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- 1 引言 PLC因为稳定可靠、结构紧凑、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用面最广、最广泛的通用工业控制装置，成为现代工业自动化控制的主要支柱之一。而单片机因为成本低廉，使用灵活，功能多样，在自动化领域应用及其广泛，往往在一个控制系统中可能会出现单片机和PLC共存的情况，如果使二者互相联系，互相通信，具有非常重要的现实意义。 2 硬件以及通讯原理分析 西门子S7-200系列PLC拥有RS-485串行口，所以要使MCS51单片机与S7-PLC进行通讯，可以采用几种通讯方式。其中之一就是可以通过MCS-51的串行口与MAX485芯片相接，然后与S7-200 PLC的RS-485口进行通讯，其硬件连接如图1所示。 S7-200 PLC是串行通讯方式最为丰富的小型PLC，支持多种通信协议，如点对点接口协议（PPI协议）、多点接口协议（MPI协议）和PROFIBUS协议以及自由通信协议等。其中自由通信协议又叫用户定义协议，利用自由端口模式，可以实现用户定义的通信协议，连接多种智能设备，使用起来非常 方便，在第三方工程接入中取得了巨大的成功。 在自由端口模式下，PLC的串行通信接口由用户来控制，通过梯形图程序以及和单片机的汇编语言进行配合，来使用完成中断、字符接收中断、发送完成中断等，通信协议由用户完全控制。这时单片机处于主机状态，由单片机主动发送握手信号，PLC接到信号后被动反馈信息即可。 图1 MCS-51单片机与S7-200的硬件接线图 3 通信系统设计 3.1 通信协议设计 定义根据经验和有关参考资料，定义协议结构和参数。 （1）通信波特率为9.6kbps，无校验，8个数据位，1个可编程位，1位起始位，1位停止位。 （2）定义通信协议的数据流结构的格式为起始码、命令码、元件首址、字节数、数据块、BCC校验码和结束码。 ● 起始码：表示单片机与PLC开始发送数据，是数据流第一个字符，告诉PLC开始进行通信了，可以用00H表示 ● 命令码：表示单片机对PLC的各种操作： 40H：读取目标元件 I、Q、V、M、SM、L、T、C等的数据或状态； 41H：修改目标元件 I、Q、V、M、SM、L、T、C等的数据或状态； 42H：强制目标单元为ON； 43H：强制目标单元为OFF； ● 元件首址：表示PLC内部的元件类型以及寄存器的地址（但不能表示一个位地址）。前两个字节表示寄存器类型，后两个字节表示寄存器号。00 00（H）：I寄存器区 01 00（H）：Q寄存器区。02 00（H）：M寄存器区 08 00（H）：V寄存器区； ● 字节数：从元件首地址起，读取或写入PLC元件的数据个数数据块：准备读取或者写入PLC的数据或状态； ● BCC校验码：在传输过程中，指令有可能受到任何的干扰而使原来的数据信号发生扭曲，此时的指令当然是错误的，为了侦测指令在传输过程中发生的错误，接收方必须对指令作进一步的确认工作，以防止错误的指令被执行，最简单的方法就是使用校验码。BCC校验码的方法就是将要传送的字符串的ASCII码以字节为单位作异或和，并将此异或和作为指令的一部分传送出去；同样地，接收方在接到指令后，以相同的方式对接收到的字符串作异或和，并与传送方所送过来的值作对比，若其值相等，则代表接收到的指令是正确的，反之则是错误的 ● 结束码：结束字符标志着指令的结束，在本例中被定义为FFH，不同的PLC从站可以定义不同的结束字符以接收针对该PLC的指令。 3.2 通信程序的实现 （1）单片机端程序的实现。单片机在主程序中初始化，采用串行口工作方式，波特率为9.6kbps，采用单片机作为主机，向PLC进行呼叫，定期读取数据或者写入数据，其程序流程图参见图2。 图2 单片机端通讯程序流程图 （2）PLC端程序流程图的实现。PLC端作为从机，采用梯形图或者STL编程，主要是先设置通讯协议，然后按照协议把采集到的数据进行处理，再发送给主机单片机，其具体的程序流程图如图3所示。 图3 PLC端通讯程序流程图 4 结束语 本文利用单片机与PLC的串行通信方法，成功的应用于多个项目中，实际表明该方法简单可靠，成本低，而且易于扩充经济实用的其它功能，如A/D、D/A等功能，取得了较好的社会效益和经济效益。 免责声明：本文仅代表作者个人观点，与automavin工控网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。 [查看全文]
- 一、简述 多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。 二、PLC的应用领域 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类： 1.开关量逻辑控制 取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 2.工业过程控制 在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 3.运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4.数据处理 PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 5.通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 三、PLC的应用特点 1.可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。 2.配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 3.易学易用，深受工程技术人员欢迎 PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 4.系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。 （2）安装与布线 ● 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。 ● PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线（二者之间距离应大于200mm）。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。 ● PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10. ● 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。 （3）I/O端的接线 输入接线 ● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 ● 输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。 ● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。 输出连接 ● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 ● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。 ● 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。 ● PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。 四、PLC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题： 1.工作环境 （1）温度 PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。 （2）湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。 （3）震动 应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。 （4）空气 避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。 （5）电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。 2.控制系统中干扰及其来源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。 （1）干扰源及一般分类 影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 （2）PLC系统中干扰的主要来源及途径 强电干扰 PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。 柜内干扰 控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。 来自信号线引入的干扰 与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。 来自接地系统混乱时的干扰 接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。 来自PLC系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。 变频器干扰 一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。 3.主要抗干扰措施 （1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰 对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。 （4）正确选择接地点，完善接地系统 良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 ● 安全地或电源接地 将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。 ● 系统接地 PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。 ● 信号与屏蔽接地 一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。 （5）对变频器干扰的抑制 变频器的干扰处理一般有下面几种方式： 加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。 使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。 使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。 五、结束语 PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽，如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。 [查看全文]
- 1 引言 发动机装配线PLC控制系统，主要针对包括转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位的控制。在汽车发动机装配过程中，由于被装配零件的多样性，需要在装配线的每个工段适当调整发动机的方位以方便装配零件。装配线上共计20余个工位，包括7个普通转台、2个维修转台、4个无滚轮举升台、7个单向滚轮举升台以及2个翻转机。 整个被控对象包括22个工位,每个工位上包含必需的转移电机或举升电机,此外还有32个生产线传输电机。每个工位均由一个ET200S和一个ET200eco从站组成,用于该工位的I/O点数据采集和发送以及分散控制。 2 系统结构及功能 系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分。 系统各部分功能: 操作员站:提供全汉化人机界面，实现控制系统的监控操作功能（操作、显示、报表、报警、趋势），并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序。 工程师站:用于系统的组态和维护。 自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算。 现场I/O站:使用现场总线技术，在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构。 现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络。 本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和 profibus-DP的主/从站接口模块，CP 343-1是用于连接S7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中，除了上述主站外，从站是由 22个ET200S和22个ET200eco组成，分别分布在两条profibus网络上。CPU上自带的profibus-DP接口构成 profibusⅠ线，CP 342-5接口模块构成profibusⅡ线。 系统配置功能图如图1所示: 系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2～12个，标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站I/O模块较多时，宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关。 系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板，模板结构紧凑，模板的供电采用7/8‘电源线，模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速，方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配。 网络设备按照适应工业现场环境的程度，以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的ET200S I/O模块，对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的ET200eco模块，置于生产线滚轮下方，由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境，因此需要有防水防油防尘等功能。 3 目标控制系统 3.1 系统设计 汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程。由于工艺的繁琐性，工程的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以PLC为核心构成的计算机控制系统，各独立工位控制系统之间通过网络实现数据信息、资源共享。该装配线在整个生产过程中较为关键，由于每个工位之间是流水线生产，因此每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度，才能保证生产的连续性和稳定性。从站中的每个ET200S站和其对应的 ET200eco站共同构成一个工位, ET200eco主要是采集现场数据之用。ET200S站的模块置于小型控制箱内, 对于工位的基本操作有两种方式，就地控制箱手动方式和就地自动方式。由于每个控制工位的操作进度不一致，操作工可以按照装配要求进行手自动切换。特殊情况下亦可通过手动操作进行工件位置的修正。 安装在各工位的分布式I/O模块ET200S和ET200eco通过现场检测元件和传感器将系统主要的监控参数（主要是开关量）采集进来，ET200S和ET200eco将现场模拟量信号转换为高精度的数据量，通过最高速度可达12M的Profibus-DP现场总线网络将采集数据上传到中央控制器，控制器根据具体工艺要求进行处理，再通过Profibus-DP网络将控制输出下传给ET200S，实现各工位的控制流程。 PROFIBUS是全球应用最广泛的过程现场总线系统。PROFIBUS有三种类型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自动化;PROFIBUS-DP用于制造业自动化;PROFIBUS-PA用于过程自动化。使用PROFIBUS过程现场总线技术可以使硬件、工程设计、安装调试和维修费用节省40%以上。PROFIBUS-DP的技术性能使它可以应用于工业自动化的一切领域，包括冶金、化工、环保、轻工、制药等领域。除了安装简单外，它有极高的传输速率，可达12Mbits/s，通讯距离可达到1000米，如果加入中继器可以将通讯距离延长到数十公里，具有多种网络拓扑结构（总线型、星型、环型）可供选择。在一个网段上最多可连接Profibus-DP从站即ET200S或是ET200eco 32个。 