EFB0812HHB

EFB0812HHB EFB0812HHB EFB0812HHB 封切机工艺过程
    （1）空白定位运行方式：忽略色标信号，送料长度为设置袋长，送料完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，以等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。
    （2）色位运行方式：送料长度为设置袋长，在此期间的色标信号忽略，继续送出偏差长度的袋料，检测色标信号，定位于色标信号，定位完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。若误检次数达到默认值，则停机并报警。
    工作流程如图2所示。

图2 控制流程简图
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3  FD1500型封切机机电系统设计
3.1 传动系统设计
    （1）切刀传动系统。切刀传动系统为交流变频器拖动三相异步电机，由面板电位器调速，PLC控制切刀启动与停止。传动轴上安装2只霍尔开关，分别检测切刀低位和送料/切刀高位。开关1：切刀低位信号，该信号为送料停止信号。若送料时检测到切刀低位信号则表示系统速，需报警并停机。开关2：收到切刀低位信号后的首次ON信号为送料信号，是送料电机的启动信号；第二次ON信号为切刀高位信号，是高位停机时的停机信号。
    （2）送料传动系统。送料传动部分为交流伺服系统，采用同步带1：2减速传动。动力选用台达中惯量2KW伺服电机。具体型号：驱动器ASD-A2023M，电机ASMT20M250。 
    （3）控制精度计算。通过以下计算得出单个脉冲对应的送料长度，即为控制精度。

    系统要求0.2mm定位精度，现计算得出控制精度为0.0314mm，因机械定位误差不大于0.1mm，所以：定位精度+机械误差=0.1314mm<0.2mm，定位精度满足制袋机系统要求。
    （4）高脉冲输出频率计算。用户要求高送料速度为180m/min，由此可计算得出系统所要求的脉冲输出频率，以此为PLC选型的重要依据。

3.2 PLC与HMI选型
    （1）输入信号统计。在色标传感器检标时，由于袋料上所印刷的色标不同，故亮通（Light On）、暗通(Dark On)均有可能。无论亮通或是暗通，在检测到色标信号时都需要PLC作出中断响应，所以需要把色标传感器的Light On与Dark On都接入PLC。色标信号：2点；低位信号：1点；高位/送料信号：1点，共4点DI信号。
    （2）输出信号统计。脉冲输出（Pulse+Sign）：2点（Y0，Y1）；切刀动作：1点；冲孔动作：1点；蜂鸣器：1点；共5点DO信号。
    （3）其它功能。可输出大于系统所要求频率（95541pps）的脉冲；2点外部中断回应。
基于以上考虑，PLC选择DVP-20EH00T。具体功能参数为：200Kpps脉冲输出，8点外部中断回应。同时与HMI通信可使用RS485连接，抗干扰能力优于一般的RS232通信方式。HMI选用台达DOP-A57GSTD高触摸屏，通过图3可见触摸屏操作更为直观方便。大部分操作在HMI上进行，从而可减少外部按钮开关、指示灯的使用，只保留急停按钮等必要设备。
    机电一体化封切机电系统原理如图4所示。

图3 新旧机型HMI操作面板对比

图4 系统原理简图

 
3.3 PLC程序设计要点
    主体程序使用逻辑顺序控制，除此之外的编程重点如下：
    （1）使用浮点运算。为减小计算误差，如袋长脉冲数、偏差脉冲数等重要数据的计算，均使用浮点运算。经过验证，计算误差小于0.001mm。
    （2）袋长脉冲送料使用DPLSR可调加减速脉冲输出指令，反复修改并验证启动频率与加减速时间设置的合理性。完成袋长脉冲之后，使能色标检测，以忽略袋料中间部分的色标误检。检测到色标时，响应外部中断，执行中断程序置位M1334以停止CH0脉冲输出。可设置亮通（Light On）中断或是暗通（Dark On）中断。精简中断程序的内容，尽量减少中断对扫描周期的影响。
 
4  结束语
    FD1500型制袋封切机的性能虽已达到初的设计目标(在袋长为1000mm时，制袋速度：60个/分)，但PLC脉冲输出频率尚有较大余量可用。使用标准100mm直径胶辊时，可改变伺服电机电子齿轮比，在保证控制精度的前提下，更进一步加大PLC脉冲输出频率的余量。以上有利因素均为FD1500型制袋机提高加工速度奠定了良好的基础。二次开发时，加大减速比至1：3，将突破伺服负载/电机转子惯量比过大这一限速瓶颈，终提高生产效率。

