制效果。
用户对于每种染色工艺的要求不同，要求程序按照功能进行模块式划分，可以根据需求在上位机中灵活调用，组成一个工艺方案。
二．电气技术方案
2.1 系统组成
    根据客户需求，结合当前工控技术的新技术和产品，设计采用的电气技术方案如下。
上位机采用工业平板PC机。PC机与PLC以RS232方式通信，上位机开发平台采用Wonderware Intouch 9.5版组态软件，可实现对整机运行工作情况的监控和历史纪录数据的保存。
    在可编程控制器（PLC）方面，选择业内的艾默生PLC作为核心控制器，采用MODBUS通讯协议，与艾默生变频器通过RS485总线通讯控制方式实现传动控制，并可与流量传感器通讯。根据系统要求，这些PLC分配在三个控制箱中。主控制箱中1台PLC配置为MODBUS主站，由主站对全部从站PLC、变频器、流量传感器进行监控；上位机通过主站来进行系统监控。
    变频器选型采用艾默生TD3000系列和SK系列产品。 TD3000系列变频器是高品质、多功能、低噪音的矢量控制通用变频器；SK系列变频器具有体积小巧、操作简便、功能实用、宽输出频率和低噪音等优点。
    文本显示器采用无锡汇联SLIAN文本显示操作屏。

电气系统结构图说明
1、PC作为系统的上位机通过串口与主控制箱的PLC主站模块的通讯口0连
接，采用RS232通讯实现对PLC数据的采集和控制。
2、系统主干通讯网络采用MODBUS协议。
3、系统分为三个控制箱：主控制箱、机身控制箱、机身电磁阀接线盒。系统需要配置5个PLC主模块，以MODBUS总线协议进行通讯。主控制箱内有3个PLC主模块，其中第1个主模块配置为MODBUS主站。机身控制箱和机身电磁阀接线盒分别各配置1个PLC主模块。
4、主控制箱的主站PLC采用EC20-2012BTA主模块（晶体管输出），扩展了2个EC20-4PT模块（温度测量）、2个EC20-4AD模块（4-20mA模拟量测量）；主控制箱的从站PLC采用2个EC20-2012BTA主模块（晶体管输出）。
5、机身控制箱从站PLC采用EC20-2012BRA主模块（继电器输出），扩展了1个EC20-4AD模块（0-10VDC模拟量测量）。控制箱应留出未来扩展的空间，以便将来增加扩展模块。该控制箱上安装1个无锡汇联SLIAN的文本显示屏，通讯线与PLC的通讯口0连接（RS-232）。
6、机身电磁阀接线盒从站PLC采用EC20-3232BRA主模块（继电器输出）。
7、5个比例阀分别由主控制箱的3个PLC主模块进行控制。每个PLC主模块可控制2个比例阀。
8、4台变频器和2个流量计都作为MODBUS从站，由主控制箱主站PLC进行监控。
2.3工作原理说明
    人机交互通过PC实现，PC可以实时监控整个系统的工作运行状态、动作过程及故障报警、实时曲线描绘和保存历史数据等，同时可发送各种操作命令给PLC以控制系统的运行。
在主站PLC与PC、从站PLC、变频器和流量计仪表通讯方面，EC20 PLC充分利用自身的优势，由于EC20 PLC本身带有2个串行通信口（1个RS232口，集成自由协议/编程协议/MODBUS从站协议，1个RS232/485口，集成自由协议/MODBUS主站/从站协议），EC20 PLC利用COM0口和PC进行通信（EC20 PLC做从站，设置成MODBUS从站协议），利用COM1和多台从站PLC、变频器和流量计仪表组成网络进行集中控制（EC20 PLC的COM1设置成MODBUS主站协议）。
    艾默生变频器自带RS485接口的通讯单元，用于实现PLC与多台变频器的联网。对变频器的所有控制都通过RS485通讯链路来完成，可省去变频器的外部起停控制线路。
    5个比例阀控制器均由步进电机及放大器组成，由主站PLC及2个从站PLC通过高速脉冲输出口来进行控制。
    流量计仪表具有MODBUS协议，可由主站PLC通过MODBUS网络访问和监控。另外，流量计具有脉冲计数和频率输出，可用于计量，作为备用方案。脉冲输出可以接入到EC20的高速输入通道。