整个控制系统根据工艺划分由转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位组成。各部分可独立完成各自的控制任务，并通过工业以太网实现和上位监控系统的连接，由上位系统实现各部分的协调控制。 装配I线工程PLC控制系统和网络通讯系统具有下列特点: （1） 计算机集成自动化过程控制系统，分布式、高可靠性、高稳定性。 （2） 从站作为相对独立的系统分散控制各个工位的运行。 3.2 系统控制要点 （1） 该系统网络中一个主站CPU下两条profibus网络所带的从站有44个之多，在利用Simatic Manager编程软件进行硬件配置时，根据S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的参数规范，对于数字量输入输出，其地址分配的参数范围为0.0～127.7。因此在进行硬件配置时, S7～300CPU自带的profibus-DP接口上的profibus I线上的模块数字量I/O地址一般规定在0.0～127.7的范围中,如有超出则采用间接寻址的方式来处理。profibus Ⅱ线上的模块的数字量I/O地址无论处在哪个范围中,都必须采用间接寻址方式。 （2） 关于接触器的硬件互锁。对于转台工位，转台有正转和反转两种工作状态，因此转台的回转电机需要有一个负荷开关和两个接触器一并来控制（而举升电机一般只需要一个负荷开关和对应的一个接触器即可进行控制），接触器分正转接触器和反转接触器，输入端为380AV。正转接触器的三相电压A、B、 C分别和反转接触器的C、B、A短接。如图2所示，当程序在执行过程中，若存在某些漏洞使得正转接触器和反转接触器的输出点同时置1时，则会出现正转接触器和反转接触器各自的A相和C相短接，造成接触器短路损坏，主电源开关跳闸。为了避免这种事故的发生，首先保证程序中不能出现两个接触器同时置1的情况，其次即是采用接触器上硬件互锁，如图2所示，点Q1、点Q2是输出控制点，Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子，同理， Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子，但是改接成如图所示。接触器上有自带的一个常开点和一个常闭点，互锁中只需用到常闭点，当输出点Q1闭合时，正向接触器上常闭点随之断开，则Q2输出点两端之间不可能形成回路，也就不会出现短路跳闸的事故。 （3） 该项目中涉及到的变量数目较多，根据现场情况随时可能有更改，为了便于管理，采取S7程序界面和Wincc人机界面共用一套变量。这样可以将建立变量的工作量减少一半，也将出错概率减少一半。先安装step7软件，之后自定义安装Wincc软件，将Wincc通讯组件安装完整。然后在 step7软件中插入OS站，可点击右键打开并编辑Wincc项目。在Wincc项目中需要引用变量的位置进行变量选择，出现变量选择对话框，即可在 step7项目变量表中选择需要的变量，从而保证人机界面和下位机所用变量的一致性。 3.3 系统控制功能 （1） 手自动回路的切换 在Wincc人机界面上可以很方便地知道每个工位的手自动状态，但是手自动状态的切换是在从站的控制箱面板上实现的。在自动状态下，工位的操作全由下位控制，可实现全自动控制机械的操作流程。在手动状态下，操作具有自保护功能，在某些机械操作动作下通过软件互锁可杜绝相应的危险动作的发生。 （2） 安全保护 上位监控系统设定了若干级操作密码，管理员和操作员分别有自己的操作权限，且操作员在进行操作时有必要的警告提示框和信息提示框出现。 （3） 查询源程序代码 当上位机画面显示某个工位出现故障时，可从画面直接点击按钮进入相应的下位机梯形图程序界面，即可迅速查找出故障的根本原因，节省了维修时间。 （4） 故障报警和报表打印 当设备出现故障时，报警框中会出现提示，并伴随有声音报警。操作员可根据需要打印与生产相关的报表信息。 4 结束语 西门子S7300 CPU通过两条profibus-DP网络连接若干ET200S和ET200eco从站构成的集中分散式控制系统已经在该发动机装配线成功投运，能够保证生产线连续稳定地生产，尤其在机械动作灵敏度上有较大提高，完全满足了用户的要求。 免责声明：本文仅代表作者个人观点，与automavin工控网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。 [查看全文]
- 引言 随着经济和科学技术的高速发展，我国交通运输行业得到了蓬勃发展。桥梁，作为交通运输的咽喉，其地位显得尤为突出。桥梁结构的安全性、耐久性以及使用性成为了人们关注的焦点。桥梁监测传统的方法主要是采取人工定期检测，这种方法局限性较多，如：工作量大、检测的局限性及诊断的不及时等。而且现代桥梁的结构及功能变得愈来愈复杂，使得对桥梁进行传统的检测方法难以达到预期效果。所以，对桥梁结构进行综合的理论分析，并为其设计合理的健康监测系统显得极为必要。 一套合理的健康监测系统能实时反映桥梁健康状态，并指导工作人员对桥梁进行修护及管理，从而延长桥梁的使用寿命及避免意外事故的发生。 本文旨在通过对国内外桥梁健康监测技术现状的分析以及桥梁健康监测系统设计的研究，提出一种基于桥梁健康监测的分布式测控系统，从而弥补传统监测方法的不足。 1 系统总体方案设计 一般来讲，桥梁健康监测系统应该包括两部分内容，即系统前端设计和监控系统。系统的前端设计是桥梁健康监测系统的基础，它由传感器模块和数据采集模块构成。监控系统是桥梁健康监测系统的核心，它由数据通信与传输模块和远程综合管理模块组成。本文中，桥梁上布设的各类专用传感器将采集的模拟信号传输给信号调理电路，经过滤波、放大等信号调理，发送到PLC模拟量扩展模块，本文中选用的PLC模拟量扩展模块为EM235，经过A/D 转换，进入 PLC内部 CPU，CPU对这些数据进行处理和存储，工控计算机与PLC进行双向通讯，完成数据的收集、显示、处理和保存等工作，远程客户端通过访问工控计算机数据库，将其采集的数据直观清楚地通过文本及图表的形式显示出来。系统的整体框图如图1所示： 2 系统前端设计 2.1 前端调理电路 本文中采用了二级放大及低通滤波电路对信号进行了前端调理。 第一级放大是利用带有增益的缓冲器对微弱信号进行差分放大，其放大后的电压值约为±2.5V；第二级放大是利用反向放大器及加法电路将信号转变成0~5V的模拟信号，最后通过RC低通滤波器对信号进行滤波，消除信号干扰，使其满足后续设计的要求。信号的前端调理电路如图2 所示： 2.2 数据采集部分设计 S7-200系列PLC提供三种型号的模拟量扩展模块供用户使用， 它们具有A/D转换功能，模拟信号发送给 PLC 模拟量扩展模块，经过 A/D 转换，转化成 PLC 内部 CPU 能够识别的数字信号。本文使用的是EM235 模拟量混合模块，其输入框图如图3 所示： EM235 模拟量混合模块为用户提供了 4 输入通道和 1 输出通道，所以它可以同时接收来自四个传感器发送过来的模拟信号。EM235 有很多输入量程供用户使用，如：±1V、±2.5V、±5V、±10V、0~50mA、0~500mV、0~1V、0~5V 和 0~10V 等。图 3-3 中，放大器的作用主要是针对不满足 EM235 输入量程的信号进行放大，用户可以通过DIP开关对输入量程进行设置。 偏置调节和增益调节的作用主要是对输入量程进行校准， 偏置调节对0刻度进行校准，增益调节则对满刻度进行校准。以免数据传输速率过快影响 A/D 转换的精度，所以在 A/D转换前面放置一个缓存区对数据进行缓冲。EM235中A/D 转换器的位数为 12 位，其转换时间小于250µs，它对于模拟量输入的阶跃响应时间为15ms。 3 监控系统设计 3.1 PC 与 PLC通信硬件设计 PC机配有标准的 RS232 接口，PLC配有标准的 RS485 接口，要实现二者相连，就有必要在它们之间配置转换器。 西门子公司为用户提供了PC/PPI电缆带有RS232/RS485转换器, 能方便实现二者之间电平转换，从而进行连接。PC 与 S7-200 系列 PLC硬件连接图如图4所示： 3.2 PLC 通信程序设计 本系统中，PLC采用 STEP-Micro/WIN32编程软件进行编程。作为桥梁健康监测系统中的下位机，PLC 采取从站模式，PC 通过命令帧的形式向 PLC 传达发送和接收的指令，而PLC对指令进行及时反馈。PLC通信程序的流程如图5 所示： 3.3 上位机通信程序设计 本文桥梁健康监测系统采用一台 PC 机实现对多台 S7-200 系列 PLC 进行监控，实时反映桥梁结构健康状态。上位机系统软件采用 Delphi 高级语言编程，能够及时准确地对桥梁现场实行监控。上位机PC与下位机 PLC进行串行通信，其通信程序流程图如图6所示： 3.4 远程客户端设计 远程客户端与桥梁现场服务器通过以太网进行数据交换， 远程客户端通过访问桥梁现场服务器数据库，实时掌握桥梁健康状态，并将这些数据存储在远程客户端服务器数据库中，以便后续工作评估调用。 4 结论 本文设计了一种基于桥梁健康监测的分布式测控系统， 针对桥梁结构的复杂性以及环境的不稳定性，系统采用了以工业现场中应用广泛的 PLC 作为下位机，分布式布置在桥梁结构现场，实时采集桥梁上常用传感器的数据，上位机采用工控PC机，利用串口通信技术，与PLC组成功能强大的分布式测控系统。 [查看全文]