摘  要：本文在讨论PLC技术的建筑恒压供水系统设计的过程中，论述了变频恒压供水系统设计原理，较详细地分析一拖多变频供水工程实际问题，给出了基于台达PLC的恒压供水主控电气设计。 
关键词：建筑恒压供水  PLC  触摸屏 
1 引言 
    系统用于酒店，小区高层供采暖/生活热水。系统采用循环控制自动调节，保证恒定温度和压力。系统根据室外温度和设定的供水温度循环控制供热流量，根据管道回水压力波动，控制供水泵组中单台电机的转速或多台电机的投入及退出，使管网主干出口端压力始终保持恒定，以满足用户对高性能、高质量供水的要求，并使整个系统始终保持在高效节能的佳运行状态。 
2 基于PLC技术的恒压供水系统设计 
1.1供热机组自动控制技术要求 
    （1）供热机组自动显示功能：一次供水流量，压力和温度；一次回水压力和温度；二次供水压力和温度；二次回水压力和温度；水箱水位；循环泵，补水泵故障警报；二次供水压力和温度过高和过低报警；二次回水压力和温度过高和过低报警；水箱水位过高和过低报警。 
    （2）供热机组自动控制功能。根据二次供水温度和室外补偿温度调节，一次供水流量达到二次供水温度恒定；停电自动关闭一次供水；二次回水恒压运行；自动上水；系统设备发生过压，过温，欠压，过流。载，过热，短路等故障可远程报警。 
1.2生活热水机组自动控制 
    （1）运行功能。自动变频：用于水泵正常供水的工作状态；手动变频：用于系统调试，手动控制变频；手动工频：自动控制失灵。切换到手动，工频控制水泵；故障报警：系统设备发生过压，过温，欠压，过流。载，过热，短路等故障可报警；显示：数码显示器可显示频率，压力，电流，电压等数字信号。变频运行定时切换：当一台水泵连续运行达到一定时间，自动变频启动另一台水泵，前一台水泵自动停机，保障每台水泵的磨损系数。如果系统主泵数大于2台，则此过程依次轮换。切换泵时候需要一定的延时，保证电气安全，防止电流冲击。 
    （2）恒压供水控制。循环方式控制水泵恒压运行；变频，工频自动转换：系统用水量过水泵的额定供水量时，水泵自动转为工频运行，同时自动变频启动另一台水泵运行，共同向系统供水。若用水量又趋于下降到单台水泵的额定供水量时，原工频运行的水泵停止工作，变频工作的水泵在新的频率下单独向系统供水。如果系统主泵数小于2台，则此过程依次轮换。当变频器控制的电机满足不了设定流量要求，此时变频器输出频率逐渐上升，直到工作在设定的上限频率，如压力仍达不到设定值，由可编程控制器，通过PID运算得到输出量给发出速度控制指令。如系统用水量过水泵的额定供水量时，水泵自动转为工频运行，同时自动变频启动另一台水泵运行，共同向系统供水。若用水量又趋于下降到单台水泵的额定供水量时，原工频运行的水泵停止工作，变频工作的水泵在新的频率下单独向系统供水。如果系统主泵数小于2台，则此过程依次轮换。 
    供水系统结构参见图1。二次供水温度PID控制比例阀的开口（热水流量阀）回馈二次温度。二次回水压力，控制回水压力（变频器）回馈回水压力。


图1 生活热水系统结构

    （3）系统特点。自动化控制避免用水高峰压力不足，用水量少时恒压防止管网压力过高爆管，实现无人看守；可以利用变频技术显著节约电能，节能量通常在10-40%。从单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大；安全卫生。系统实行循环供水后，用户的水全部由管道直接供给，取消了水塔、天面水池、气压罐等设施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。 
2系统电气设计 
    主控制器选用PLC,自动化程度高,简化了线路。开关量(包括启动停止按纽,限位,故障,频率检测等)输入24点;输出10点；模拟量检测11路(压力.温度,水位)；模拟量输出2路.分别控制变频器和比例阀,控制系统压力和流量。主控制电路如图2所示。 
2.1 PLC控制电路设计 
    （1）配置设计。根据系统控制需求分析, 电气系统配置如图3所示。 
    （2）CPU单元设计。PLC选取台达CPU单元DVP48EH：24 IN/24 OUT，CPU单元控制电路如图4所示。 
    （3）扩展单元设计。1个4通道AD输入2通道AO输出模拟量扩展单元06XA-H，2个4通道AD模拟量扩展单元04AD-H ，模拟量控制电路如图5所示。


图2主控制电路




  图3 电气系统配置




图4  CPU单元控制电路



 
图5模拟量控制电路


2.2 人机界面设计 
   人机界面选取台达7.5”彩色触摸屏。人机界面（HMI）可显示工艺流程、工艺参数和设备状态，HMI图形接口友好，只需直接对图示进行手动点触操作，因此操作简便灵活。 
具体画面规划如下: 
    （1）开机画面说明：系统上电后，在人机界面上显示如图6所示画面，按画面提示进入各个子画面界面。