 啤酒杀菌机是啤酒生产过程中一项重要的设备，啤酒杀菌的目的是为了杀灭啤酒中的微生物，保证啤酒的生物稳定性，延长啤酒的保质期，杀菌效果直接影响成品啤酒的质量。 
挑战

    首先，杀菌机中一个重要的受控工艺指标――灭菌强度即PU值， PU值偏低会造成灭菌强度不够，而PU值偏高又会引起啤酒的口感变差，因此PU值的计算控制是考验啤酒杀菌机的质量好坏的重要指标。（PU灭菌单位：灭菌时间下的温度对数的函数值，其公式为：PU=Z×1.393e（T-60），Z—杀菌时间，T—杀菌温度），以往传统的可编程逻辑控制器较难实现复杂的算术指数对数运算。其次，杀菌机中有六个区域需要实现准确的温度控制，实现节能节水指标。再次，终端用户希望杀菌机方便地连接到现有的啤酒生产线中，但不允许中断其现有生产。如果中断其现有的正常生产，会导致金钱和时间的极大地损失。 



解决方案

    与OEM客户技术交流后，罗克韦尔自动化提出了基于CONTROLLOGIX平台的解决方案。由于LOGIX拥有常规PLC不具备的高级运算指令，如：灵活的算术运算指令（CPT）以及指数运算指令（XPY），因此这些指令可以帮助用户非常简单快速地计算出PU值，而常规的PLC做不到这一点。 
另外，增强型PIDE采用了基于速率的算法，控制温度更稳定准确，编程和调试效率高。 
后，LOGIX平台上几乎支持所有的通用现场总线，根据现场客户的实际情况，罗克韦尔自动化提供了DH＋网络与现有生产线连接，同时也预留了以太网通讯接口。 
成果

      实践证明，OEM客户在Heineken杀菌机中采用了CONTROLLOGIX平台后， 
1.高级算术运算指令的运用﹑标签化编程极大地简化OEM用户程序，PLC与HMI共享一个数据库，缩短编程时间约40％。 
2. 罗克韦尔自动化的增强型PIDE的AUTOTUNE及其Faceplates功能块帮助现场调试工作快速有效，此次现场调试时间比以往缩短了近一半，此外，PIDE基于速率的算法也使得温控更准确，为用户降低了能耗和水耗。 
3．DH＋网络在不影响客户现有正常生产的条件下，简便地将新设备在线连接到了其已有的生产线中，同时，预留的以太网络为用户今后上位机通讯提供了硬件保障，啤酒生产厂家对CONTROLLOGIX这种灵活的可扩展通讯功能赞叹有加。

摘  要：在介绍电子数片机的工艺功能和商业价值的基础上，重点讨论台达机电产品在电子数片机上的解决方案。
关键词：数片机 定时器 PLC

1引言
    由于GMP对制药机械行业的影响，近一两年来国内用户对设备的采购量出现了严重
的萎缩，以至于摆在制药设备制造商面前的生存问题相当残酷，是等待市场的再度崛起还是另找出路，显然大浪淘沙不进则退，商家为了生机有的去涉足其他行业，有的去开拓国外的市场，但所有的一切的实现都将面临一个问题——如何来吸引你的客户。本文结合我司在药机行业的一点经验，浅谈以下台达自动化产品在电子数片机上的应用。