- 1 引言 化工生产具有易燃、 易爆、 腐蚀性强、 连续生产、工艺操作条件苛刻等特点。其中 ,对工艺参数的控制是一个重要的环节 ,过程控制系统完成对工艺参数的检测、显示、记录、 控制、 报警等功能 ,它对正确地指导生产操作、 保证生产安全、 保证产品产量和质量起着极其重要的作用。过程控制系统的特点是对生产过程进行实时控制 ,控制过程复杂、监控参数多且数据变化快、 数据处理及存储量大。因此实际应用时应根据过程控制系统的特点及不同生产工艺过程的控制要求 ,采用不同的控制系统 ,才可以既安全可靠又经济高效地完成生产任务。 目前 ,国内先进的大中型化工行业的过程控制基本上以采用 PLC 和 DCS 为主 ,而 FCS 则是由DCS与 PLC 发展而来。FCS 不仅具备 DCS 与PLC的特点 ,而且功能更加完善。目前,新型的DCS与新型的 PLC 都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS 已有很强的顺序控制功能;而新型的 PLC在处理闭环控制方面也不差 ,并且两者都能组成大型网络。DCS与 PLC的适用范围已有很大的交叉。本文简要分析了 PLC、 DCS 及 FCS 的特点以及在化工生产过程控制中的应用。 2 各种控制系统的特点 2. 1 PLC 可编程序逻辑控制器( Programmable Logical Controller)简称PLC ,它是一种以微处理器为核心,综合了计算机技术、 自动控制技术和通信技术的一种工业自动控制装置。它的主要特点是体积小、功能强;工作可靠 ,运行速度快;积木式结构 ,组合灵活;具有良好的兼容性;程序编制及生成简单、丰富;网络功能强。 PLC系统能很好地完成工业实时顺序控制、 条件控制、 计数控制、 步进控制等功能;能够完成模/数(A/ D)和数/模(D/ A)转换、 数据处理、通讯联网、实时监控等功能。 2. 2 DCS DCS 是分散控制系统 (Dist ributed Control System)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统 ,综合了计算机(Comp uter) 、 通讯(Communication) 、 显示(CRT)和控制(Cont rol)等 4C 技术。它采用危险分散、控制分散 ,而操作和管理集中的基本设计思想 ,多层分 级、 合作自治的结构形式 ,同时也为正在发展的先进过程控制系统提供了必要的工具和手段。DCS 具有以下特点: 2. 2. 1 高可靠性 由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现 ,系统结构采用容错设计 ,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外 ,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一 ,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机 ,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。 2. 2. 2 开放性 DCS采用开放式、 标准化、 模块化和系列化设计 ,系统中各台计算机采用局域网方式通信 ,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时 ,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下 ,几乎不影响系统其它计算机的工作。 2. 2. 3 灵活性 通过组态软件 ,根据不同的流程应用对象进行软硬件组态 ,即确定测量信号与控制信号及相互间连接关系 ,从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面 ,从而方便地构成所需的控制系统。 2. 2. 4 易于维护 功能单一的小型或微型专用计算机具有维护简单、 方便的特点 ,当某一局部或某个计算机出现故障时 ,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换 ,迅速排除故障。 2. 2. 5 协调性 各工作站之间通过通信网络传送各种数据 ,整个系统信息共享 ,协调工作 ,以完成控制系统的总体功能和优化处理。 2. 2. 6 控制功能齐全 控制算法丰富 ,集连续控制、 顺序控制于一体 ,可实现串级、 前馈、 解耦、 自适应和预测控制等先进控制 ,并可方便地加入所需的特殊控制算法。 DCS的构成方式十分灵活 ,可由专用的管理计算机站、 操作员站、 工程师站、 记录站、 现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、 工业控制计算机和可编程控制器构成。 2. 3 FCS 现场总线控制系统( Fieldbus Control System)简称 FCS。它把控制功能彻底分散到现场总线仪表 ,真正实现了DCS的分散控制。FCS主要有以下特点: FCS系统的核心是总线协议 ,即总线标准 ,一种类型的总线 ,只要其总线协议一经确定 ,相关的关键技术与有关的设备也就被确定。开放的现场总线控制系统具有高度的互操作性 ,就一个特定类型的现场总线而言 ,只要遵循该类型现场总线的总线协议 ,就对其产品是开放的 ,并具有互操作性。FCS系统的基础是数字智能现场装置 ,系统结构具有高度的分散性;通过使用现场总线 ,用户可以大量减少现场接线 ,用单个现场仪表可实现多变量通信 ,不同制造厂生产的装置间可以完全互操作 ,增加现场一级的控制功能 ,系统集成大大简化 ,并且维护十分简便。因此 ,系统安全性高 ,扩展灵活 ,可大大降低安装成本。 3 在化工生产中的应用 随着微电子技术尤其是个人计算机技术的飞速发展 ,PLC和DCS的性能都有了较大的改进 , PLC大大提高了数据处理能力和监控功能 ,DCS系统向开放性发展,操作站采用工控机,操作系统采用通用的 Windows N T或 Windows2000 操作平台 ,PC 机丰富的软件资源得以应用 ,因而大大降低了系统的繁琐程度和价格 ,提高了系统的性价比。PLC 和DCS在抢占市场的过程中 ,两者相互借鉴、 渗透、 融合 ,极大地增加了用户在设计和使用中的选择性。同时 ,由于各种控制系统生产制造厂较多 ,产品更新换代快 ,也给系统选择带来了一定困难。 而走向实用化的 FCS ,也正以迅猛的势头快速发展 ,是目前世界上最新型的控制系统。PLC、 DCS和 FCS已经在化工、 轻工等诸多领域发挥越来越重要的作用。如:国内许多啤酒厂的发酵罐群控制系统采用 PLC系统来控制发酵罐的温度、 压力;链条锅炉系统、 焦化化工控制领域、污水处理、 磷化工等的DCS控制系统;大颗粒尿素生产中的 FCS 技术等。 4 结语 综上所述 ,由于 PLC、 DCS、 FCS 的良好性能 ,已经在现代工业中发挥了巨大作用 ,特别是在化工领域。由于化工生产的特点 ,选择控制系统时 ,必须根据过程对象复杂程度不同 ,结合 PLC、 DCS、 FCS的特点 ,以及针对控制系统的可靠性合理地选择不同的控制系统 ,以保证生产过程控制系统的自动化水平。 [查看全文]
