6ES7222-1HD22-0XA0选型说明

浔之漫智控技术(上海)有限公司

6ES7222-1HD22-0XA0选型说明

用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为：首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线，更改程序比更改接线，当然要方便得多！
其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成为种种小型化的模块。而且，这些模块是配套的，已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块，PLC厂家多有现货供应，市场上即可购得。所以，硬件系统配置与建造也非常方便。
正因如此，用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲，它的程序可编，也不难编。对硬件讲，它的配置可变，而且也易于变。
具体地讲，PLC有五个方面的方便：
（1）配置方便：可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。
（2）安装方便：PLC硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。内部什么线都不要接，只要作些必要的DIP开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。
（3）编程方便：PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器，但它通过程序（软件）与系统内存，这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC，内部继电器数都可以千计，时间继电器、计数也以百计。而且，这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多，用户用起来已不感到有什么限制。一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多，也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上，哪有那么大的现实系统？若实在不够，还可联网进行控制，不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富，可毫不困难地实现种种开关量，以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区，可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之，由于PLC功能之强，发挥其在控制系统的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人们的想象力，或与其配套的其它硬件设施了。
PLC的外设很丰富，编程器种类很多，用起来都较方便，还有数据监控器，可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多，不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言，有的还可用BASIC语言、C语言，以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。
PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后，凡这种产品都可使用。生产一台，拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试，要省事及简单得多。
（4）维修方便：这是因为：
①PLC工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时，还将进一步介绍。
②即使PLC出现故障，维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号，如PLC支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压低信号指示。而且，PLC本身还可作故障情况记录。所以，PLC出了故障，很易诊断。同时，诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故，而模块的备件市场可以买到，进行简单的更换就可以。至于软件，调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是了。
（5）改用方便：PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用对电动机自起动控制的基本要求是可靠性和快速性，具体有以下几点：
1、严格按排定的顺序控制各批次电动机的自起动，以满足工艺连续的要求。
2、各批次电动机总功率不大于确定的较大起动功率，防止起动电流过大使继电保护动作，或电压偏低使电动机起动困难。
3、根据故障前的运行信息和整定的电压、电流控制电动机的自起动。若某批内没有运行电动机，只要电压、电流满足要求，就直接起动下一批，以实现快速自起动。
4、首批自起动有一定延时，以躲开电动机剩余电压的影响，防止对电动机的合闸冲击。
5、PLC程序内设置一定动作延时，给剩余电压一个衰减时间，并且只能动作一次，防止电动机在短时内再次自起动PLC与不管什么牌子的变频器通讯，我觉得大致的有一下几点（以MM4的DP通讯为例子）：
1、选择控制源和设定源为通讯，有的可以选择宏即可，MM4当然就是参数P0700和P1000了，DP通讯等于6
2、设置变频器通讯地址，西门子变频器好像都是参数P0918，地址设置于plc组态地址相同就成
3、选择通讯的波特率，DP通讯一般是默认就不需要设置
4、选择通讯报文，也就pzd/pkw的长度了，也是300plc硬件组态变频器的ppo，MM4里不需要设置，G120的参数是P0922
5、上面4点设置完就可以实现正常通讯了，下面就得控制和状态的内容了，变频器里的**个字都是默认的控制字和状态字，不能更改。
6、第二字是可以自定义了，如第2个字读出电流值，P2051.1=r0027，第2个字读出频率值，P2051.1=r0021；控制字第2个字一般默认都是给了主给定（p1070），也就是频率速度
7、以上就是变频器中需要设置的参数了，剩下的就得在PLC里组态写程序

空心电磁线圈

    通常一般绕线机选用内置脉冲功用的小型PLC，通过绕线轴编码器速度输出到PLC内置高速输入点，将绕线轴与排线轴的速比进行简略速度同步，这种办法受 PLC运算影响，同步精度差，核算量大，CPU处置时刻较长，因此会呈现绕线不均匀，堆积，陷落等疑问，严重影响绕线制品的质量，举例来说，PLC对绕线轴编码器作高速计数，当抵达计数值时使用中止方法操控排线轴电机反向绕制，但受CPU运算处置时刻的影响会呈现滞后发生差错，在低速的情况下尚可根本到达绕制需求，可是关于高速绕制多层线圈时就会呈现线圈端面不整齐，制品质量降低。

