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上海西皇電氣設備有限公司愿為您解答任何有關 SIEMENS 可編程控制器及變頻器的技術問題,并提供詳細的技術資料。公司還在某大型研究所內設有設施一流的培訓中心,定期舉辦 S7 - 200/300 及變頻器、全數字直流調速裝置的技術培訓班,為您盡快掌握 SIEMENS 自動化產品的使用提供便利。
1:作為西門子的分銷商,我們的客戶涉及鋼鐵、石油、化工、水處理、電力、建筑和食品等行業。我公司一貫保持良好的信譽,對客戶總是熱忱的提供服務,并且定期對客戶進行回訪,及時了解需求信息,以便及時調整銷售策略。
2:由于在客戶之中有很多系統成套商和工程商,所以經常有系統投標或整體成套的項目,客戶會對我們提出更高的要求,如系統配置、現場服務等,這就要求我們有更好的服務意識和技術水平,深入參與到實際的項目中,用我們的特長取得更好的業績。
3:作為一家工程商和成套商,在自動化領域里我們不僅占領相當部分的市場,并且在許多領域里作出了杰出的業績。具有獨立承包項目,完成交鑰匙工程的經驗和能力。并且獨立開發了鐵路運輸微機聯鎖控制系統和脫軌系統,在全國各地有一百多條線路成功的投入使用。
西門子SIMATIC S7-200系列PLC的特點、產品類型及編程軟件
1.S7-200系列PLC的特點:
是SIEMENS公司推出的一種小型PLC
(1)它結構緊湊
(2)擴展性良好
(3)指令功能強大
(4)價格低廉
成為當代各種小型控制工程的理想控制器。
2.S7-200PLC的產品:
(1)集成一定數字I/O點的CPU:CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM
(2)擴展模塊:主要有
數字量擴展模塊:EM221、EM222、EM223
模擬量擴展模塊:EM231、EM 232、EM 235
通訊模塊:EM277、EM241等
其它模塊:特殊功能模塊
可以十分方便地組成不同規模的控制器。其控制規模可以從幾點到幾百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網絡和微機-PLC網絡,從而完成規模更大的工程。
3.S7-200的編程軟件:STEP7-Micro/WIN32。該編程軟件可以方便地在Windows環境下對PLC編程、調試、監控。使得PLC的編程更加方便、快捷。可以說,S7-200可以完美地滿足各種小規模控制系統的要求。
S7-200PLC中斷指令介紹
中斷指令有4條,包括開、關中斷指令,中斷連接、分離指令。指令格式如表1所示。
開中斷(ENI)指令全局性允許所有中斷事件。關中斷(DISI)指令全局性禁止所有中斷事件,中斷事件的每次出現均被排隊等候,直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。
PLC轉換到RUN(運行)模式時,中斷開始時被禁用,可以通過執行開中斷指令,允許所有中斷事件。執行關中斷指令會禁止處理中斷,但是現用中斷事件將繼續排隊等候。
中斷連接指令(ATCH)指令將中斷事件(EVNT)與中斷程序號碼(INT)相連接,并啟用中斷事件。
分離中斷(DTCH)指令取消某中斷事件(EVNT)與所有中斷程序之間的連接,并禁用該中斷事件。
注意:一個中斷事件只能連接一個中斷程序,但多個中斷事件可以調用一個中斷程序。
表1 中斷指令格式
LAD |
|
|
|
|
STL |
ENI |
DISI |
ATCH INT,EVNT |
DTCH EVNT |
操作數及數據類型 |
無 |
無 |
INT:常量 0-127 EVNT:常量,CPU 224: 0-23; 27-33 INT/EVNT數據類型:字節 |
EVNT:常量, CPU 224: 0-23; 27-33 數據類型:字節 |
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siemens WinAC在自動化系統中的應用舉例
WinAC是SIEMENS最新推出的基于PC的工業自動化控制系統兼具PC強大的計算功能數
據處理能力和PLC邏輯測控與運行可靠性特點本文介紹了WinAC在千層酥自動化生產線中的
成功應用及其獨具的特點
關鍵詞:千層酥 烘爐 基于PC自動化 分布式控制系統 過程控制系統
一、概述
千層酥生產線總長度約200米主要由如下單元組成