- 自从第一台PLC在GM公司汽车生产线上首次应用成功以来，PLC凭借其方便性、可靠性以及低廉的价格得到了广泛的应用。但PLC毕竟是一个黑盒子，不能实时直观地观察控制过程，与DCS相比存在比较大的差距。计算机技术的发展和普及，为PLC又提供了新的技术手段，通过计算机可以实施监测PLC的控制过程和结果，让PLC如虎添翼。但是各PLC通讯介质和通讯协议各不相同，下面将简单介绍主要PLC的通讯介质和协议内容。 美系厂家 Rockwell AB Rockwell的PLC主要是包括PLC2、PLC3、PLC5、SLC500、ControlLogix等型号，PLC2和PLC3是早期型号，现在用的比较多的小型PLC是SLC500，中型的一般是ControlLogix，大型的用PLC5系列。 DF1协议是Rockwell各PLC都支持的通讯协议，DF1协议可以通过232或422等串口介质进行数据传输，也可以通过DH、DH+、DH485、ControlNet等网络介质来传输。DF1协议的具体内容可以在AB的资料库中下载。 AB的plc也提供了OPC和DDE，其集成的软件中RSLogix中就包含DDE和OPC SERVER，可以通过上述软件来进行数据通讯。 AB的中高档的PLC还提供了高级语言编程功能，用户还可以通过编程实现自己的通讯协议。 GE GE现在在国内用的比较多的主要是90-70和90-30系列plc，这两款PLC都支持SNP协议，SNP协议在其PLC手册中有协议的具体内容。 现在GE的PLC也可以通过以太网链接，GE的以太网协议内容不对外公开，但GE提供了一个SDK开发包，可以基于该开发包通讯。 欧洲系列 西门子 西门子系列PLC主要包括其早期的S5和现在的S7-200、S7-300、S7-400等各型号PLC，早期的S5PLC支持的是3964R协议，但是因为现在在国内应用较少，除极个别改造项目外，很少有与其进行数据通讯的。 S7-200是西门子小型PLC，因为其低廉的价格在国内得到了大规模的应用，支持MPI、PPI和自由通讯口协议。 西门子300的PLC支持MPI，还可以通过PROFIBUS和工业以太网总线系统和计算机进行通讯。如果要完成点对点通讯，可以使用CP340/341。 S7400作为西门子的大型PLC，提供了相当完备的通讯功能。可以通过S7标准的MPI进行通讯，同时可以通过C-总线，PROFIBUS和工业以太网进行通讯。如果要使用点对点通讯，S7-400需要通过CP441通讯模块。 西门子的通讯协议没有公开，包括紫金桥组态软件在内许多组态软件都支持MPI、PPI等通讯方式，PROFIBUS和工业以太网一般通过西门子的软件进行数据通讯。 施耐德（莫迪康） 施耐德的PLC型号比较多，在国内应用也比较多。其通讯方式主要是支持MODBUS和MODBUS PLUS两种通讯协议。 MODBUS协议在工控行业得到了广泛的应用，已不仅仅是一个PLC的通讯协议，在智能仪表，变频器等许多智能设备都有相当广泛的应用。MODBUS经过进一步发展，现在又有了MODBUS TCP方式，通过以太网方式进行传输，通讯速度更快。 MODBUS PLUS相对于MODBUS传送速度更快，距离更远，该通讯方式需要在计算机上安装MODCON提供的SA85卡并需安装该卡的驱动才可以进行通讯。 除了上述两种方式之外，莫迪康的PLC还支持如TCP/IP以太网，Unitelway， FIPWAY，FIPIO，AS-I，Interbus-s等多种通讯方式。 日系PLC 欧姆龙 欧姆龙系列PLC在中国推广的也比较多。在通讯方式上，OMRON现在主要采用两种通讯方式： Host Link协议是基于串口方式进行数据传输的通讯方式。当PLC进入MONITOR方式时，上位机可以和欧姆龙PLC通讯。在和欧姆龙通讯时要注意，两次通讯之间要留一定时间，如果通讯速度过快容易造成PLC通讯异常。 ControlLink是欧姆龙PLC的一种快速通讯方式。Control Link通过板卡进行数据通讯，板卡之间有数据交换区，由板卡实现数据的交换从而完成数据采集功能。使用该方式通讯需配置欧姆龙的驱动。 三菱 三菱PLC的小型PLC在国内的应用非常广泛。三菱的PLC型号也比较多，主要包括FX系列，A系列和Q系列。三菱系列PLC通讯协议是比较多的，各系列都有自己的通讯协议。如FX系列中就包括通过编程口或232BD通讯，也可以通过485BD等方式通讯。其A系列和Q系列可以通过以太网通讯。当然，三菱的PLC还可以通过CC-LINK协议通讯。 松下 松下PLC和计算机之间可以通过串口和以太网进行通讯。其采用的通讯协议是MEWTOCOL协议。如大多数日系PLC一样，MEWTOCOL协议比较简单。包括紫金桥组态软件在内的许多软件都可以从PLC中直接读取数据。 以上介绍的是国外的主流PLC设备通讯方式。除以上厂家外，还有很多PLC厂家： 厂家 型号 协议 介质 LG STER-K10S/30S/60S/80S/K200S MASTER-K 串口 日立 H系列 EH150等 Hi协议 串口/USB 光洋 所有系列 CCM2协议 串口 信捷 所有系列 MODBUS 串口 凯迪恩 全部 MODBUS 串口 以上品牌和型号的PLC紫金桥软件都可以支持和其通讯，用户不需要再编写程序。PLC厂家和型号也在不断增长和发展，难免疏漏之处，希望大家批评指正并补充。 免责声明：本文仅代表作者个人观点，与automavin工控网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。 [查看全文]
- 1 前 言 随着计算机技术的飞速发展， PC机已越来越多地应用于自动化立体仓库控制系统中，作为上位机实时地进行集中监控，完成可视化人机操作界面、图形显示、数据库、通讯及联网等功能。而下位机 PLC(可编程逻辑控制器) 则循环地读入设备信号， 并进行逻辑判断操作，输出控制信号， 控制设备执行。因此， 在自动化控制系统中，实现PLC和PC机之间的通信是非常重要的 。本文设计了一个三巷道自动化立体仓库， 现对该仓库的系统组成、监控管理系统软件以及上位机与 PLC的通信问题进行较详细的介绍 。 2 系统构成及 OP C技术 2.1 系统 组成 系统的下位机由 3个 S7 — 200 (CPU226) 和 1个TP070触控屏以及多台直流调速器等组成，上位机是 l台安装有 WindowsXP、 S7—200 PC Access、 WinCC6． OSP2和VB 等软件的普通 P C机。上位机作为主站， 下位的 3个PLC都是从站并且站地址不同，上位机利用 RS232 PPI 智能电缆和下位机 3个 s7-200通讯。 2.2 OPC技 术 OPC是一个基于COM技术的接口标准，提高了工业自动化软件与硬件，以及软件之间的互操作业。OPC采用客户／眼务器结构， 使得多个 OPC客户程序可与一个厂商提供的OP C服务器连接，并通过OPC服务器， 从数据源存取数据。 正是由于 OP C标准化的接口能够显著节省昂贵的、用于人力和时间的投资，再加上使用经济型的PPI电缆连接、下位机，使得整个系统在保证功能的前提下变得十分经济实用. 3 S7-200 PC Access与 S7-200的通讯 3.1 S7-200 PC Access简介 s7-200 PC Access是s7-200 PLC的一种OPC服务器，是唯一专供小型 PLC使用的低成本OPC工具，可与任何标准 OPC客户机配合使用，也可和Micro／WIN同时联机使用。s7-200 PC Access 使用 PPI 、 以太网或调制解调器与 PLC通讯，可同时从 8个 PLC读取数据， 并且服务器读取的项目数是没有限制的 。 3.2 使 用 S7 ～ 200 PC Access 构建 OPC服务器 (1) 连接 PLC： 在树形图 中添加 一个新 PLC连接。 然后配置通讯协议 ： 选择 PG／PC接 口将接口配置为PC／PPI电缆(PPI)，并为 s7-200 PC Access 选择 网络地址和波特率， 在新建PLC的“ PLC属性 PPI 通讯” 属性对话框 中， 输入 P L C名称和站地址( 须与实际的设置一致)。 (2) 建立 OPC项 目： 右击 PLC图标， 选择“ 新” 一“ 项目”，然后在项目属性中填写“ 地址” 和“ 数据类型”，地址和类型与 s7-200 PLC用于监控的变量相对应 ，例如 ：“ MBO ” 和“ byte ”。 把所有想要监控的变量添加后便在 s7-200 PC。Access 下建立了 s7-200的 OPC Server。 (3) 通信测试： S7-200 PC Access 软件本身带有测试客户机，可以方便地了解客户机与眼务器的通讯情况．将建立完的项 目拖放至测试客户饥窗口内，单击 S7-200 PC Access 工具条中的“ 状态” 按钮，在窗口中就可显示出项目连接状态和项目值。 4 使用 Wi n CC开发 OP C客户端监控系统 4.1 WinCC客户端与 S7-200 PC Access 服务器的通讯连接由于 s7-200 PC Access是 s7-200的 OPC服务器，因此可将 WinCC配置为 OPC客户端通过 OPC接口访问s7-200 PC Access 服务器。只要将 OPC服务器中的项目添加到 WinCC的变量管理器中便可在组态中使用了，具体方法如下： (1) 在 Wincc变量管理器中添加一个新 的驱动程序，新的驱动程序选择 OPC.CHN。在 OPC Groups 通道标签上右键，选择“ 系统参数” 进入 OP C条目管理对话框。 (2) 在对话框中点击“ Local” 条目前的加号， 此时会显示出本地计算机上的所有 OPC服务器列表， 选择“s7 200．OPC Server” 后点击“浏览服务器” 按钮，便可看到在 s7-200 PC Access中添加的所有OPC项 ，选择所需的项添加到 WinCC的变量管理器 中。 (3) 建立 以上 OPC通道下的逻辑连接后命名为OPC Server 。 