西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0方法说明EV1000变频器Y2是开路集电极输出，可定义为32种功能输出（0—19是输出开关量；20—31是输出脉冲频率）[1]。由于Y2是开路集电极光藕隔离输出，应用电路比其他输出稍为复杂，再加上EV1000的模拟量功能设计十分完善，因此，一般用户很少应用这个端口。但在某些小型PLC的应用中，如果使用得法，将会收到事半功倍的效果。 例如：为了测量变频器输出频率，常用方法是使用一个模拟量输入端口。但小型PLC本机模拟量I/O口十分有限，却具有几个高速计数器（表1）。这时，如果将Y2定义为输出频率，使用高速计数测量频率，就节约了宝贵的模拟量口，有时将大大降低了成本，提高产品竞争力。表1 本文以AB公司1762-L24BWA 为例介绍应用方法。接线见图1：Y2通过4.7K电阻接到外部24VDC电源，脉冲信号从IN0-COM输入到PLC，幅值为24V。EV1000-4T0037变频器参数设置如下：F0.00=0 键盘设置频率F=0 掉电保持F0.03=0 键盘命令运行F0.05=50Hz 大输出频率F7.11=20 Y2输出频率代表变频器0--大输出频率F7.32=10 输出大频率时Y2输出10KHzFH.00=4 4极电机FH.01=1.5KW 电动机功率FH.02=3.6A 额定电流P24跨接片取下图1 接线图1762-L24BWA有一个高速计数器，因此，有一个功能文件，设置如下[2]：AS=1 Auto start 自动启动CE=1 Counting Enabled 允许计数M0=0 Mode Done 模式选择CU=1 Counp Up 增计数HIP=32700 High preset 上限OVF=32700 Overflow 溢出（变频器输出0-50Hz时，Y2输出0-10000Hz,小于32767，HIP=32760，所以永远不会溢出）特别需要注意，正确设置PLC高速计数端口的滤波时间，否则计数将会失败。PLC I/O配置bbbbb Filterbbbbb 0+1 25微秒bbbbb 2+3 25微秒图2是计数程序，图3是计数波形。频率计算的方法是：计数器HSC：0在1秒时间内累计进入IN0的脉冲数目，除200后所得结果F8：0即为变频器输出频率。在正常计数时，PLC 端口IN0的 LED灯会快速闪动。测量误差取决于EV1000参数F7.32和计时器T4：1的时基。本例，大误差为±0.5Hz.图2 梯形图程序图3 波形图小结：不同品牌的PLC应用程序大同小异，但基本思路是一样的，本方法在小型PLC应用中具有实际意义，当模拟量端口紧缺的时候，尤为实用。注意EV2000变频器的Y2只能选择0-19，可用D0代之。图1 油田监控和自动化解决方案的集成架构图2 杆泵图3 内置FP 2000的控制柜 基于以上的功能要求，我们选用了FieldPoint 2000 PAC系统(16 MB RAM, 32 MB闪存) 作为现场的控制和数据记录单元，它带有集成的以太网接口、数字输出模块DI 330和继电器模块 RLY 420。3 强大而灵活的LabVIEW实时应用 控制杆泵的实时软件是采用LabVIEW 实时7.1开发的。该软件对单台杆泵或多台杆泵都能够进行实时控制。在控制器启动之后，将从闪存上的两个配置文件中读出指定的配置参数(包括杆泵数量、IP地址、I/O配置等)。300多台FieldPoint 2000控制器所使用的全新软件镜像完全是自动生成的，并通过标准的FTP协议从网络的中心节点发布到各个控制器上。 实时软件的基本功能：· 根据保护装置的状态打开或关闭油井(保护装置包括应力开关、液面开关、断路器、脉动控制接收器等，见图2)· 数据的本地缓存和安全传输· 远程开启和关闭，并对指定数值进行调整· 程序状态的事件驱动复制，并能够将处理数据缓存在闪存上，断电后能够恢复原始系统状态。· 使用整合的Web服务器实现流程可视化(即“远程面板技术”)·使用“静止看门狗”功能保证操作的完整性4 LabVIEW DSC和FieldPoint 2000 PAC系统整合. “Tag-Engine”的处理是运行在中央SCADA服务器上的LabVIEW DSC 7.1的核心部分。