    台达DVP-20PM00D是一款**运动操控型PLC，选用高速双CPU布局方式，使用独立CPU处置运动操控算法，能够极好地完结各种运动轨道操控、逻辑动作操控，直线/圆弧插补操控等，在高速绕线机中使用了20PM运动操控器的电子凸轮功用极好的处置了绕线换向呈现的绕制不均匀、堆积、不平坦等疑问，

   高速绕线机

 

（1）机架。机架由角钢结构及不锈钢台面组成，并设置脚轮便于移动，当设备到位后可将支脚调低作为安稳支撑。

（2）张力组织。装置于进线有些，作为绕线张力调理，确保线圈绕制时保持张力稳定，张力调理器具有调理旋钮可对于不一样需求进行张力调理设定，调整结束后，张力调理器自动操控绕线张力。

（3）绕线组织。首要由台达B系列200W伺服电机、同步齿形带、绕线飞叉组成，是电子凸轮运动中的绕制主轴，铜线通过飞叉旋转绕制于绕线模头上，是绕线机首要运动部件之一。

（4）排线组织。包括台达B系列100W伺服电机、精细直线螺杆、精细导轨、气动滑叉等，是电子凸轮运动中的排线从轴，在绕线运动中跟从绕线主轴正反向往复运动完结排线动作，是绕线机首要运动部件之一。

（5）作业转台

由分度步进电机、旋转台、线叉、绕线模头组成，该设备为多任务位绕线机，在绕线一起履行模头预热、剪线、加热、脱模等技术动作，这需求作业转台按不一样工位动作完结。

（6）剪线组织。为气动履行组织，首要是将绕制完结的线圈两头引线剪断。

（7）脱模组织。由分度步进电机、气动脱模组成，将绕制完结的制品从绕线模头取下。

（8）热风体系。设备装备两个可调温度220V热风，在绕线前将模头预热，绕线后对线圈进行热风处置便于脱模。

（9）电气操控。包括电气操控箱、接触屏操作盒。选用DVP-20PM00D运动操控器作为操控中心，接触屏作为人机交流，伺服电机作为履行组织，完结转轴与排线的准确操控，然后确保绕线的精度。

 引言 随着时代的进步，各种现代化技术迅速发展，公交票务系统的廉价、乘客可以随时享用免费的无线WIFI以及公交专线的出台，进而受到了广大民众的青睐。 城市的发展速度早已超出较初建设者的构想。城市道路交通网遭受到了严峻的考验，  此时，大力推动“公交**”是必然的趋势，每天公交车的人满为患，车内还堵得水泄不通的现状导致了新的问题出现。乘客下车经常会出现被门夹的现状屡屡发生，这问题大部分并不是公交司机的失误而是公交系统设计的缘故使得这一现象屡次发生。 总体设计 本文采用三菱FX系列PLC（FX2N-48MR-D)与欧姆龙E3NC-S型光电传感器结合公共汽车自带气路系统进行对公交车门的安全控制设计。门上配备有从上至下3个光电传感器，当传感器未检测到物体，公交车门运转正常；当光电传感器检测到物体时，通过PLC使得气路断开，从而公交车门保持在打开状态，并且装载的蜂鸣器伴随鸣叫声，直到传感器检测不到被测物公交门关闭，如图1所示。   图1 程序流程图设计   程序控制    该系统由三菱公司FXGP-WIN编程软件进行编程，首先进行I/O地址分配，如表1所示。 表1  I/O地址分配表 输入 输出 变量名 变量描述 变量名 变量描述 X0 上电按钮     X1 开门按钮 Y1 阀门打开 X2 关门按钮 Y2 阀门关闭 X3 传感器1 Y3 蜂鸣器鸣叫 X4 传感器2     X5 传感器3     表3.1  I/O地址分配表   绘制梯形图，先打开编程软件，点击“新建”图标，选择“FX2N/FX2NC”进行程序的绘制，详细程序见图2。   图2 系统程序设计图   结束语     还有一些更为先进的防夹系统，如安装在门轴*的感觉门轴角速度变化的防夹系统等，造价都比较  昂贵，对环境和使用要求都比较高。通过PLC控制的自动化控制系统能够智能的判断工作需求，这种智能化系统是现在社会逐渐发展的趋势，也是以后科技进步重要的标志，也是让人们过上舒适生活的目标。