2数片机的机构及工作原理
2.1 什么是数片机
    数片机是医药与保健品片剂（片剂，胶囊，丸剂）后包装工艺的数粒和灌瓶设备。数片机是医药与保健品片剂后包装工艺流程技术含量高和商业价值高的包装机械。数片机的数片速度、数片精度、片型规格、废片剔除、甚至数片硬度等等技术指标以及FDA(美国食品与药品管理局)体系保证设计等等确定数片机的商业价值。一套美国、德国、英国或意大利的世界高速智能化电子数片机可以商务报价到上百万元。
    电子数片罐装线采用的PLC可编程控制技术，集数字技术、现代传感技术、微机控制技术、网络技术于一体，实现人机对话界面，操作方便可靠。自动完成理瓶、计数、灌装、输瓶等工序，广泛适用于医药、化工、食品行业的药片、丸、粒、软硬胶囊及特形片的灌装。
    本项目电子数片机分单通道、双通道、多通道几种。每个通道一般由8组光电关开组成，每罐装一瓶药品由一个通道完成。因此为提高产量，可将机器开发成单头或多头机型，但原理是一致的，都由图1所示几部分组成：电磁震动送料装置、气动关门装置、自动数片系统、集中监控和分拣系统。


 
图1 电子数片机结构示意

2.2 送料装置
系统自动工作后，首先通过光电判断预装瓶子的位置是否正确。当一切信号无误后，震动送料系统会在接受启动信号后，自行启动。震动系统分为三级：一级为震动排料，二为缓动送料，三级为分通道送料料分装。经过三级调整，以达到落料均匀、数粒准确、适应性强。

2.3 自动数片和关门系统
    当药片下落过程中通过数片光电开关时，自动数片系统会将信号送到分拣系统(PLC)中，然后PLC会根据用户设定的罐装数量来控制气缸的快速动作，实现实时关门，以达到罐装的目的，提高系统的稳定性和性。

2.4 集中监控和分拣系统
    所有数片机的参数和运转情况，都将通过监控系统――台达人机界面来巡检其工作状况。包括气缸动作时间、自动数片系统的正常与否都将一目了然。

摘   要：本文主要介绍台达机电自动化平台在隧道式灭菌干燥箱电气控制系统中应用技术。项目采用了台达公司的ES系列PLC、AE系列触摸屏、M系列变频器、DTC系列温度控制器、Modbus总线通讯、历史数据管理等组成的集监视、采集、控制、报警、记录、打印功能于一体的控制系统。

关键词：灭菌干燥  PLC  触摸屏  变频器  Modbus总线
1 引言
    隧道式灭菌干燥箱是制药行业用于玻璃容器进行灭菌干燥工艺的配套设备。在设计上吸取了国内外同类产品的经验与技术，克服了我国目前生产的同类设备体积大、生产能力低、保温性能差、净化效果不良等缺点，适用于制药厂经清洗后的抗生素玻璃瓶、安瓿、黄圆瓶等玻璃容器的灭菌干燥箱的工艺过程。
 
2 工艺自动化设计
2.1 工艺描述
    隧道式灭菌干燥箱主要由输送网带、加热箱体、净化装置、冷却排风装置、冷却箱体、电加热器、机械传动机构和电气控制系统等组成。
经超声波清洗设备清洗后的抗生素玻璃瓶、安瓿、黄圆瓶等玻璃容器通过传送装置运送至隧道式灭菌干燥箱的入口，通过输送网带的循环带动，将玻璃容器在经过预热、灭菌、保温三段加热区进行杀毒灭菌后，运送至下一级设备。
2.2 控制内容及功能要求
    （1）手动启动。在自动启动按钮没有按下时为手动状态，此时，排风、冷却、进瓶、网带、保温、灭菌、预热按钮均可单独启动停止。超声清洗按钮在有水状态下即可启动，与自动/手动状态无关。无水状态下启动，会提示系统缺水故障。
    （2）自动启动。按下自动启动按钮后为自动状态，冷却风机启动，延时设定时间后，进瓶风机启动，延时设定时间后，排风风机启动，延时设定时间后，预热加热启动，延时设定时间后，灭菌加热启动，延时设定时间后，保温加热启动，当预热、灭菌、保温三个温度同时大于三个温度设定下限时，网带电机启动，频率按网带电机速度下限设定频率运行，当三个温度均达到设定温度 + -15度时，网带电机按设定频率运行。
    （3）急停控制。在运行过程中，当按下急停时，仅停止网带电机，松开急停时，网带电机继续运行。急停为常开点。
    （4）自动停止。运行过程中，按下自动停止按钮后，仅停止网带电机，预热、灭菌、保温需手动停止，当三个温度都小于自动停止温度下限时，可手动停止排风、冷却、进瓶电机，否则不能停止。需再次自动启动时，按下自动启动按钮，系统按第3步自动运行。
    （5）自动诊断报警。当自动运行启动后，如果三个加热在经过加热温度判断时间后，仍不能达到设定温度下限时，系统会提示报警；当排风温度一直大于排风温度上限，经过排风温度判断时间后，系统会提示报警；温度补偿为环境温度与传感器检测温度不一致时对温度传感器的补偿。补偿温度为-50度――50度之间。触摸屏上显示温度低显示温度为-50度，小于-50度时，显示会出现大于500的数据，同时温度控制器DTC提示出错，ERROR红灯亮。
    （6）自动记录。温度曲线5分钟记录一次温度变化值，大记录为15000次，当大于15000次后，新的记录会覆盖早产生的数据，依次类推，数据曲线断电保持。
2.2.10 预热、灭菌、保温三个温度显示的当前值小于设定温度下限或大于设定温度上限时，系统会提示限错误，同时在启动按钮的上面会显示桔红色的指示灯，提示限。
 