它对警报阈值、登录警报以及处理数据进行管理，并保存到历史数据库当中。PAC系统和SCADA服务器的整合是通过LOGOS通信协议完成的(传输历史时间的能力对于整个解决方案是至关重要的)。305台设备中的每一台都有23个LOGOS标签(即总共305*23 = 7015个)，而它们都是在LabVIEW DSC中生成的。 我们可以通过检查LOGOS标签的质量参数，周期性地监测SCADA服务器和FieldPoint 2000控制器之间的连接。为了将I/O的部分失效和本地传输中断联系起来，需要对IP网络模块的元素管理器进行配置，将所选择的SNMP Trap消息(“节点失效”和“数据传输正常”)转发到SCADA服务器。5 可扩展的人机接口(HMI)解决方案 考虑到用户严格的IT安全政策限制，必须通过TCP/IP 80端口，使用基于客户服务器通信的HTTP协议进行通信。因此，通过Web客户端需要提供的客户功能如下：·油井的状态列表·油田的动画式地形图·带有命令控制功能的油井处理流程图·实时和历史警报列表·实时和历史数据趋势·在线文档·导出和下载报告·个性化用户环境6 使用LabVIEW开发基于Web的人机接口(HMI)软件 虚拟仪器(VIs)基于Web-客户的可视化和控制功能是通过LabVIEW中“远程面板技术”实现的。这一技术能够支持多个用户同时看到同一个VI。但是，控制权限一个用户。图4 Web客户端显示了单个杆泵的处理流程图 为了能够向系统的多个用户同时提供可视化和控制功能，我们使用了以下的方法：·为每个连接到服务器的用户动态载入一个可视化VI的实例，并在服务器端启动这个实例。这是在用户登录Web时通过uest完成的(使用LabVIEW DSC用户管理进行认证)。创建新的动态网页，导入先前对VI对象的引用。然后，将用户重新定向到这个新的网页。·一个精简的VI仅包含一些导航控件和一个子面板控件作为可视化的框架。多个处理视图的前面板将被动态载入到子面板控件当中(见图4)。这种方式使得在服务器端尽可能少地占用内存，同时保证了客户端的良好性能。硬件和软件平台·Dell Powerage 1750 机架服务器，2.8 GHz 双核 奔腾处理器，3 GB 内存，RAID 5磁盘阵列，2 x 1G 以太网适配器，冗余电源·bbbbbbs 2003 Server, LabVIEW 7.1, LabVIEW DSC 7.1, Internet工具包 6.0.0, 数据库连接工具包7 结束语 选择FieldPoint 2000 PAC系统和LabVIEW DSC作为几百口油井的控制和自动化解决方案，能使解决方案具有坚固的、可扩展性的、鲁棒的特性，同时兼具灵活性和可靠性的架构。此外，其他类型的生产设施(如电子潜水泵、注水泵)也已经实现了自动化，并整合到SCADA系统中。1 系统概述 立式粉末喷涂生产线，该生产线控制部份主要由：输送系统、前处理、水份烘干炉、喷粉系统、固化炉几部份组成。控制部分均采用PLC进行智能化控制，并配合触摸屏进行在线式监控及操作，以及上位机系统进行在线式远程、就地监控、数据采集分析、曲线存档、报表生成等功能。另喷枪控制器可按客户要求选用可通讯式增设上位机对其进行监控操作。 系统图如下： 2 设计原则 1) 系统具有经济性及高效性 系统我们建议用一套PLC来统一控制，这样既能节约成本，同时有利于统一管理。同时，系统的PLC我们推荐用在海内外名气比较大的AB 公司PLC，在世界各地很多企业中都有成功的应用经验以及长期的稳定运行记录。 2) 系统具有易维护性及可扩展性 所选用产品符合，可采用通用的工具进行维护。本系统不仅可以满足当前的工程需求，而且可以方便的实现日后的系统扩充。以后系统需要扩充其他控制功能，仅需增加I/O模块。 3) 系统具有简单性 本系统采用AB公司功能性强、经济型的中型可编程逻辑控制器SLC 500。该逻辑控制器具有便捷的内置通讯接口，易扩展的输入输出模块，简单方便的bbbbbbs平台编程软件，用户易学易懂。 