4.2 WinCC客户端监视系统 WINCC提供了非常丰富而友好的人机交互界面，通过对OPC通道中变量的读写完成了对立体库设备状态的监控。监控站 以交互形式进行各类画面的调用与切换，完成过程控制功能，而且在动态画面中显示设备各部分的主要参数及工作状态，如堆垛机运行参数、货叉位置、出入库控制，以及故障诊断等。 5 使用 VB开发 OPC客户端库存管理软件系统 由于在WinCC中不便于开发库存管理软件，而VB恰好为开发库存管理软件提供了一个良好的平台， 在VB中容易实现与数据库的连接，完成如记录出入库物品的详细情况、出入库时间、历史查询、报表打印等功能，以s7-200 PC Access为 OPC服务器使用VB编写OPC客户端库存管理软件也可完成对立体库的各项操作。 5.1 安装 OPC自动化接 口服务 若要用 VB开发 OPC应用程序， 必须安装 OPC自动化接口服务，在 VB环境中， 按“T程” 的子菜单“引用…”后，选择其中的“Siemens OPC DAAutomation2.0” 项，这样才能使用自动化接口。 5.2 程序设计 用 VB编写了 OP C客户端应用程序，实现了上位管理软件通过OPC服务器可直接对s7-200控制器进行各种操作。以货物入库操作为例说明其实现过程，部分程序代码如下： (1) 在公共窗口中声明相关变量 Di m My OP Cs e r v e r As OPC Se r v e r Di m My g r o u p s As OP CGr o u ps Di m W i t h Ev e n t s My Gr o u p As OPCGr o u p ‘ Di m My i t e ms As OP Che ms Di m Mv I t e mS e r v e r Ha n dl e s ()As Lo n g (2) 在客户端软件载人 MDI 窗体时创建与 OPC服务器的连接 ’获取一个OP C服务器实例 Set My server =New OPC Server ’与s7-200 PC Access的OP C服务器连接 Call Mv OPC server．Connect (“$7-200．OPC Server”) Set My groups =My server．OPC Groups My g r o u p s ． D e f a u l t Gmu p I s Ac t i v e ： T r u e ’ 默认组对象为激活状态 ’ 加入OP C G r o u p对象“ Gr o u p 1 ” S e t My Gmu p ：My g mu p s ． Add ( “ Gr o upl ”) My G r o u p ． D e f a u l t G r o u p up d a t a R a t e = 5 0 0 设置数据刷新时间 My G r o u p ． I s A c t i v e = T r u e ’ 设置该 G r o u p为激活状态 My G r o u p ． I s S u h s c r i b e d = T r u e ’ 设置该 G r o u p数据为后台刷新 (3) 在客户端软件载人人库子窗体时创建 O P C项目 Dim i As L o n g Dim I t e mO b j A s O P C I t e m Dim he ml Ds ( 7)As S t r i n g Dim I t e mCl i e n t Ha n d l e s ( 7)As L o n g ’加入 O P CI t e m对象 Set My ltems =My Group ． OPC itemS ’设置所要监测的数据对应于 s 7 — 2 0 0中的标签 itemIDS (1) = “ 2， M1.5， Bo o l ” itemIDS (2) = “ 2． M2.1 ． Bo o l ” itemIDS (3) = “ 2， M2 .2， Bo o I ” itemIDS (4) =“ 2， M2.4， Bo o l ” itemIDS (5) = “ 2， M2.6， Bo o l ” itemIDS (6) = “ 2， MW0， Wo r d ” itemIDS (7) = “ 2， MW2． Wo r d ” For i =1 To 7 ItemClientHandles (i) = i Next ’ 调用相应方法在数据项组中加入以 定义的数据项 Ca l l My l t e ms ． Ad dhe ms ( 2，I t e ml Ds ， I t e mCl i e n t Ha n dl e s ．Mv I t e mS e r v e r Ha n dI e s ，Er r o r s) ( 4 ) 同步数据写入 P L C Di m r o w ， c o l u mn a s L o n g Di m Va l u e s ( 7)As Va r i a n t Va l u e s ( 1 ) ：1‘ 使 s 7 — 2 0 0中的变量 M1.5置位 Va l u e s ( 2 ) = 0‘ 使 s 7 — 2 0 0中的变量 M2.1复位 V a l u e s f 3 ) = 1‘ 使s 7 — 2 0 0中的变量 M2.2置位 V a l u e s ( 4) = 1‘ 使s 7 — 2 0 0中的变量 M2.4嚣位 V a l u e s ( 5 ) = I‘ 使 S 7 — 2 0 0中的变量 M2.6置位 v ( 6 ) = r o w‘ 0 j 人入库位置的行值 V a 1 u e s ( 7 ) = c o l u mn‘ 写入入库位置的列值 Ca l l My Gr o u 【 y n ( · w r i r e ( 7， My l t e ms e r v e r Ha n ( 1 l e s ， Va l u e s ， E r r o r s ) 6 结 语 本文解决了上位机与下位 s7-200 PLC的通讯问题，并且数据传输稳定，实时性好，组态方便灵活，调试简单由于OPC协议是通用协议，得到很多公司的支持，通用性好，并且可以通过局域网甚至是 Internet 实现多台上位机参与控管理，极大地扩展了自动监控系统的使用范围。 [查看全文]
- 0 引言 随着我国高速公路和高速铁路等基础建设的迅猛发展，对路基材料的生产设备-稳定土厂拌站的需求日益增大。 稳定土厂拌站的自动控制系统设计对于提高稳定土生产效率和提高物料配比精度具有重要意义。针对目前稳定土厂拌站自动控制系统国内外发展现状，又结合本系统设计对象的实际工程需求， 本文展开了对稳定土厂拌站自动控制系统的设计和研究工作。 1 稳定土厂拌站结构组成 稳定土厂拌设备主要由计算机自动控制系统、粉料配送系统、骨料配送系统、集料皮带、搅拌装置和成品料输送储存系统等几部分组成。其中有一套粉料配送系统，五套骨料配送系统。除此之外，还有供水系统、供气设备和上料装置等。 如图1所示 骨料配送系统：由装载车将各种骨料装入料斗，由出料口落下，经骨料皮带传送至集料皮带，由集料皮带输送至拌缸。料斗装有震动传感器，用于防止骨料结块而影响下料。骨料皮带由皮带电机传动，皮带电机的转速由相应的变频器进行控制。系统检测皮带称重信号和速度信号，输入至控制系统。 粉料配送系统：转运车转运至料场的粉料首先存储在粉料仓中。生产过程中，粉料仓中的粉料经蝶阀落入减量秤称重料仓中，给料机将减量秤料仓中的粉料输送至螺旋输送机中，螺旋输送机将粉料输送至拌缸。给料机速度由变频器控制，从而控制粉料配料比例。系统检测减量秤重量信号和给料机的速度信号，输入至控制系统。 2 稳定土厂拌设备自动控制系统的结构组成 稳定土厂拌站自动控制系统主要由 PLC、上位机、变频器、传感器及其他电控元器件构成，整个控制系统的硬件结构图如图 2 所示。 本控制系统采取PLC 与上位机配合控制的方式。其中PLC 作为控制核心，负责开关量与模拟量信号的采集与输出，以及程序的控制。选用西门子S7-200系列PLC中的CPU226作为PLC 系统的CPU，该型号的 CPU具有两个通讯口PORT0和PORT1，一个通讯端口用于PLC 与上位机进行通讯，另一个通讯端口用于PLC 与变频器之间进行通讯。五个小皮带以及粉料的螺旋输送机处安放称重传感器，用于采集各种骨料和粉料的称重信号，该信号输入到 PLC 的模拟量模块，用于程序的计算处理。六台变频器用于控制五种骨料的皮带电机和粉料的螺旋给料机的运转速度。PLC与6 台变频器进行以 MODBUS 方式进行通讯，变频器的启动与停止控制、运行频率的采集与设定、变频器的故障监控都通过通讯的方式完成。 上位机使用西门子公司的 WinCC 作为组态软件。上位机主要完成对生产过程的实时监控和相关数据的设定与显示，同时也可以对 PLC 发送相关指令。上位机的数据报表功能可以实时记录稳定土生产过程中的相关关键数据，并能够根据用户需求生成自定义的数据报表，自动保存在指定的位置，用于用户打印和后续的查询或统计分析。