西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0详细使用

西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0详细使用

该系统由现场检测部分、PLC、变频器、操作员终端、主令控制器等部分组成。
2.1现场检测部分：
    现场检测部分由AB公司生产的绝对执行编码器组成。他完成了机械推头位置的实时检测，每一位置对应一脉冲数，供PLC做控制用。该绝对值编码器的编码范围为0000～9999，每转1000个码，输出响应时间小于1微秒。这种编码器的优点是快速性好，在运行过程中无脉冲累计误差，以BCD码形式输出，但要求PLC必须有相应的快速输入模块来处理才能满足它快速性、实时性的要求。该编码器为系统的精确提供了可靠的手段。
2．2PLC部分：
        PLC部分选用的时AB公司的SLC500系列小型可编程序控制器，完成了逻辑控制、数学运算、编码器输出信号的数据采集与处理、数学模型的实现、变频器起停与速度控制、外围设备状态的监控、故障综合及处理、与终端设备的通讯等功能。该系列PLC扫描，配置简单，抗干扰能力强，完全适合现场控制要求。
2.3变频器部分：
    变频器选用的是富士系列37KW变频器。根据工艺要求，提高生产节奏和推头定位的准确性，变频器的制动占空比较高(约为15％)，因此变频器增加了制动单元和制动电阻，以提高系统制动的快速性，满足系统频繁起制动的要求。
    变频器的起停、正反转、滑行停车、直流制动等功能均由PLC控制，两者共同完成了系统加减速曲线的设定、电机定位控制等功能。
2.4操作员终端：
    操作员终端由PanelView 550和一台PC及共同组成，两者在功能上基本相似，都为人机对话提供了良好的界面，操作画面形象直观，各种操作一目了然。它们的区别在于PanelView 550增加了调试和维护画面，可供现场维护人员作一般性的维护、调试、校零用；而PC机的操作画面更富有情感，更易于操作人员的操作，更重要的是它可以对PLC和操作员终端PanelView 550座更深层次的调试修改，以适应特殊工艺的要求，供专业技术人员进行二次开发。
2.5主令控制器：
    主令控制器的设置完全是为了满足现场操作工的习惯操作设置的，主要完成电机的起停车及正反转控制。
3系统的功能及主要经济技术指标
    中板厂3#剪定宽自动控制系统主要完成了机械推头移动距离的实时检测，一系列数学和逻辑运算及电机的控制。操作员终端为人机对话提供了良好的界面，操作、维护画面形象、直观，方便了系统地维护和操作。系统内设有多种钢板标准宽度，操作工只需按一个键就可完成标准宽度的设定，对于非标产品宽度，系统设置了快速设定和修改功能，以适应生产快节奏的要求，提高了剪切速度。另外，系统的调试画面，使系统的调试变得轻松方便，大大节省了调试和维护时间，维护量大幅度下降。
    系统的主要功能有：
        (1)钢板宽度的设定和修正。
        (2)多种标准板宽预设。
        (3)自动校零。
        (4)自动、手动操作。
        (5)自动定宽、快速返回。
        (6)前后限位位置的任意设定、自动停车。
        (7)系统故障综合及报警、手动复位。
    主要经济技术指标：
        (1)控制精度：≤2mm
        (2)定宽范围：1400～2200mm
        (3)钢板表面温度：≤500℃
        (4)剪切速度：＞90块/小时
        (5)平均无故障时间：＞8000小时
4系统配置

针对杭州大地废物焚烧有限公司的危险废物焚烧处理系统，应用模糊控制技术，实现了危险废物焚烧过程的实时监控、分析和优化。实际运行结果表明：该系统技术性 能优良，运行稳定可靠，操作直观方便，控制效果良好，使生产过程准确、。