3 台达自动化产品解决方案
    基于台达台达机电自动化平台的控制方案如图1所示。


                        图1 控制方案简图
 
3.1 触摸屏工艺过程管理
    HMI采用精致细腻的AE系列触摸屏，多种语言自由切换，大量图元图库，功能强大的在线、离线仿真功能，配方趋势及数据存储、打印功能可满足各种工艺需求，参见图2。
                     


                              图2 主要控制画面
 
 
3.2 系统集成设计
    ES系列PLC使用方便灵活，集成高速计数功能，扫描速度快，支持浮点运算，内置Modbus总线通讯方式。
    M系列变频器，集成Modbus总线通讯口，简洁树型操作界面，迷你型外形；具有良好的转矩特性及速度调节精度。
    DTC系列温度控制器，集成Modbus总线，高度的集成化，便于集成于控制柜内，设定简单，控制温度高。温度控制器自整定画面如图3所示。
快速的Modbus通讯，简化了PLC与变频器、温度控制器之间的繁琐接线，消除了常规控制方式所带来的种种不安全潜在因素，不需要改变任何接线的多模式自由切换方式使控制更为简单，信息的实时反馈确保系统可靠运行。


                        图3 温度控制器自整定画面
 
4 结束语
    本系统采用了台达自动化集成解决方案。具有以下几大优点：
    通过Modbus通讯控制方式，不但有效降低了成本、减少了客户工作量，而且为以后系统的扩展及更新提供了方便的条件。完善的故障检测功能，保证设备运行可靠。人性化的编程软件，给设备制造商软件开发工作带来了方便。新的控制系统不仅给OEM用户带来了成本优化，并且能更好的根据工艺的要求进行修改设计，进一步提高了设备商在行业中的竞争力。依靠台达大陆子公司中达电通强大的销售与售后支持网络，使用户的设备在任何地方均可享受快捷、便利、的售后服务。

 随着自动化设备对控制的高精度、高响应性需求的不断增加，自动化控制技术不断提高，的高速定位控制得到广泛应用，PLC这一工业控制产品也从早期的逻辑控制领域不断扩展到运动控制领域，实现了以往PLC无法完成的运动控制功能。
    在运动控制中大多数采用我们熟悉的数控系统或者是计算机运动板卡来完成，虽然作为专门的产品能够实现复杂的运动轨迹控制，但同时要完成一些逻辑动作的控制就不如PLC灵活方便。台达DVP20PM系列PLC高速定位、双轴线性及圆弧插补多功能可编程控制器，结合了PLC逻辑动作控制和数控系统运动控制的各自优点，在功能上满足双轴插补的高速定位需求。
2       台达运动控制型PLC硬件结构
    DVP20PM是台达运动控制型PLC。DVP20PM通过前后两个扩展口既可作为PLC主机执行也可作为EH2型主机的扩展模块使用，具有X0-X7、Y0-Y7数字量输入输出各八点，并配置了手摇轮、零点信号、原点信号、极限信号、启动、停止等各种信号接口满足应用需求。
DVP20PM主机包含64K大程序容量内存（Flash），可支持100段运动程序，脉冲输出高可达500KHz，并具备电子原点返回模式，支持PLC顺序语言及定位语言(G 码与M码），下面先由硬件部分简单介绍20PM 组成。
2.1 电源
DVP20PM电源规格参见表1。
 
