西门子6ES7231-7PD22-0XA8接线图形 要求 位于Schwäbish Gmünd的ZF Lenksysteme GmbH（简称ZFLS）是一家在安全技术上处于地位的机车转向系统生产商。为使自己保持状态，该公司决定采用西门子公司先进的、可自由编程的PLC系统来代替传统的、固定布线的安全技术。借助于此转变，ZFLS公司在工程和维护方面取得了灵活性上的明显提高，并极大的节约了成本。在此基础上实现的早应用之一是在自动化生产组合中使用液压技术达到齿条的预成型。 解决方案 ZFLS公司作为转向系统领域的技术企业，已经决定在中等性能范围内应用故障安全SIMATIC控制系统S7-300F和CPU 317F-2 DP–并由此决定采用ET 200S安全模块。控制系统均已通过TÜV许可，且其功能性安全根据IEC 61508 达到SIL 3。符合安全和标准的程序部分共同在故障安全CPU上运行。这样一来，复杂应用的实现被大大简化。不需要独立的安全控制系统即可完成。该结构也实现了符合要求的混合细颗粒状结构。控制系统通过PROFIBUS进行通讯。现场总线通过Profisafe现场总线实现一条或相同导线上的安全和标准数据传输。这样就节省了一条单独的安全总线,从而比其它基于PLC安全设计减少了安装费用。 优点 ZF Lenksysteme公司的责任很明确，通过故障安全SIMATIC控制系统为灵活的故障安全自动化解决方案找到合适的基础。在使用中已经降低了总成本的约10%–这也要归功于故障安全PLC和总线技术的应用。公司计划将来通过PROFIBUS或PROFINET技术在故障安全控制组合中集成更多的设备组件–以此从更大的成本节省中获益。 工作小时累计是工程机械设备一个必备的功能。一方面它是企业与客户之间履行保修条款的重要的数字证据；另一方面也是用户施工结算的有效工作数据。传统的小时计大都是电磁机械式的，也有用液晶式的。随着科学技术的不断发展，plc（可编程序控制器）在工程机械设备上被广泛应用。三一重工股份有限公司在所有的产品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使产品的可靠性、控制精度、智能化程度、扩展性都有了很大的提高。S7-200功能强大、资源丰富，用它来实现工作小时累计是可行的,传统的小时计可以省掉。硬件组成 在现有的S7-200PLC电气系统中，不需要增加任何资源。在外部计时条件满足的情况下，CPU开始计时，计时数据通过PPI电缆传到人机界面显示。软件设计计时器：利用系统的特殊寄存器标志位SM0.5作为计时脉冲，接通一次（或断开一次）为1秒，用计数器累计时间，满60向前进位。时间累计：实时的小时计是前一次的累计时间加本次的工作时间。H=h0+h1。时间存储：用存储的方式存储时间数据到EEPROM存储器。存储周期：存储周期长，EEPROM存储器使用的时间长，但计时精度低；存储周期短，计时精度高，但EEPROM存储器使用的时间短。这是一个矛盾的统一，设计时要根据系统的实际情况确定合适的存储周期，一般设计为3-5分钟。进行一次存储的操作，扫描时间会增加15-20ms。小时计编辑功能。考虑到CPU有可能损坏的原因，更换CPU后小时计的数据会清零，小时计要有编辑的功能才更完善，当更换CPU后，通过界面可以把以前的工作数据输入到系统并存储，在这项操作时，为了使编辑的数据能够成功存储到存储区，必须在数据编辑完后，让CPU再运行一个大于存储周期的时间。当然，为了使工作数据的严谨性，小时计的编辑一定要密码进入。存储地址更换：为了小时计的实时性和准确性，存储周期不能设计得太长，一般设计为3-5分钟。EEPROM存储器操作的安全次数为10万次，那么一个EEPROM存储器安全计时时间为100000×3/60=5000小时，一般机器的工作寿命是大于这个时间。解决这个问题的办法是在计时次数超过100000次时，更换存储地址。为了存储地址更换的方便，小时计的寻址方式采用间接寻址。存储次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，存储次数也要与小时计一样进行存储，并到100000次后更换地址。