1危险废物焚烧工艺简介
危险废物焚烧处理的工艺包含焚烧系统和烟气处理系统两大部分。焚烧系统由废物热分解及烟气高温焚烧，即所谓一燃室和二燃室组成。烟气处理系统由热回收、急冷和酸性气体吸收设备组成，如图1所示。危险废物焚烧过程工艺流程可以简单概括为：废物经预处理后，用传送带送到料斗进入回转窑，液体废物经喷雾送入回转窑窑头或二燃室。回转窑连续旋转，残渣自窑尾落入水封中，由刮板机刮出。回转窑有助燃燃烧器，使窑内温度维持在700～900 ℃。燃烧过程中烟气由窑尾排出，进入二燃室高温燃烧，用两只辅助燃烧器来维持足够的燃烧温度(大于1 100 ℃)。二燃室出来的烟气进入余热锅炉，降温至450 ℃左右，经急冷塔急冷到150 ℃以下，再经布袋除尘器除尘后，进引风机、烟囱排空。

2回转窑温度的模糊控制
在危险废物焚烧过程中，回转窑窑尾温度是一个重要工艺参数，回转窑窑尾 温度的稳定对危险废物的充分燃烧和节能有重大的影响。根据对生产工艺和现场采样数据的 分析以及操作人员经验的总结，可以发现：
(1)增加回转窑燃烧器燃油喷入量，则加剧回转窑内的燃烧，使回转温度升高，油量越大，温度上升的速度越快；
(2)增加危险废物的投入量，使回转窑内燃烧物增多，窑内温度升高，但根据危险废物种类的不同，对温度的影响程度也不同；
(3)回转窑的转速对窑内温度影响不大，正常情况下，回转窑转速保持不变；
(4)压缩空气如果流量小，燃烧不充分，温度降低。
从上面的分析可以看到：影响回转窑温度的因素很多，其中燃烧器燃油喷入量是主要因素，而废物投入量、废物种类和压缩空气流量也对回转窑内温度有一定的影响。上述的各个因素存在耦合关系，它们的作用也不是线性的，难以建立一个准确的数学模型来描述该过程，若采用传统的控制方法实现分解炉温度的自动控制非常困难，因此采用了模糊控制技术来实现对回转窑温度的调节。
笔者设计了一个双输入单输出的模糊控制器，输入变量为回转窑温度偏差E和温度偏差变化EC，输出变量为燃烧器燃油喷入量增量，并将危险废物的投入量和压缩空气量作为干扰因素。
模糊控制器输入变量E的论域为［－40，40］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、ZE、P S、PM、PB｝；EC的论域为［－40，40］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、Z E、PS、PM、PB｝；输出变量U的论域为［－100，100］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB｝。E、EC、U的隶属度函数