表1 电源规格
项目
内容
电源电压
100~240VAC（-15%~10%）, 50/60Hz ± 5%
电源保险丝容量
2A/250VAC
消耗电力
60 VA
DC24V供应电流
500 mA
电源保护
DC24V输出具短路保护
突波电压耐受量
1500VAC（Primary-secondary），1500VAC（Primary-PE），500VAC（Secondary-PE）
绝缘阻抗
5 MΩ以上（所有输出/入点对地之间 500VDC）
噪声免疫力
ESD: 8KV Air Discharge，EFT: Power Line: 2KV, Digital I/ 1KV, Analog & Communication I/ 250V
接地
接地配线之线径不得小于电源端L, N之线径（多台20PM同时使用时，请务必单点接地）
操作/储存环境
操作：0°C~55°C（温度)，50~95%（湿度），污染等级 2；储存：-25°C ~70°C（温度），5~95%（湿度）
耐振动/冲击
国际标准规范 IEC61131-2, IEC 68-2-6（TEST Fc）/IEC61131-2 & IEC 68-2-27（TEST Ea）
重量（约g）
478/688
 
2.2I/O点规格
参见图1，DVP20PM提供的数字量输入输出点规格与台达通用PLC规格基本相同，输入点支持SINK（漏极）和SOURCE（源极）两种方式，输出点也有继电器输出和晶体管输出可选。


              图1
 
    需要提到的是其在运动控制中的特殊输入输出点，简述如下：
     START0、START1：启动输入
STOP0、STOP1：停止输入
LSP0/LSN0、LSP1/LSN1：右极限输入/左极限输入
A0+、A0-、A1+、A1-：手摇轮A相脉波输入+,-（差动信号输入）
B0+、B0-、B1+、B1-：手摇轮B相脉波输入+,-（差动信号输入）
PG0+、PG0-、PG1+、PG1-：零点讯号输入+,- (差动信号输入)
DOG0、DOG1：原点回归的近点信号输入或多段运动的启动信号
CLR0+、CLR0-、CLR1+、CLR1-：清除信号（Servo驱动器内部偏差计数器清除信号）
FP0+、FP0-、FP1+、FP1-：脉冲输出端口
RP0+、RP0-、RP1+、RP1-：脉冲输出端口
    （注：0表示轴，1表示第二轴，如START0表示启动轴，START1表示启动第二轴，其他信号依次类推）
    从端子分布可以看到，除了常用的极限和启动停止信号外，配置了过零脉冲PG和手摇轮功能输入端，手摇轮是机床应用中常用而功能，而利用过零信号在控制场合往往会用到，当然更不用说定位控制中都会用到的DOG原点信号。
2.3配线规格
一般I/O点配线就不再赘言了，可以关注一下PLC比较少用到的差分输入输出方式，在信号中有一部分是这样的，一定要注意否则将不能正确完成，参见图2、图3。


图2差分输入配线示意图


 
 
图3差分输出配线示意图
3       台达运动控制型PLC软件结构
3.1 DVP20PM程序结构
由于20PM主机结合了PLC顺序逻辑控制及双轴插补定位控制的功能，因此在程序架构上主要分为O100主程序、Ox运动子程序及Pn子程序等三大类，结合了基本指令、应用指令、运动指令及G Code指令，使程序设计更多元化，结构更清晰；程序采用PMSOFT软件进行编辑，参见图4。