上位机的故障显示与记录功能可以便于生产维护人员在系统故障时根据提示信息迅速的查找和排除故障，尽量缩短故障维修时间。同时，上位机也具有配方管理功能，能够缺省设定多组配方，可以供使用者选择，系统管理员也可以对配方进行修改、下载、上载或者新增配方。 3 下位机设计 下位机的PLC 控制程序是稳定土厂拌站自动控制系统的核心。本系统PLC 控制程序主要是按照稳定土生产工艺的要求，实现对稳定土厂拌设备的启停控制、各种物料的配料比例控制、机械设备之间的逻辑互锁、相关信号的采集与处理等功能。 系统设计稳定土的生产过程分为两种控制方式：自动控制和手动控制。在手动控制模式下，厂拌站操作手可以控制各个机电设备的启停，可以手动调整各个配料电机的转速从而改变各种骨料和粉料的配比。在自动控制模式下，系统的配料过程完全由 PLC 程序控制，人工不能调节配料变频器的转速。手动控制和自动控制的实现都有一个前提条件：集料皮带、拌缸和上料皮带都已经运行， 防止当启动物料配送时由于前方设备没有运转而导致骨料在集料皮带上的堆积造成浪费和清理问题。 为实现自动控制系统对稳定土厂拌站的控制任务， 本系统在程序设计上主要分为以下几个部分：主程序、系统初始化、流程控制、数据采集与处理、自锁控制、PID 配料运算、标定与调零、故障报警、变频器通讯等。简单介绍其中的几部分。 3.1 流程控制 流程控制部分分为手动和自动控制两种方式。在按顺序启动上料皮带、拌缸、集料皮带之后，操作者可以通过自动或手动的方式来启动后续流程设备。在生产流程中自动控制和手动控制的主要区别在于： 自动控制过程中五种骨料和粉料的配料变频器由程序自动来控制启停和调节其输出频率， 不需要人工干预； 而手动控制模式下人工可随意启停各个配料变频器，并且可以手动调节各个变频器的输出频率。配料变频器的启动与停止是有固定的顺序的，各个变频器的启停之间有一定的时间间隔， 该时间间隔可以在上位机监控画面的参数设定部分进行设定和调整。另外，还有一些相关的设备如空压机、电铃、成品料仓仓门等设备需要人工来启动。 3.2 自锁控制 根据机械生产厂家的要求，在程序部分设置自锁控制功能。厂家出于货款回收方面的考虑，对控制系统提出设置自锁功能的要求，基本思想就是设置两个时间密码，在设备运至生产现场之后与货款全部收回之前，输入第一个时间期限，当设备运行到所设置的时间之后，控制系统将会自动锁死，无法进行正常操作。当收回全部货款之后，输出时间密码，控制系统可以一直运行。可以通过 TODR 指令读取实时时钟。将所读取的实时时钟与设置的时间密码进行比较，即可得到设置时间是否用完。 3.3 PLC与变频器的通讯 本系统采用PLC与变频器进行通讯的方式来实现PLC对变频器的启停控制和频率设定以及读取变频的一系列运行数据。PLC 与变频器之间采用 Modbus RTU 方式通讯，波特率设为 9.6K，采用CRC 校验。在 RTU 模式下，消息发送至少要以 3.5个字符时间的停顿间隔开始，程序中以 10ms为间隔进行数据的发送与接收。PLC 和变频器采用主从的方式进行通讯，PLC 是主机，变频器是从机。一共有六台变频器，在其参数设置中将其地址设为 1-6号。PLC 与变频器之间的通讯是一个“查询-回应”的过程，如图 4 所示。 PLC 中的通讯部分程序大体分为以下几块：通讯初始化、发送完成中断程序、接受完成中断程序、发送组码程序、生成校验码、数据发送与接收。 通讯初始化部分程序在 PLC 的第一个扫描周期运行，其主要功能是设置 CPU226 的自由端口的通讯格式、数据接收格式及复位各寄存区、连接中断。 发送完成中断程序主要完成的任务是：定义开始接收数据，并且置位接收标志，复位发送标志。 接收完成中断程序主要完成的任务是：根据接收到的数据重新计算校验码，并与接收到的 CRC 域中的值进行比较。如果两者一致，则说明数据传输正确，将接收到的数据存入对应的寄存器中。 生成校验码：根据 CRC检测方法生成校验码，具体生成方法是：①装入一个 16位的寄存器，所有数位均为 1；②该 16 位寄存器的高位字节与开始 8 位字节进行"异或"运算。运算结果放入这个 16 位寄存器；③把这个 16 寄存器向右移一位；④若向右（标记位）移出的数位是 1，则生成多项式 1010000000000001 和这个寄存器进行"异或"运算；若向右移出的数位是 0，则返回③；⑤重复③和④，直至移出 8 位；⑥另外 8 位与该十六位寄存器进行"异或"运算；⑦重复 ~ ③⑥，直至该报文所有字节均与 16 位寄存器进行"异或"运算，并移位 8 次；⑧这个 16 位寄存器的内容即 2 字节 CRC 错误校验，被加到报文的最高有效位。 4 上位机WinCC监控画面设计 根据用户需求以及工程实际应用的考虑， 本系统在上位机监控画面的组态上主要考虑到以下几个原则：监控画面能够清晰直观地显示设备的运行状态；能够对生产关键数据进行实时显示；能够对生产过程中物料配比数据进行修改；能够对设备运行过程中产生的故障报警信息进行显示和存储，可以进行报警历史记录进行查询；具有报表功能，能够将用户关心的生产数据自动生成个性化报表，并且能够自动在每班生产结束之后保存在指定位置，用户能够按照指定条件查询报表数据。 基于以上基本原则和要求，本课题以 WinCC 为开发平台，对稳定土厂拌站自动控制系统的上位机监控组态程序进行了设计开发。本系统设计的上位机监控界面的主画面如图 5所示。 有系统当前的运主画面主要用来显示设备的整体生产流程， 监控生产过程中的设备启停状态、显示生产数据、报警指示等，并且行模式指示（“手动运行”与“自动运行”）。 生产数据主要由几个部分组成：骨料和粉料的设定比例、设定流量；骨料和粉料的实际比例、实际流量；设备的设定产量、瞬时产量和累计产量等。 在主画面的底部有一系列按钮，如“参数设定”、“配料设定”等。点击按钮，即可进入对应的子画面。 [查看全文]
- 空压机系统是水电站的必备设备， 其工作过程并不复杂， 但启动和停车过程有严格的要求。随着电子技术、 软件技术、 控制技术的迅速发展，PLC(可编程逻辑控制器)也迅速发展， 性能优越，与原继电器的控制电路相比具有较大优势。PLC具有高可靠性、 丰富的I/O接 口模块、 模块化结构、编程简单易学、安装维护方便等特点。随着水电站自动化水平的不断提高， 有必要对空压机工作过程采用 PLC全自动控制， 并在远程操作室设置监控和报警装置， 以实现现场无人值守和远程监控、 报警。 1、控制系统的总体要求 水电站空压机采用 P L C自动控制系统应满足如下要求 ： (1)控制系统电源为交直流在线式切换，以保证 PLC数据处理和控制在异常情况时( 电源切换) 能可靠进行工作。 (2)高低压气机 PLC控制屏，以压力反馈作为判据实现现地 PLC自动启停空压机。 (3)控制系统应配有I/O模块、中央处理模块、通信模块、电源模块、模拟量模块等运行所需设备，全部模块均为固态插入式标准化结构组件，应符合工业控制级以上标准。 (4)必须满足电厂现场运行条件，具有高稳定性和抗干扰性能。 2、控制系统硬件设计 2、1 系统方案 根据电站空气压缩设备的技术要求，设计的控制系统结构如图 l 所示。 2、2 控制系统的硬件配置 (1)TSX 3721 CPU模块。具有实时时钟，带 2 0 K字 R AM、1 6 K字备份F l a s h RO M， 允许增加应用存储器容量，并可连接通讯模块，I/O点数最大可达248个。自带一个显示模块， 可将控制、诊断和维护 PLC及其模块所需的所有数据加以归类总结和显示， 提供了一个简单的人机界面。 (2)TSXAEZ 一 8 0 2模拟量模块。8个高精度多范围电流通道， 每个输入可选择 0 ～2 0 mA 或4 - 2 0 mA的输入范围。模块使用稳态多路技术扫描输入通道(普通或快速)，以获取数值12位A／D转换。除了上述功能外，PLC处理器还可进行输入溢 出监控、测量值过滤。 (3)TSXDMZ - 2 8 DT开关量模块。16路开关量输入，12 路开关量输出，供电电源 24 VDC。 (4)传感器。温度传感器提供 4 ～20 mA电流信号、 量程范围为 0 ～120 ％。压力传感器采用MPM／MDM580系列电子式压力传感器，供电电源24 VDC，提供输出4 ～2 0 mA电流信号， 量程范围为 0 ～10 MP a 、 0 ～1 .0 MP a 。 根据以上的模块要求， PLC硬件配置如图 2所示。 2、3 控制软件的流程框 图 PLC程序控制图见图3 。 3、P L C控制系统软件设计 3、1 控制策略 (1)如图 1所示的气罐压力 P1、 P2、 P3、 P4，PLC控制系统按照压力采集信号所处的压力区间， 自动启动主备空压机。 (2)两空压机互为热备用。 (3)每台空压机累计工作 30 rain ， 启动排污阀 15 S。 (4)所有的启停空压机及异常信号送入中控室 。 (5)可在控制屏上选择手动、自动、远控三种控制方式。 