1引言
    灵宝华鑫电解铜箔生产线的控制系统可分为溶液制备、毛箔生产、表面处理溶液制备、空调空压系统。
    (1)溶液制备：包括毛箔生成溶液制备及表面处理溶液制备，主要由下料、溶铜、循环、过滤、热交换、净化等构成。被控对象有：污液槽、净液槽、生箔高位槽及生箔溶铜罐等设备的温度、液位控制，压缩空气及相应管道流量的监测。
    (2)毛箔生成系统：毛箔生成由阴极辊、收卷辊及电解直流供电系统等构成。被控对象有：阴极辊转速、收卷力矩控制，生箔机上液管道流量监测，毛箔生产电解电流、电压监测等。
    (3)表面处理系统：毛箔生成后对其表面进行处理，主要由粗化、固化、酸洗、镀锌、防锈、防氧化及漂洗等构成。被控对象有：各槽罐液位、温度、压缩空气搅拌控制及相应管道流量监测，表面处理机传动系统控制。
    (4)空调空压系统：主要由化锂制冷机、组合式空调器、空压机、贮气罐、冷却器以及酸雾净化塔、水泵等组成，被控对象有：各机组的启停、故障状态、手自动状态、频率的设定以及房间的正压控制。
    上述四个系统中，其电气自动控制主要是：阴极辊转速、收卷辊转速和收卷力矩；各槽液温度、并通过蒸气加热或冷却水调节；压缩空气搅拌控制；各管道流量监测、毛箔生产中电解电流、电压监测。
    电控系统的任务
    电控任务是电解铜箔生产线重要组成部分之一，是生产线各工步有序进行、各工步中设备协调动作的组织者和指挥者。精度控制和逻辑控制是该电控系统的主要任务。同时，参数设置、系统状态监控、数据处理及故障报警等也是系统的主要任务。
2电控系统的控制原理
2．1控制原理
    根据以上原则，电控系统的逻辑控制及精度部分采用高可靠的PLC控制，所有按钮、行程开关、光电开关以及其他保护信号均直接单独进入PLC输入口，电机和气阀的控制由PLC输出口经继电器隔离后驱动，并在触摸屏操作面板TP27上显示故障，同时在该操作面板上具有参数输入功能，可随时方便地修改设备参数。整个系统硬件构成清晰明了，可靠性高，维修方便，逻辑控制由PLC的CPU完成，软件逻辑免维护。在工作站上，可以对该系统设备的工作状态、工作参数、实际运行参数、参数记录等进行监视及打印报表输出等。
2．2系统说明及构成
    本电气控制系统要求可靠性高，适用性强，控制参数复杂，控制点数量巨大达到860多点。有槽液温度监控、电流监控、流量显示监控、液位监控、阴极辊转速监控、收卷辊转速和力矩监控等诸多参数。既有电参数监控，又有热功参数监控，还有阴极辊、收卷辊和表面处理高频开关电源通讯监控及生箔机直流电源通讯。现分别说明。
    (1)生箔机电气传动控制系统
    生箔机阴极辊采用2．2KW直流电机拖动，直流电机带有直流测速电机和冷却风机，采用英国欧陆公司的直流调速装置数字590+，精确完成阴极辊的速度控制，使阴极辊转速无静差。牵引辊采用带有电磁调速电机拖动，变频器选择瑞士ABB公司的矢量型变频器，通过PLC中的张力控制功能块(FC)进行卷径计算，调节变频器输出频率，同时可调节电磁调速电机的电流，实现收卷辊张力控制。避免在收卷过程中产生挠动等现象。系统在生箔机的现场操作站中设有触摸屏，用来显示阴极辊的转速、收卷张力、电解电流和电压、电解液流量等参数，同时可以完成阴极辊的启动、停止以及转速给定，收卷辊的启动、停止以及张力给定，电解电流、电压等工艺参数的给定。各项参数通过现场总线传送到上位计算机监控。

数控型全自动转子绕线机利用MELSECFX2系列可编程控制器(PLC)实现程序控制。为了监视绕线机的整个绕制流程，并能根据不同工件需要相应调整其槽数及匝数等参数，将图示操作终端(简称GOT)安装在操作盘面板上，通过RS－232C传输线及FX系列PLC的程序连接器连接。在必要时，直接通过触摸屏的操作来改变工件号，可进行不同参数要求的转子的绕制。