在不锈钢薄板加工成型的生产中，不锈钢板材直接折边成型会在拐角形成弧角的效果，在某些情况下，人们不需要这种效果。如果在进行薄板的折弯加工之前，首先在薄板上折弯处先开出一道v型沟槽，然后再进行折弯，这样就可以加工出来没有弧边的棱角效果，如图1所示。

 

针对这种应用，人们研制出了“v型刨槽机”，为了提高这种机器的生产效率和加工精度，必须在机器上安装自动控制系统。本文介绍的是笔者用plc+hmi+交流伺服电机开发的针对这种“v型刨槽机”的一种控制系统。

工艺要求

由于在这种刨槽机上加工的板材一般都比较薄，为了保证折边处有足够的强度，刨槽的深度不能够很深，所以控制精度要求很精确；同时，为了提高工件的折弯尺寸精度，对沟槽的长度和位置控制也要精确。综合以上因素考虑：整机的设计精度要达到0.01mm。根据工艺技术特点，工件的加工需要在x，y， z三个方向别进行控制。其中x轴：沟槽的长度；y轴：沟槽在板材上的位置；z轴：沟槽的深度。

控制要求

为了降低对操作人员的文化水平的要求，必须简化参数设定，采用友好的人机对话界面，能够方便的控制机器的运行，能够监视机器的运行状态；

另外为了提高机器的智能化水平，在本机器上开发了具有文件存储和管理的功能。这样就可以方便的以配方的形式进行不同工件加工参数的管理。数据存储要求以工件的编号作为数据组（可多达50组），每一个工件编号对应一组工件的参数：长度，厚度，刨削起点，开槽位置，沟槽深度（一条沟槽较多可以分10进行刨削，每一次进深度设定范围在0～0.99mm）等等。所有的参数可以随时修改，随时存储。加工时，通过设定工件的编号来调用参数，也可以按照重新设定的新参数来加工工件。

 

机器的工艺控制上要求机床有手动和自动功能。手动时，机床每次只在一个固定的位置（可以任意设定）上刨一道槽。自动时，机床可以根据设定的工件号调用长度，厚度，刨削起点，开槽位置，沟槽深度等参数，在板材上自动刨出合乎要求的沟槽。

方案确定

综合以上的要求，由于是位置控制，而且控制精度要求较高（0.01mm），所以应当采用步进电机或者是交流伺服电机作为执行机构。控制系统可以有多种选择：数控系统；计算机+运动控制卡；hmi+plc等。

执行机构的选型

步进电机的优点是价格要比交流伺服电机便宜，缺点是它高速力矩特性较软，会限制运行速度的提高，从而影响机器的工作效率的提高。而交流伺服电机则能够胜任高速运行，所以从提高工作效率的角度来说选择交流伺服电机作为执行机构能够提高设备的适用范围，从而提高设备的市场竞争能力。

控制系统的选型

专门的数控系统优点是功能很全面，适用于复杂的运动控制，价格比较高，较重要的是它对操作人员的要求比较高，而在这里的控制程序单一，不需要操作人员经常的改变控制程序，所以不适合用在小型机床。

微型计算机+运动控制卡这种方案

硬件成本比前者要低一些，但是控制软件的稳定性对操作系统依赖性很强，操作系统一旦瘫痪，将直接影响生产的进行。另外计算机对环境要求高，体积大，可移动性差，不适合安装在小型机床上。

hmi和plc本来就是面向工业环境设计的高稳定性产品，物理尺寸非常适合安装在小型机床上，价格上也比较便宜。控制软件开发采用简单易学的ld梯形图语言，控制系统软件的开发，调试很容易，plc运行非常稳定，几乎不需要程序维护。比较而言：

hmi+plc的方案应该是较好的选择。

        硬件系统

控制回路

包括按钮，指示灯等。二次回路采用dc24v，串入急停按钮控制动力回路接触器，直接控制供电系统的安全运行。

供电系统

伺服驱动动力电采用ac380v供电，由接触器控制。一台可以输出电压为dc24v的开关电源。提供人机界面电源、plc的输入信号电源。二次控制回路单独使用另一路dc24v开关电源。