                    图4 程序设计界面
 
    （1）主程序。主程序以O100作为起始标记，M102作为结束标记，是PLC顺序控制程序，主要为控制主机动作执行，在O100主程序区域中，可以使用基本指令及应用指令，或在程序中启动Ox0~Ox99运动子程序及调用Pn子程序。主要提供主控制程序的建立，以及运动子程序的设定及启动控制。
    （3）运动子程序。Ox0～Ox99运动子程序为运动控制程序，主要为控制20PM系列主机进行X-Y轴双轴运动之子程序，于Ox0～Ox99运动子程序区段中，有支持基本指令、应用指令、运动指令及G码指令，并在程序中可规划呼叫Pn指针子程序，通过PLC提供的内部特D特M进行子程序的控制。主要提供运动子程序的建立，以及运动子程序的运动控制，在架构上可算是20PM的运动指令及G码指令规划区域。
（4）       子程序。这里所说的子程序是指以Pn开头的一般用子程序，主要是被O100主程序及Ox运动子程序调用的子程序。如在O100主程序调用Pn指针，则Pn指针子程序支持基本指令及应用指令；若在Ox0 ~ Ox99运动子程序中调用Pn指针时，则Pn指针子程序区段可支持基本指令、应用指令、运动指令及G码指令。
3.2PMSOFT软件介绍
    与台达PLC的WPLSoft软件相似，DVP20PM的编程软件PMSOFT按照IEC61131标准设计，具有梯形图和语句表两种编程方式，且具有G码汇入、错误提示、区段注释、装置注释、标尺、完善的监控窗口、运动指令追踪等便利工具提供给用户，特别值得一提的是该软件具有运动轨迹仿真功能，当您编辑好程序后可利用此功能对加工轨迹进行模拟演示，参见图5。
    为方便切换阶梯窗口，只要点选系统信息列中的树枝状对应的程序编号，自动切换对应的程序编辑窗口，在PMSoft编辑环境中同时只能有一个阶梯图窗口，这是为了在庞大复杂程序中找寻程序方便，同时将主程序、运动子程序、一般子程序这三种程序模块化处理，O100主程序只有一个编辑窗口，Oxn运动程序有100个编辑窗口，Pm子程序有256个编辑窗口，共有357个窗口，每个窗口未编辑都有10 network。程序编辑由网络区段组成，每个网络区段是由输入与输出编辑区域所组成，在编辑过程中，自动产生逻辑结构正确的阶梯图，使用者无须再做额外补线的动作，网络区段编辑并具有错误提示功能。

摘要：随着测试和测量领域中计算机技术的不断渗透，仪器系统中将更多地采用目前流行的总线类型，如通用接口总线(GPIB)和串行接口总线，以及新近出现的以太网、USB和IEEE 1394等通信总线，本文介绍这个领域的发展趋势。

采用结构化的仪器系统可以很方便地将目前甚至将来的I/O总线集成在一起，因此可以很好地保护已有的软硬件投资。提供这种通用结构的关键在于软件。利用一些工业标准软件如虚拟仪器软件结构(VISA)和可互换虚拟仪器(IVI)可以将不同的I/O总线集成到一个系统中，并提供抽象层以升级到新的总线，而这一切对用户来说是透明的。采用这种结构不仅可以使先期投资继续发挥效能，还能在无需了解低层细节的基础上充分利用新技术。

利用现有常用总线来拓展连接性能

GPIB和RS-232串行总线一直是多年来被广泛采用的通用I/O接口总线。仪器厂商在他们数千万的仪器仪表中应用GPIB接口(主要用于仪表控制设备)的历史已经有几十年。调制解调器和打印机中广泛应用的串行通信规范RS-232也同样被广泛用于各种仪表控制设备。这两种接口的不同点在于：采用GPIB总线的每个控制器多能够控制14个仪器，而通过RS-232接口只能连接和控制一个设备。

总线的优越性能

近越来越多的独立式仪器开始采用以太网、USB或IEEE1394作为可选的通信接口。基于以太网的仪器控制设备利用了这种总线的的优越性，比如可以实现对仪器的遥控，甚至不同用户可以在不同地点实现对仪器的共享访问。通过以太网实现对仪器的控制已有的协议(VXI-11)可供使用。