地址更换的次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，地址更换的次数也要与小时计一样进行存储，由于次数不多，不要更换地址。 程序流程简图误差分析小计时产生误差的原因有两方面，一个是计时误差，另一个是存储误差。计时误差：本小时计的计时器是用系统特殊寄存器标志位SM0.5，它的状态变化周期是500ms，如果程序运行时捕捉不到状态的变化就产生误差。通过长期的监控实验，这个计时误差很小，1小时的误差不到1秒，可以忽略不计。存储误差：机器在关机时，后一次存储还没来得及执行，产生存储误差。这个误差是一个负差，计时时间比实际的工作时间表小。每次关机的大误差是一个存储周期的时间3分钟。 1、项目背景 防止及避免行李延误一直是新白云国际机场行李分拣部门的目标，长期以来，行李分拣机经常有掉落行李的情况发生，发现不及时，就会造成行李的延误，给机场造成经济和信誉上的损失。而分拣部门员工较少，分拣机区域又较大，来回巡查一遍需要十四五分种，单靠员工巡查，很容易造成行李的遗漏。该系统就是为了解决以上问题，对行李没有正确分拣至滑道及时给予及时报警，通知工作人员进行处理，防止行李遗漏的事故发生。 2、设计原则 对于自动化系统的设计，确保系统的可靠性是一个重要的目标。对于该系统，需要对于任何形状、大小、重量的行李都能及时报警，但又要杜绝误报警的情况发生，这就需要采用高灵敏性和高可靠性的检测设备。本系统设计除了需要满足当前的需求，还需留一定的备用空间，如：I/O点数等，以便于系统在以后根据需要进行扩展和适当改造。系统终要交付给现场操作人员进行使用和日常维护，操作性要简单，维护要方便。 3、现场状况 统计分拣机所属区域需要加装检测光栅的地方，位置有63处，其中有3处是没有发生过行李掉落，但现场人员强烈建议加装之处。 简单统计如下：蓝机西行李房 14个 蓝机东行李房 17个 绿机西行李房 17个 绿机东行李房 15个 加装光栅区域多为行李分拣机内侧，行李掉落几率较大的多为接近行李分拣滑道两侧。 并且在东行李房，有现场人员巡检的布道区。由于有人员走动，要设有光栅检测开关按钮，当人员需要进入布道区时，先关闭光栅检测开关按钮，忽略光栅报警；离开时，打开光栅检测开关按钮，光栅恢复正常。布道区总计3个。 4、控制系统组成 控制系统结构：在控制室里设置一套PIV工控机，一套PLC控制室工作站；在操作现场设置4套操作工作站，蓝机（西行李房）、绿机（西行李房）、蓝机（东行李房）、绿机（东行李房）各布置一套操作工作站；工作站之间通信只用一根PROFIBUS通迅电缆相连通；行李落网检测设备全部采用光栅。 控制室工作站系统：主站系统采用可编程控制器（PLC），PLC是该系统的核心设备，主要负责整个系统的控制逻辑和输入/输出处理。可编程控制器采用西门子（siemens）公司的S7－300。S7－300采用紧凑、无槽位限制的模块结构，具有先进性和可扩充性，可以满足系统目前和未来可扩充的需要。S7-300 PLC完全能满足该系统目前和将来扩展的需要。 操作员工作站系统：由于分拣机区域较大，分拣隔口多（63个），如果采用直接布线的方式，每一个光栅传感器都需要直接布线至PLC，如此一来，布线量将非常巨大，容易产生故障，难以维护，故采用分布式I/O系统，可以大大节省布线工作量（分布I/O与PLC之间只用一条通讯线连接）。分布式I/O模块放置在现场操作箱内，按钮输入、报警灯输出、现场传感都就近接入分布式I/O模块。I/O模块与PLC之间只用一根PROFIBUS通迅电缆相连，这样降低了布线的难度和成本。光栅传感器、PLC与分布式I/O的线缆都可以通过现场的线槽引入。 分布式I/O模块采用SIMATIC ET200（siemens），其基于开放式PROFIBUS总线，可实现现场信号到控制室的数据通迅。该产品采用模块化设计，方便安装于控制柜。与SIMATIC S7-300 I/O模块及功能模块兼容，安全性高，并具备“热插拔”功能。 现场检测设备：考虑到安装方便程度及安全，行李落网检测全部采用光栅传感器来实现检测目的。 安装方式为两种，1.为行李网。有些检测区域比较长，多可以达到10多米。光栅检测间隔>20m。可以满足现场要求。2.为布道，由于布道的长度