1、疊層起酥機
疊酥機是生產餅干的**道重要工序可根據廠房的不同來選擇立式或臥式其包括七道軋輥三次軋制配備撒酥機要求自動化控制系統滿足如下要求:
傳動控制采用矢量型變頻器調速線速度同步工作穩定性高。
軋輥間隙采用數字化閉環調整系統控制操作簡單方便快捷高效。
人機界面操控能與其它成型主機的相關部分實現聯動控制操作簡單方便。
疊層次數、寬度在范圍內任意調節。
疊層寬度560-1000MM
疊層次數4-12層
壓片厚度0.1-10MM
2、送料機
送料機將攪拌好的韌性餅干胚料進行初步軋制后輸送到后一工序的雙軋軋面機電控系統要求能夠同步調速控制手動調節與自動運行控制。
3、雙軋軋面機
該設備是將疊酥機或送料機輸送來的面胚進行多次軋制使面胚由厚變薄電控系統要求;
軋輥采用變頻調速控制,速度同步性能穩定;
精確控制面皮厚度采用智能數字表設定與顯示。
4、烘爐
有熱風循環烘爐遠紅外線烘爐導熱油爐等
餅干烘烤爐是餅干生產線的重要組成部份由電器控制系統熱風循環系統加熱系統排煙
系統爐網輸送裝置爐網自動檢測張緊裝置等組成要求自動化控制系統達到如下功能:
生產線工作狀態的實時監測
溫度坐標升溫曲線等顯示
溫度調節系統參數在線修正
歷史工作狀態記錄保存
溫度控制精度高操作方便工作穩定高效可靠
熱風循環系統采用自動控制熱風量,閉環控制,可選擇自然與強制性排煙等自動功能
燃氣爐欠壓、超壓、漏氣、超溫等多種安全保護功能
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5、成型機
成型機由多臺軋面機與傳動單元組成相互之間無機械傳動聯鎖無張力檢測單元要求整條生產線通過電器控制線速度同步運行控制難度較大對自動化系統的功能要求較高。
二、控制系統特點
綜上所述千層酥生產線控制系統是一個集運動控制與過程控制的綜合自動化控制系統歸納起來應有如下特點:
分布式:生產線總長度約200米,控制點多而且分散,因此選用分布式測控系統最為適宜,分布式測控系統具有布線量少,搞干擾能力強,擴展維護方便,運行安全可靠,故障風險降到最低的優點。
總線網:全線采用現場總線網絡控制,排除大量模擬信號的干擾因素,實現精確的速度協調控制與高精度溫度測控,檢測與控制協調一致。
大量配方存貯:一條生產線可生產上百種產品,因此有大量的配方存貯與調用,普通的PLC控制器由于受內存的影響,很難做到大量配方的存貯與調用,因此基于PC自動化是本系統的首選方案。
集中管理:分布式控制,集中式管理是現代過程控制系統的特點,本系統配備完善的人機界面操作系統,全面的系統監控與異常報警功能。
運動控制:速度同步也是本控制系統的關鍵,采用矢量型變頻器通,過網絡主令控制,達到全線速度的協調與統一。
三、基于PC 的自動化---WinAC
WinAC是SIEMENS公司最新推出的基于PC的自動化控制系統,WinAC具有PLC的功能但又不同于普通的PLC控制器,其具有強大的計算功能、數據處理能力和PLC無法比擬的計算速度,更兼顧了PLC的運行可靠性特點。其海量內存貯器特別適合于大數據量計算、大量配方存貯與管理。其計算功能與PC機相同,可靠性與功能更可與PLC-S7-400系統比美,是千層酥成型機與烘爐機械設備控制系統最理想的選擇:
先進性
WinAC是基于標準的Windows操作平臺下的PLC控制器,梯形圖編程,因此有獨立而嚴格的時序。控制特別滿足對于高速、精確、復雜計算及嚴格時間要求的控制任務。
WinAC支持標準的Windows NT 下的OPC、Active X 和DCOM 技術。控制和通訊內核與標準的Windows NT任務的通訊由其內置的代理服務器完成,因此相比普通的PLC控制器功能更強。
應用程序開發環境
SIEMENS統一的組態軟件STEP 7 是WinAC控制器的標準開發平臺,包括通信組態、編程、測試和啟動以及系統文件的編制,對于熟悉STEP7的工程師,不需占用額外的培訓時間。
AI-3270S/3270W 多功能組態型真彩人機界面觸摸屏以低功耗CPU 為核心,傳承宇電經典的低功耗高可靠性設計理念,內嵌功能強大且應用靈活高效的宇電HMI 組態軟件,不僅完美連接宇電豐富的AI系列儀表,還可以支持市面上主流品牌的智能儀表、PLC、變頻器等設備,可廣泛應用于各類工業、科研及民用現場。
功能特點
● 分辨率800×480 的寬屏顯示,畫面清晰,畫質細膩,讓操作員具有舒適的視覺感受。
● 采用長壽命LED 背光,設備能耗小,觸摸屏的使用壽命長且屏幕亮度高,色彩均勻,表現力更強。