图6 开机画面


   （2）参数设定画面说明。可以设定二次供水温度，3位加一位小数；二次供水压力，1位加2位小数，单位MPA；同时可以设置温度和压力的高限和低限。 
   （3）控制画面说明。1#循环泵启动和停止，2#循环泵启动和停止；手动变频可以直接设速度，同时也可以用增加按钮和减小按钮来手动调节速度；校表功能可以调节各种表的系数；PID参数可以来调节系统的PID参数比例/积分/微分，积分饱和限制等。 
    其它画面包括：当前警报；历史警报；历史趋势；系统数据说明（图7）等。


图7系统数据说明


3  结束语 
    系统均采用台达系列自动化技术控制，操作方便简单,实时检测,多种保护.该系统主要应用在设备档次及自动化要求比较高、智慧化比较高供水场合，系统运行稳定可靠，是传统控制系统的佳替代产品，代表未来恒压供水发展方向。

电梯是机电一体化的高技术产品，目前国产电梯的技术水平和产品质量都已进入世界行列，但电梯运行中关人、夹人、蹲底、冲顶等事故时有发生，电梯的质量焦点反映在运行可靠性上。电梯运行可靠性的提高一方面要通过改进设计、提高制造、安装质量来解决，另一方面要依靠完善的维修保养体系和的监控手段来解决。由于电梯是一种非常繁忙的运输工具，繁忙时每小时起、制动达240次之多，电梯的运行部件（如层门等）多，操作按钮多，乘坐人员素质差异很大，所以可靠性的提高更大程度上是依靠维修保养。目前国际上电梯技术进步的侧重点已转向售后和物业服务，美国、日本、欧洲的电梯公司都利用现代化的通讯手段和计算机技术开发了各自的电梯远程监控系统。把自己负责维修保养的电梯置于监控网络之中。当电梯出现故障时，能够在时间发现故障，并在此瞬间既把故障情况自动通知监控中心，同时又立即呼叫专职维修人员来排除故障。由于该系统能够储存电梯的日常运行数据和日常发生的故障记录，这就使得厂家和用户对一段时间内特定电梯的运行情况有一个全面的了解。改革开放以来，我国电梯保有量迅速增长，在用电梯已达33万台，如何保证每台电梯都能够可靠运行，已成为提高物业管理水平和我国电梯技术进步的关键所在
电梯远程监控技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而逐步发展起来的，目前国外大的电梯公司几乎都可提供与自己的系统配套的远程监控系统，并能提供比较完善的功能。然而，由于特殊的国情，这些国外大公司的远程监控系统在的实际应用过程中还存在着一定的局限性。如只能监控本公司的电梯，对其他公司电梯的监控则无能为力，对电话网络的质量要求也比较高。另外监控系统的价格也比较昂贵，一般用户难以承受。
国内一些企业也尝试开发具有特色的远程监控系统，但由于这样一个系统是涉及到计算机控制、电梯控制、网络通讯、WINDOWS平台下高级语言编程等多个的较大的系统工程，技术难度较大，同时在设计时还要考虑到电话网络的信号传输质量，以及与各个厂家的电梯控制系统（包括微机控制系统、PLC控制系统以及早期的继电器控制系统）的接口问题等诸多因素，因此现在国内的电梯监控系统，在一定程度上存在某些不足： 1）功能简单，如只能进行简单的电梯运行状态监控、同时监控的电梯数量少、只能监视而不能控制管理和远程调试、不能进行电梯故障的早期予警。 2）适用电梯种类少，对可编程控制器（PLC）控制的电梯进行监控比较容易，但是，对微机控制的电梯监控就困难得多。 综上所述，现在国内急需一种功能完善、适应广、且价格廉的电梯远程监控、管理与故障诊断系统，以使该系统在电梯物业管理、日常维护等工作中得到广泛应用，提高电梯运行质量。
二． OCS装置的介绍

由美国HORNER公司生产的OCS一体化可编程人机界面控制器将人机界面，PLC控制器，I/O及网络集为一体，逻辑控制程序与人机界面的编辑使用一套免费的软件既可完成，无需太多培训便可轻松掌握。这是一个的工业应用“一体化”控制解决方案，将OCS应用到电梯远程监控系统中不仅可以作为电梯控制的本地显示装置，而且还可以通过GPRS网络与远程的控制中心进行实时通讯传送数据。该OCS装置可以通过串口和不同厂家的控制系统进行通讯，该OCS装置由下列三部分组成。
 