3、2 PLC和中控 室通讯数据表 PLC和中控室通讯采用 MB+网络接口， 表1列出了部分通讯数据表。 4、应用 本文介绍的 PLC空压机控制系统已应用于Mollsadra 水电站。Mo l l s a d r a水电站位于伊朗伊斯兰共和国法尔斯省 ( F a r s ) 境内的 Ko r 河主要支 流 Tang-e-Boragh河上。空压机控制系统包括两台高压压缩空气系统和两台低压压缩空气系统，均采用一主一备工作方式。水电站空压机系统主要是为水电站调速器油压装置、 工业及制动设备提供用气 。 在此系统中， 高压空压机的额定排气量0.822／mi n 、 排气压力 7 ．0 MP a ； 低 压空压机 的额 定排气量 2 ． 8 m。 ／ mi n 、 排气压力 0 ． 8 MP a ； 额定容积均 为 2 m。 。在 设 计 中，P 一 6.3 MP a 、P2= = = 6.4 MPa、 P3— 6.5 M Pa、P4— 6.8 M Pa、P5 —6.9 MPa、 T一 1 00℃ 。 经过现场调试验收， 此设备已在现场运行 1 a 多， 运行可靠 ， 对水电站的安全稳定运行起到了重要作用。 5、结语 a ．P L C空压机控制系统已成功应用于 Mo l l —s a d r a 水电站， 运行安全可靠、 智能化程度高， 良好的实时调节可以克服由人为因素造成的调节滞后等不利因素， 操作简单、 可实现无人值守。 b ．在系统实施过程中， 还可引入故障检测和故障诊断的处理程序， 能够提高系统的智能化程度， 有利于进一步改善 自控系统的有效性和可靠性。 通过优化调度策略、 软件连锁保护等 自动控制功能模式的应用， 有望将自动化水平提升到更高层次， 可为确定空压机设备状态检修点提供依据， 并由此获得更大的效益。 [查看全文]
- 一、前言 电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。 V80系列 PLC以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台4 层 4 站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。 二、电梯控制系统构成 电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，由如图 1所示，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。 变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯专用变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。三相电源R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端 U、V、W接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为： （1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行； （2）运行中信号，通知PLC 变频器正在正常输出； （3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知 PLC完成抱闸、停车等动作； （4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知 PLC 作出响应，给变频器断电。 输入输出单元为 PLC 的 I/O接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、安全保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。 输入单元为： （1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和消除，而且兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为2N-2 个（N 为层站数），下集选方式的呼梯信号为 N个； （2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、消除和指示，呼梯信号数为电梯停站层数N； （3）开关门按钮，输入 PLC控制轿门的开闭（厅门也同时动作）； （4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿顶，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车； （5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行安全，避免电梯出现冲顶或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板,信号输入PLC，PLC发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置； （6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提； （7）安全回路，通常包括轿内急停开关、轿顶内急停开关、安全钳开关、限速器断绳开关、限速器超速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限极限开关等； （8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员专用两种运行状态，泊梯状态，消除内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电； （9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或超载状态，然后输出数字信号给PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。 输出单元为： （1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式； （2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。 PLC 单元为电梯控制系统的核心部分，由 PLC提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过 PLC的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与消除、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。 三、 PLC 的 I/O 接口配置 PLC 选用德维森科技（深圳）有限公司的 V80 系列，PLC的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台4层4 站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的 I/O 接口点数，其中输入点数为 32，输出点数为 24。选用 V80系列 PLC 的一个 CPU 单元 M40DR 和一个扩展单元 E16DR 来完成电梯控制系统的逻辑控制。 四、 工作过程 电梯完成一个呼叫响应的步骤如下： （1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。 （2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。 （3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。 （4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作。 五、 结束语 本文以德维森科技（深圳）有限公司生产的 V80 系列 PLC 为例，阐述了 PLC在电梯控制系统中的应用，分别描述了电梯控制系统的构成及工作原理，并给出了 PLC 的 I/O 接口配置。 通过 V80 系列 PLC在某型号电梯控制系统的现场应用，在广大电梯使用客户中获得了良好的评价，并得到了多家生产厂家对该系列 PLC质量和性能的认可，该电梯控制系统只需要稍加改进即可应用于更高性能要求的电梯中。这一切都表明该系列 PLC不仅可以满足电梯对高可靠性的实际需求，而且在控制水平和性能完全可以替代进口的同类产品，并将突破电梯领域应用到更为广泛的行业，未来前景将更为广阔。 [查看全文]