1　F940GOT的用户制作画面
F940GOT(图示操作终端)的显示画面分为用户制作画面和系统画面。用户制作画有以下功能：
●显示功能　最多可显示500个用户画面。可同时显示数个画面，也可自由切换。除显示数字、文字外，还可显示直线、圆、四边形等简单图形。另外F940GOT还可用8种颜色的彩色画面进行显示。
●监视功能　可用数值或条形图监视并显示可编程控制器字元件的设定值或现在值。
●数据变更功能　可变更正在显示的数值或条形图的数据。
●开关功能　可通过GOT的操作键来ON/OFF可编程控制器的位单元。
数控全自动转子绕线机F940GOT用户画面的制作要提前在计算机上用相应软件(FX－PCS－DU－WIN－C)逐张完成后再下载至F940GOT上；各画面间通过部件设定可完成自动切换。设计在接通整机电源后首先显示一个欢迎界面，在设定的单位时间(检测电气和机械等各器件的准备工作是否就绪)若一切正常就自动弹出“请装入新转子”的对话框，装入新转子后开始绕制时画面就切换至图1所示的运行监视画面。如果需要绕制不同型号的转子，在欢迎界面时就需在设定的单位时间内按下左下角的触摸键，此时弹出对话框要求输入密码(防止非专业人员参数)。若密码错误回到前界面，检测正确后可进入“选择工件号”界面，选择所需已存在工件号，则工作参数都调整至相应的设定值。若新转子型号不存在，可添加新工件号且需输入所有相应参数。工件号最大值可在部件中进行设定，本机设定可绕转子型号最高可达20种。工件在运行过程中通过图1画面进行监控，＃＃＃号处随工作过程变化而不断变化，屏中头所指表示依次顺序动作方向，前一动作完成，后一动作才有效，且正在动作处指示灯亮。在自动绕线过程中，若按下暂停按钮，则显示隐藏画面(暂停按钮已按下，自动　　工作暂停，再按解除暂停)，再次按暂停按钮弹出后，则此隐藏画面消失，动作仍继续进行。若在绕线过程中发生异常情况，可立即按下急停按钮，此时弹出相应画面。若绕线正常结束，则弹出(请装入新转子)画面，继续进行下一个转子的绕制。
本机采用双飞叉绕线，故需要三个电机(一个分度电机，两个绕线电机)，而参数设定包括分度加速时间、分度速度，钩槽移位角度，绕线加速时间、绕线速度、绕线位摆角、摆线加速时间、摆线速度、钩线位摆角、回零加速时间、回零速度、剪线辅助转角等。根据转子型号需设定转子的总槽数、元件匝数、钩槽比、绕线方向等。要使绕制出的转子不伤线，就一定要设置合理的待机张力、钩线张力和绕线张力等。参数的设定最好在整机调试时利用系统画面进行监视，调整。
调试过程中如果参数设置不合理或气缸磁性开关动作不到位或接近开关故障时要及时进行相应的报警，所以在PLC程序设计中要逐段检测(有各种报警提示，用户画面制作中也有相应界面进行自动切换)。

2　940GOT的系统画面
系统画面具有以下功能：
●监视功能　它可显示PLC程序清单，可在命令清单程序方式下进行程序的读出/写入/监视。尤其是对软元件的监视上，它可监视、变更可编程控制器的各软元件的ON/OFF状态，定时器、计数器及数据寄存器的设定值或现在值，还可实现对指定位元件的强制ON/OFF。
●数据采样功能　在特定周期或当触动条件成立时收集指定数据、寄存现在值，用清单形式或图表形式显示采样数据。
●报警功能　可显示报警信息及时间，并可存贮各报警信息次数。
在配合机械部分进行整机调试过程中系统画面的使用相对频繁，尤其是监视功能和数据采样功能的运用。通常在计算机上进行PLC的程序设计后，利用RS－232C传输线将程序和已制作好的用户画面下载到F940GOT上。按彩色液晶触摸屏的左上角触摸键1秒以上接通GOT的电源，可选择相应菜单进行系统画面的监视状态，按下线绕机的启动按钮进行程序运行监控，此时机械动作进行到哪一段则此处程序点亮。调试时最好将动作分段进行，可对指定位元件强制ON/OFF，程序不理想处可在触摸屏上用指令语句及时更改，也可更改字元件的数据，但在用户画面中已设定好的字元件编号不得更改。

3　结束语
本控制部分设计可存贮二十个不同转子型号及其所需参数，即在可编程控制部分程序中设计时将参数部分软元件设定为可变更状态，预先写入不同型号转子所需不同参数，这样在加工过程中不需修改程序，由工人直接通过在触摸屏上选择合适工件号即可加工生产不同型号的转子。在今后的生产过程中如果需要有新的产品型号时，由机械部分配合新型号的转子铺以不同类型的套筒，再由专业技术人员根据要求直接通过触摸屏进行参数设定，确认无误后即可投入批量生产。此设计已投入正式使用。

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