3 系统分析 1) 输送系统： 上下料输送系统由链条输送、上下料输送带两部份组成，在整个系统中起到一个衔接的作用，其三条输送带在自动运行时保持同步。其中链条输送带为电磁调装置，上下料输送带同为一变频器控制，通过旋转编码器反馈信号采样运算后进行同步调节。 4 部1.1kw电机，带冷却风扇。要求电机能够实现变频控制，并且能够反馈回PLC。在触摸屏能够实现监控，能够实现速度的调整。 2) 前处理： 前处理主要是清洁铝型材表面的污渍，并在表面形成一层铬化膜，为喷粉作好前期工作。工艺流程：装筐→脱脂→水洗→（碱蚀）→水洗→表调（中和）→水洗→铬化→水洗→热（纯）水洗→滴干→烘干→送喷涂上架其中：脱脂、碱蚀、表调、铬化药剂的浓度是根据供应厂家提供的浓度配槽液。水洗槽用一般的自来水。热水洗用纯水。（碱蚀可以不用）槽体结构： 脱脂槽：主要为清洁铝型材表面污渍，以防铝材表面的油污等对静电粉末的吸附。槽体防腐采用软PVC，槽液主要成分为硫酸，温度为常温即可。槽体大小依大型材的长度及产量而定。水洗槽：清洗上个工艺槽的化学残留物质。槽体防腐采用软PVC，槽液主要成分为自来水，温度为常温即可。槽体大小依大型材的长度及产量而定。表调槽（中和）：中和因在脱脂槽残留的酸性物质。槽体防腐采用软PVC，槽液主要成分为，温度为10度～60度。槽体大小依大型材的长度及产量而定。铬化槽：即化学转化，以防被吸附的静电粉末脱落，有铬化和磷化两种，这两个方法已使用多年，性能相当稳定，生产上容易操作，可根据其处理后的颜色进行辨别转化效果，其中 铝化膜显黄色，磷铬化膜显绿色，这两种工艺的操作温度和时间范围较宽，涂层厚度一般为0.3～0.8g/M2.铬化槽的防腐采用软PVC，槽液主要成分为氟锆酸盐或氟钛酸盐，温度为25度～55度。槽体大小依大型材的长度及产量而定。热水洗槽：铬化后的处理工艺，其防腐采用全不锈钢结构，槽液成分为纯水,槽温控制为60－80度.其温度控制可通过热水炉或蒸气加热。 前处理系统控制包括2.2kw电机5台，11kw电机5台，4kw电机1台。 其中电机要分开控制，能够实现每台电机的单独控制，即每台电机都有单独的开，停按钮来控制。但为了提高效率，在开机是也能够一次把电机全部开启。 3) 水分烘干炉： 对铬后的铬化膜进行烘干，使表面不残留水分，如果工件表面留有水分进入喷粉工序，则涂层会产生气泡缺陷。烘干温度不宜过高否则将使转化的膜过多失去结晶水而发生转型，导致膜疏松而使涂层附着力下降。烘干炉的加热可依据不同客户需用使用燃气燃烧机或柴油燃烧机。通过温度控制系统对其进行温度控制，可设定目标温度。炉体采用不锈钢结构。 烘干炉控制系统包括3kw风机5台；燃烧枪1把；温度2点。 4) 大粉房： 喷粉系统喷粉系统为整条生产线的核心部分：主要由两台上下止点可调、速度可调的往复机以及喷粉系统组成。往复机：其高度由客户所喷的大型材长度有关，喷枪按装在往复机的移动平台上，移动平台按直线导轨作上下往复运动。其上下止点调整由编码器反馈给PLC计算脉冲定位，调节精度为1mm,其上下止点位置可通过触摸屏或上位机设定。其运行速度由电位器调节输入至变频器，速度调整范围0HZ～50HZ（0m/s～8m/s），具体依客户所需的喷粉厚度现场实际调节。 粉房控制系统包括2.2kw电机1台，要求变频控制，能实现速度的灵活调整，能够在触摸屏设定速度，显示速度，显示反馈；0.37kw电机2台；45kw电机，变频启动；16个脉冲阀，每10秒钟吸合2个阀，吸合0.5秒，关闭2秒；两个气阀 气阀1开2秒，关1秒；气阀2开2秒，关1秒，如此循环。 5) 固化炉： 固化炉为后期处理，由两台燃烧机进行炉内温度加热，通过对四个温控点的采样来控制炉内温度，温控器均可与PLC通讯，温度设定在温控器上均可设定。在设定的温度下将喷好的材料进行固化、流平。 固化炉包括1.1kw电机5台；3kw电机5台 ；2.2kw电机1台；燃烧枪2把：分两段温度控制；温度检测三点。 其中每个电机能够单独控制，也能够在启动时一次启动全部电机，以提高效率。每个燃烧枪分两段火焰控制，大火和小火，在温度高于某一数值1，大火关闭；当温度高于数值2（数值1