每种总线都有其特点。USB总线是一种即插即用型总线，主机可以对连接到这种总线上的设备进行自动检测和自动配置，因此通过USB接口可以方便地将一些外围设备如键盘和鼠标等连接到PC机上。由于目前USB接口已经成为PC机的标准配置，因此应用人员无需再去购买的控制器。另外值得一提的是，由于通过USB进行仪器控制还没有现成的协议可以利用，因此需要从仪器制造商处获得专门的处理设备。

IEEE1394是苹果公司开发的一种高性能串行总线，虽然微软的视窗98/2000支持该总线，但Intel的PC外围芯片目前仍未配备支持该总线的电路，因此在大多数情况下PC机仍要采用IEEE1394控制器。IEEE1394行业协会已经定义了通过1394控制仪器所需的整套协议。

保护投资的桥

由于在采用总线方面仪器制造商要比PC制造商来得慢，因此除了在仪器上直接增加总线外，桥的应用成为可行的第二种选择方案。桥本身是一种硬件产品，它提供二种总线类型，主要完成总线间信号的转换，因此原有设备利用桥就能方便地提供总线功能。桥能保护人们在硬件、软件方面作出的投资，并能节省大量时间，因此成为一种较佳的透明解决方案。举例来说，如果希望用“以太网到GPIB总线桥”替代GPIB插入式控制器，那么原来用于GPIB插入式控制器的那些代码仍可以不作任何修改地加以利用。

创建灵活的软件结构

A. VISA标准基础知识

为了实现工业化软件的兼容性，VXI即插即用系统联盟开发了于I/O软件的标准VISA。当该联盟在1993成立之时，业界就存在许多与VXI、GPIB和串行接口有关的非标准实用商业I/O软件。对于这些总线来说，VISA提供了一个公共的基础平台，用于高层多供应商系统软件组件的开发、传送与互通，比如仪器驱动器(driver)、软面板以及应用软件等。虽然VXI联盟定义了这样的VISA标准，但在实现具体的VISA程序的过程中，不同供应商有不同的实现方法。

由于VISA定义了用于仪器通信的应用编程接口(API)，因此当需要升级到新的接口总线或采用混合I/O系统时，可以很好地保护软件方面的已有投资。比如NI-VISA标准就不仅能兼容VXI、GPIB和串行总线，还可兼容PXI和以太网接口。

B. 利用通口模型简化VISA实现

过去的模型存在一个问题，那就是每个供应商设计的VISA标准都是针对厂商自身的控制器开发的，它们不能用于其它厂商的控制器产品。另外，为了适应新接口的需要，不得不安装一套完整的VISA库，有时，来自于不同供应商的VISA库就不能兼容已有接口。

为了解决上述问题，仪器公司(NI)采用“通口(passport)”插入式模型重新开发了VISA标准，它对每种不同的总线定义了不同的通信端口或通口。核心VISA库包含各种流行的高层VISA API，NI通口模型负责从核心VISA库中分离出用于连接总线的通信装置。采用这一模型后，每种不同的总线都需要通过相应的通口才能连接核心VISA引擎，因此在不影响现有接口的情况下能方便地提升总线的兼容性。

另外, 利用这一模型能够实现多供应商和多接口系统。与其它仍依赖于组件对象模型(COM)技术的解决方案相比，多平台ANSI-C技术仍将是这种通口模型的基础。除了VISA目前所支持的接口类型外，NI公司将在VISA中增加所有将流行于测试和测量设备的其它兼容性总线接口。

C. IVI的多功能性

IVI组织正在积极为建立在VISA基础上的仪器驱动器(反映了底层通信细节的软件模型)定义合适的标准，以期提供一个功能强大的高性能易用仪器通信协议。这些根据基本标准创建的仪器驱动器包含高层函数，如配置测量或读取波形的函数，这些函数内部已包含了底层的VISA读写功能。结合VISA的功能特点，IVI提供了一种功能强大的体系结构，在此基础上能够较好地实现多供应商多平台的混合I/O测试系统。