1． 数据采集单元 —— 通过串口或直接的I/O输入端子采集电梯的实时数据；
2． GPRS通讯单元—— 通过该通讯单元和远程控制中心进行数据交换；
3．  CPU处理单元—— 处理实时数据并进行故障报警和显示，控制与远程控制中心的通讯；
 
三．主要功能
1． 重要故障发生时，自动连线控制中心进行报警
当电梯发生重要故障时，OCS装置能自动连线远程控制中心，并通过远程控制中心服务器上的人机界面动态显示该故障，同时进行声光报警。控制中心的工作人员可以通过电脑进行必要的远程操作或通过呼叫系统指导现场人员排除故障。
 
2． 控制中心对电梯进行远程维护
控制中心的工作人员可以通过电脑对电梯进行远程诊断和维护。
 
3． 控制中心随时循检电梯运行状态
控制中心的工作人员可以随时循检电梯的运行状态，并通过历史数据对电梯运行状态进行分析，以便进行预防性的维护从而降低故障发生率。
 
四．  安装与调试
由于OCS装置小巧紧凑，非常便于安装，将其安装在现有控制柜的面板或柜内均可，OCS装置与原控制系统通过串口进行连接，具体连接方式视不同厂家的不同控制系统有所不同，我方负责现场设备的安装与调试。

电源监控是铁路信号的重要的监控系统。在此之前信号的电源监控系统基本上是采用单片机作为信号采集系统的核心。单片机监控系统一方面存在采集速度慢、界面不友好、操作不方便等技术局限，另一方面由于其中的电源模块部分的监控相对独立，对电源系统带来了诸多不便，比如维护困难、界面显示繁琐等。基于以上原因本项目配套开发了基于台达PLC作为信号采集核心、台达HMI触摸屏作为操作和监视界面的电源监控系统。监控子系统与电源模块通过工业总线网络互连实现整合的经济实用、技术的铁路信号的电源监控系统。 
2 硬软件系统设计 
2.1硬件体系设计 



             图1 硬件体系设计 
铁路信号电源监控硬件体系设计参见图1。系统规模：44个数字量输入；1个数字量输出；6个电源模块；39路模拟量输入。 
控制系统配置如下：触摸屏：DOPA75CSTD；PLC：DVP16EH00T＋1个DVP04AD-H＋3个DVP16HM11N；电源模块通讯卡1块；分时采集电路卡1块。 
触摸屏主要是用来显示采集数据、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、历史趋势图显示等。PLC主要是采集数据并计算，由于考虑系统对模拟量采集的速度要求不是很高，为了节省成本，系统中使用了1 个DVP04AD-H对39路模拟量进行了分时采集，为了实现这个功能我们与厂家共同实验开发了一个电子开关电路，对39路模拟量分了十组、每组4路，通过输出不同的组别进行采集。电源通讯卡主要负责把6块电源模块的数据汇并且通过RS484接口以MODBUS协议与PLC通讯，使PLC采集得到6块电源模块的数据，为实现这个功能我们公司的电源研发部门做了大量的工作，终使PLC与电源模块的通讯卡实现了通讯，电源模块的信息得到了采集。 
2.2软件体系设计 
（1）系统功能设计：44个数字量采集显示，故障判断；6个电源模块的数据采集显示、显示电源模块的工作状态并判断报警；39路模拟量显示、并判断上下限报警；显示报警画面、报警信息、当前报警、报警频次；报警上下限设定；数据微调功能，并且显示微调值； 
历史趋势图显示；不同画面开启权限设定； 
以上有必要说明的是数据微调功能，由于现场的一次测量元件测量会有误差，而且此误差是固定的，短时间内是不变的，所以在程序当中增加这部分功能，使终显示出来的数值是消除误差之后的值； 
（2）系统结构设计分为HMI人机对话界面部分和PLC现场监控部分。HMI部分主要构架参见图2。 


                   图2 HMI人机对话界面 
PLC监控部分主要包括：电源模块通讯；分时采集40路模拟量，每次采集4路；对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值，显示电源模块的工作状态并判断报警；微调值计算，显示值微调，并做负值消除；故障和报警；数字量采集显示，故障判断； 
3 工程调试 
调试分时采集功能时需要注意分时采集的时间，过大会影响整体数据采集的时间，过小会造成采集数据混乱，另外需要在两次采集数据之间加一段间隔时间，避免两组数据的重叠。对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值。微调值计算，显示值微调，并做负值消除；注意微调时可能会出现负值情况，所以要考虑负值的消除。电源模块通讯注意电源通讯时的通讯协议一定要在通讯卡中设置好，包括站号设定，另外注意地址对应。故障和报警；因为报警点共有79个，很繁琐，需要思路清晰。 
4结束语 
基于中达电通公司提供的解决方案的典型案例整合了两种不同种类的产品，体现出单一技术平台在集成工程中的一体化特点。