● 多種通訊模式,不僅配備2 個串口(RS232 和RS485)和2 個USB 口,AI-3270W還配置了10/100M 自適應以太網接口。
● 通過USB 接口,不僅可以把記錄的數據輕松存入U 盤,還可以使用鼠標對觸摸屏進行操作,甚至連接條形碼機等設備進行錄入。
● AI-3270W 利用以太網口接入網絡后,同一局域網內的多臺電腦可以同時用瀏覽器進行連接,在電
腦端實現觸摸屏的顯示與操作。
● 配備宇電HMI 組態應用程序,組態開發環境是一個可視化、“傻瓜”式的集成開發環境,組態非常便捷。
● 系統自帶豐富的對象庫和圖形,也可以自定義圖形,且支持導入如 BMP 、JPG 、GIF 格式的圖片,可隨心所欲地繪制出各種工業界面;系統還有豐富的動畫連接方式,如閃爍、填充、移動等,使界面生動、直觀。
● 強大的數據處理功能,保存、查看各種數據,制作報表和各類趨勢圖。
● 多等級安全配置,可通過用戶管理和安全區的相互配合來共同保證組態工程運行的安全性。
技術指標
● 顯示尺寸:7 英寸
● 外形尺寸:203W×150H×40 D mm
● 開孔尺寸:192 W×139H mm
● 顯示顏色:TFT 真彩
● 顯示分辨率:800×480
● 背光:長壽命LED
● 觸摸屏:四線電阻式
● 防護等級:相當于IP65( 表面)
● 電源電壓:100~240VAC 或 24VDC
● 功率:5W 以下
● 重量:約0.7KG
● 冷卻方式:自然風冷
● 工作溫度:-10℃ ~ 60℃
● 工作濕度:≤90%
● 存儲溫度:-20℃~ 80℃
開發具有觸摸屏人機界面的移動手持設備是一項復雜的設計挑戰,尤其是對于投射式電容觸摸屏設計來說更是如此,它代表了當前多點觸摸界面的主流技術。投射式電容觸摸屏能夠精確定位手指輕觸屏幕的位置,它通過測量電容的微小變化來判別手指位置。在此類觸摸屏應用中,需要考慮的一個關鍵設計問題是電磁干擾(EMI)對系統性能的影響。干擾引起的性能下降可能對觸摸屏設計產生不利影響,本文將對這些干擾源進行探討和分析。
投射式電容觸摸屏結構
典型的投射式電容傳感器安裝在玻璃或塑料蓋板下方。圖1所示為雙層式傳感器的簡化邊視圖。發射(Tx)和接收(Rx)電極連接到透明的氧化銦錫(ITO),形成交叉矩陣,每個Tx-Rx結點都有一個特征電容。Tx ITO位于Rx ITO下方,由一層聚合物薄膜或光學膠(OCA)隔開。如圖所示,Tx電極的方向從左至右,Rx電極的方向從紙外指向紙內。
圖1:傳感器結構參考。
傳感器工作原理
讓我們暫不考慮干擾因素,來對觸摸屏的工作進行分析:操作人員的手指標稱處在地電勢。Rx通過觸摸屏控制器電路被保持在地電勢,而Tx電壓則可變。變化的Tx電壓使電流通過Tx-Rx電容。一個仔細平衡過的Rx集成電路,隔離并測量進入Rx的電荷,測量到的電荷代表連接Tx和Rx的"互電容".
傳感器狀態:未觸摸
圖2顯示了未觸摸狀態下的磁力線示意圖。在沒有手指觸碰的情況下,Tx-Rx磁力線占據了蓋板內相當大的空間。邊緣磁力線投射到電極結構之外,因此,術語"投射式電容"由之而來。
圖2:未觸摸狀態下的磁力線。
傳感器狀態:觸摸
當手指觸摸蓋板時,Tx與手指之間形成磁力線,這些磁力線取代了大量的Tx-Rx邊緣磁場,如圖3所示。通過這種方式,手指觸摸減少了Tx-Rx互電容。電荷測量電路識別出變化的電容(△C),從而檢測到Tx-Rx結點上方的手指。通過對Tx-Rx矩陣的所有交叉點進行△C測量,便可得到整個面板的觸摸分布圖。
圖3還顯示出另外一個重要影響:手指和Rx電極之間的電容耦合。通過這條路徑,電干擾可能會耦合到Rx.某些程度的手指-Rx耦合是不可避免的。
圖3:觸摸狀態下的磁力線。
**術語
投射式電容觸摸屏的干擾通過不易察覺的寄生路徑耦合產生。術語"地"通常既可用于指直流電路的參考節點,又可用于指低阻抗連接到大地:二者并非相同術語。實際上,對于便攜式觸摸屏設備來說,這種差別正是引起觸摸耦合干擾的根本原因。為了澄清和避免混淆,我們使用以下術語來評估觸摸屏干擾。
Earth(地):與大地相連,例如,通過3孔交流電源插座的地線連接到大地。
Distributed Earth(分布式地):物體到大地的電容連接。
DC Ground(直流地):便攜式設備的直流參考節點。
DC Power(直流電源):便攜式設備的電池電壓。或者與便攜式設備連接的充電器輸出電壓,例如USB接口充電器中的5V Vbus.