D. 软件架构提高互连的性能

随着多供应商多接口系统的普遍应用，人们急需一种能够轻松处理这些系统以及能大化软件复用的软件架构，而基于VISA的软件架构恰好能满足这方面的要求，并具有以下优点：

1. 可兼容多种连接总线，能方便地设计出包含新旧总线在一起的系统。另外，插入式模型还能提供升级到未来总线的佳途径，其中也可能包括蓝牙技术。

2. 能够有效地保护硬件投资，并且利用桥产品顺利地将现有硬件合并到原系统中去。采用多接口结构后，无需更换所有仪器或等待它们提供总线功能就能轻松地使用总线技术。

3. 保护系统中技术含量高的软件投资。在应用桥产品升级到新的控制总线后，可以在不修改代码的情况下控制原有设备。对于仅工作于总线的仪器来说，采用VISA的系统仍能照常工作。

4. 无需再学过程。虽然采用总线对仪器进行编程可能需要设计人员学全新的API技术，但类似的API仍能与VISA通口模型一起工作。

5. 能兼容目前流行的仪器操作平台。VISA API目前能很好地工作于Windows、Linux、Macintosh、Solaris等多种平台。

本文结

未来的测试系统将由测试硬件加上混合I/O接口组成。在系统的有效寿命期间，保护软硬件投资的佳途径就是采用一个稳定的能够与多供应商、多接口和多平台系统协同工作的软件架构。

通过GPRS通讯方式，可以对安控公司的SuperE 系列 RTU和Rock E20系列 PLC产品，进行远程下载。

  安控公司的RTU和PLC产品，还支持通过拨号Modem、数传电台和局域网进行远程下载，具体方法可参见其他相关说明。
  
  EchoBUS通讯协议和ModBUS RTU和ModBUS ASCII协议兼容。EchoBUS命令提供远程规划和诊断能力，支持远程下载，可以参见《ELadder 2.0 使用手册》附录E。
  
  文章介绍的方法，主要应用于PLC或RTU作为数据采集站点，而无控制要求的远程站点。这是因为，当远程站点有控制要求且控制点连接完好时，进行远程下载，因控制器初始化所有输出为0，引起现场控制设备产生相应动作，若无操作员在场，可能会造成损失。
  
  以往方法，大多是通过虚拟串口的方式，来通过GPRS进行远程下载。虚拟串口程序，大部分都存在使用不稳定，数据监视不方便。关键的是，虚拟串口数据的接收及发送的延时时间无法改变，从而就不可避免的会出现在下载时数据包被拆分，造成下位机无法解析，而没有应答，引起通讯失败。
  
  本文的方法，采用数据通过实时实际串口转发，再通过监视串口数据的接收以及发送情况，了解数据包长度和延时时间的关系，后调节数据包的长度以及串口接收数据的延时时间来使其达到一个平衡，保证数据包不被拆分，解决由于数据包被拆分而引起的通讯失败和数据传输错误等问题。

  
  二、下载准备（以RTU为例，PLC例同）
  
  计算机一台（带2个串口）或者两台（每台带一个串口），
  RTU一台，
  DTU一台（深圳宏电产品为例），
  RS232连接线一根，
  可以拨号上网的电话线一根或设置成拨号方式的DTU一台。

  
  三、下载方法
  
  步骤1：连接
  方式1（下载计算机带有2个串口）：根据各自使用的DTU厂家提供的方式，组建好GPRS网络，确保从站DTU与中心通讯正常。在此，我采用计算机拨号上网，DTU指向拨号上网所分配的IP地址，即指向中心，来进行从站DTU与中心站进行数据交换。DTU通过其自带的串口连接线和RTU的COM口相连。
  
  用RS232连接线将计算机的两个串口连接在一起。如下图所示：



  方式2（采用2台计算机，各带1个串口）：根据各自使用的DTU厂家提供的方式，组建好GPRS网络，确保从站DTU与中心通讯正常。在此，我采用1台计算机拨号上网，DTU指向拨号上网所分配的IP地址，即指向中心，来进行从站DTU与中心站进行数据交换。DTU通过其自带的串口连接线和RTU的COM口相连。
  
  用RS232连接线将拨号计算机（PC1）的串口和下载计算机（PC2）的串口连接在一起。如下图所示：