伺服动力电源是三相ac220v的制式，所以要提供一台380-220干式变压器，作为电压的转换。

plc电源是ac220v等级的，可以从ac380取一相使用，但考虑到电源隔离以后，电源的质量有一定的提高，对plc有利，因此从380-220干式变压器输出端取两相使用。

hmi系统

hmi是整个机器与操作人员进行交流的界面，在满足技术要求的基础上要考虑易于操作，外形美观大方。这里选用omron的ns10（10寸）真彩触摸屏，支持全中文显示，荧屏宽大，文字清晰，颜色丰富，操作简单。数据的设定，存储，记录，机器的运行状态监视和控制都很方便。

plc系统

图7示出的plc是整个控制系统的核心，它联系着hmi和底层现场设备伺服驱动系统的运行，要求性能可靠，功能上要能够方便的实现与hmi和伺服驱动系统的连接。本系统选用omron的cj1m系列小型plc。cpu内置2路100khz高速脉冲输出，实现x轴，y轴的运动控制，此外配置一个nc133位置控制模块，实现z轴的运动控制。开关量输入/输出各选用一个16路输入/输出模块。设备的整个工艺流程的控制主要采用ld（梯形图）语言编写程序来实现。为了实现运动控制的要求，某些地方需要较为复杂的数学运算，为了实现这部分功能，笔者自己用st语言编写并把这部分封装在功能块（fb）里面，供ld调用。

 

伺服驱动系统

伺服驱动器和交流伺服电机，x轴、y、z轴各一套。伺服驱动系统选用安川的伺服驱动系统，这里采用“脉冲＋方向”控制模式，接线从plc或者nc位置控制模块的高速脉冲输出口引出，接入伺服驱动器的脉冲输入口，以及方向信号。

传感器

为了保证各个轴的正常和安全的运行，需要在每个轴的两端分别安装一个接近开关，作为轴的极限位置传感器，防止运行范围超出，造成设备损坏。本设备所有的伺服控制系统均采用**坐标，在每个轴上还要单独设置一个零点开关，作为坐标轴的零点位置。

hmi&plc软件系统

在人机界面上开发出以下画面：

主页面。展示生产厂家及机床的信息，力求简洁明了，美观大方；

手动页面。手动模式下的数据设定，管理，控制，监视等信息；

自动页面。自动模式下的数据设定，管理，控制，监视等信息；

确认页面。参数的修改或调用时需要弹出确认提示页面，以保证对工件参数的操作的正确性。主要用在一些关键数据的读取和写入前的确认提醒，防止操作人员对数据的错误读写。

软件采用ld语言编写，并且按照功能做出以下分段，以便于以后的程序维护：

信号输入段。负责输入信号的采集和管理，逻辑的简单转换；

模式转换段。负责管理手动/自动模式的切换，保证系统在两种模式下正常的运行；

数据管理段。负责hmi与plc之间的，存储和调用管理，还包括传递从hmi上发出的操作指令；

脉冲输出段。负责plc对伺服系统发出正确的脉冲指令，确保交流伺服电机按照规定的方向和位置进行运动；

逻辑控制段。负责整个工艺流程的逻辑控制，对液压等机械执行机构进行控制，保证动作按程序正常执行；

信号输出段。负责所有需要输出的信号进行管理和逻辑转换。

 

hmi与plc采用rs232串行通信（sysmac way协议）连接。

注意事项

交流伺服系统是强电系统而且是高电磁辐射源（尽管它们有emc认证，还是不能**的避免电磁辐射的产生），而plc，hmi以及它们之间的通信连接是典型的弱电系统，很容易受到强电磁辐射的干扰，因此在硬件布置上要尽量增加强电系统与弱电系统之间的安装距离，减少电磁干扰带来的不利影响。同时考虑通信电缆与动力电缆之间的安装方式，一般遵循这样的原则：通信电缆采用屏蔽电缆，并且要单点（在信号的接收处）屏蔽层接地；交流伺服的动力电缆较好也要屏蔽，并且在伺服驱动器的这一端进行屏蔽层接地，电缆长度尽量的短；通信电缆与动力电缆尽量避免近距离平行布线，如果无法避免平行布线，二者距离要求≥20cm。