DC VCC(直流VCC電源):為便攜式設備電子器件(包括LCD和觸摸屏控制器)供電的穩定電壓。
Neutral(零線):交流電源回路(標稱處在地電勢)。
Hot(火線):交流電源電壓,相對零線施加電能。
LCD Vcom耦合到觸摸屏接收線路
便攜式設備觸摸屏可以直接安裝到LCD顯示屏上。在典型的LCD架構中,液晶材料由透明的上下電極提供偏置。下方的多個電極決定了顯示屏的多個單像素;上方的公共電極則是覆蓋顯示屏整個可視前端的連續平面,它偏置在電壓Vcom.在典型的低壓便攜式設備(例如手機)中,交流Vcom電壓為在直流地和3.3V之間來回震蕩的方波。交流Vcom電平通常每個顯示行切換一次,因此,所產生的交流Vcom頻率為顯示幀刷新率與行數乘積的1/2.一個典型的便攜式設備的交流Vcom頻率可能為15kHz.圖4為LCD Vcom電壓耦合到觸摸屏的示意圖。
圖4:LCD Vcom干擾耦合模型。
雙層觸摸屏由布滿Tx陣列和Rx陣列的分離ITO層組成,中間用電介質層隔開。Tx線占據Tx陣列間距的整個寬度,線與線之間僅以制造所需的最小間距隔開。這種架構被稱為自屏蔽式,因為Tx陣列將Rx陣列與LCD Vcom屏蔽開。然而,通過Tx帶間空隙,耦合仍然可能發生。
為降低架構成本并獲得更好的透明度,單層觸摸屏將Tx和Rx陣列安裝在單個ITO層上,并通過單獨的橋依次跨接各個陣列。因此,Tx陣列不能在LCD Vcom平面和傳感器Rx電極之間形成屏蔽層。這有可能發生嚴重的Vcom干擾耦合情況。
充電器干擾
觸摸屏干擾的另一個潛在來源是電源供電手機充電器的開關電源。干擾通過手指耦合到觸摸屏上,如圖5所示。小型手機充電器通常有交流電源火線和零線輸入,但沒有地線連接。充電器是安全隔離的,所以在電源輸入和充電器次級線圈之間沒有直流連接。然而,這仍然會通過開關電源隔離變壓器產生電容耦合。充電器干擾通過手指觸摸屏幕而形成返回路徑。
圖5:充電器干擾耦合模型。
注意:在這種情況下,充電器干擾是指設備相對于地的外加電壓。這種干擾可能會因其在直流電源和直流地上等值,而被描述成"共模"干擾。在充電器輸出的直流電源和直流地之間產生的電源開關噪聲,如果沒有被充分濾除,則可能會影響觸摸屏的正常運行。這種電源抑制比(PSRR)問題是另外一個問題,本文不做討論。
充電器耦合阻抗
充電器開關干擾通過變壓器初級-次級繞組漏電容(大約20pF)耦合產生。這種弱電容耦合作用可以被出現在充電器線纜和受電設備本身相對分布式地的寄生并聯電容補償。拿起設備時,并聯電容將增加,這通常足以消除充電器開關干擾,避免干擾影響觸摸操作。當便攜式設備連接到充電器并放在桌面上,并且操作人員的手指僅與觸摸屏接觸時,將會出現充電器產生的一種最壞情況的干擾。
充電器開關干擾分量
典型的手機充電器采用反激式(flyback)電路拓撲。這種充電器產生的干擾波形比較復雜,并且隨充電器不同而差異很大,它取決于電路細節和輸出電壓控制策略。干擾振幅的變化也很大,這取決于制造商在開關變壓器屏蔽上投入的設計努力和單位成本。典型參數包括:
波形:包括復雜的脈寬調制方波和LC振鈴波形。頻率:額定負載下40~150kHz,負載很輕時,脈沖頻率或跳周期操作下降到2kHz以下。電壓:可達電源峰值電壓的一半=Vrms/√2.
充電器電源干擾分量
在充電器前端,交流電源電壓整流生成充電器高電壓軌。這樣,充電器的開關電壓分量疊加在一個電源電壓一半的正弦波上。與開關干擾相似,此電源電壓也是通過開關隔離變壓器形成耦合。在50Hz或60Hz時,該分量的頻率遠低于開關頻率,因此,其有效的耦合阻抗相應更高。電源電壓干擾的嚴重程度取決于對地并聯阻抗的特性,同時還取決于觸摸屏控制器對低頻的靈敏度。