西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8程序安装1引言本系统应用广泛，适用于需要热水供应的场合，比如办公大楼，宾馆洗浴等，尤其适合太阳能资源比较丰富的地区。控制系统采用台达DVP40ES2 PLC、DVP04PT-E2、DVP04AD-E2，台达人机界面 HMI B07S515。本系统工作性能稳定，自动化程度高，尤其是恒温出水的设计节约了大量水资源，集热循环的设计使得太阳能热水高效循环进入水箱，辅助热源的加入很好的解决了太阳能资源不足天气情况下的热水供应。2系统构成台达系列人机界面，台达ES2系列CPU、台达PT-E2系列温度控制模块，台达AD-E2系列模拟量转数字量模块、太阳能集热器、电热丝(或空气源热泵等其它辅助热源)、保温水箱、洗浴控制泵、集热循环泵、电磁阀、温度传感器、液位传感器、功率变送器等，如图1所示。3系统工作原理及循环过程(1)自动上水水箱内装液位传感器p，水箱内水低于一定值时(20%)，自动补水阀上电，水箱自动补水，水位达到设定值时(90%)，自动补水阀断电，自动补水停止。(2)集热循环当集热器出水口水温(出水口安装温度传感器)高于水箱内水温，达到PLC设定启动温差(6-10摄氏度)时，集热循环泵启动；集热水箱中的低温水进入到真空管集热器组中，集热器中的相对高温水循环到集热水箱中，使水箱中的水温升高。当温差值降低到系统设定停止温差时(1-3摄氏度)，循环泵停止，集热循环停止。如此反复进行，逐渐将热量传递到水箱，使水箱中的水温度逐渐提升，直到达到洗浴要求的温度。(3)管路恒温出水恒温回水管路循环主要是针对室内的洗浴热水管道而言，为了保证洗浴时一开喷头阀门即有热水，同时减少无效冷水的浪费，必须安装热水回水管路，采取管路循环措施。管路循环采用定温循环方式，在室内热水回水管路中适当位置安装温度检测传感器和循环泵，设置一个温度范围来控制泵的运行。当管道内水温低于设定值时，启动洗浴管道循环泵，将管路中的低温热水打入保温水箱，当水温达到设定值时，管道循环泵停止运行。(4)恒温控制当水箱内水温低于一定值时，集热器不能达到洗浴热水的温度要气，此时开启水箱内电加热或其它辅助热源(空气源热泵)，以实现任何天气条件下都能保证有热水供应的要气。(5)冬季防冻循环室外管道(保温水箱和集热器之间)在寒冷的冬天可能被冻，因此必须有防冻循环功能；当集热器温度(检测传感器测温)低于一定值(2-5摄氏度)时，启动集热循环泵，将保温水箱中的热水打进集热器，防止管路结冻。4电气控制系统设计系统上位机选用HMI b7s515型号触摸屏以实现系统运行的可视化监测与控制，下位机选用台达系列PLC，主机CPU选用DVP40ES2，温度模块选用04PT-E2，AD模块选用04AD-E2。扩展模块还可加入功率变送器，监测电磁阀，循环泵以及辅助热源的功率，如图2所示。 图2 系统硬件框架示意图(1)温度传感器所测得温度相关信号经PT模块转化为数字量后传回PLC的CPU，PLC的状态反应到触摸屏上，实现数据的实时监控，如图3所示。1引言目前，市场中所出现的矿用绳锯机都是操作人员在现场作业，控制操作系统与绳锯机执行单元间隔不远，现场操作人员长期处于高粉尘和强噪音的环境中，对身体危害极大。本文设计了一种远程控制的模式，使绳锯机执行主体与控制系统分离，二者通过RS485总线进行控制，操作人员通过控制柜上的人机界面可以同时操作控制数台绳锯机设备，而且各机器运转状态都实时显示在人机界面上，更加清晰直观。2系统结构框图如图1所示由图1的结构框图可以看出，系统由一台人机界面(HMI)、一台可编程控制器(PLC)和多台变频器(VFD)及电机(MOTOR)构成。PLC是控制系统的核心，HMI是控制系统与操作人员的接口，而VFD是PLC与MOTOR电机的接口，MOTOR是执行单元。HMI与PLC直接通过RS232控制线连接。VFD与PLC直接通过RS485控制总线进行连接，并由PLC控制操作。MOTOR与VFD输出直接连接，并由VFD控制其转速和方向。本系统结构设计理念在于将执行部分与控制部分相对分开隔离，减少操作人员直接接触恶劣环境的时间和次数，更有利于保护操作人员身体安全与健康。同时，本系统结构适合于多台执行单元的集中控制，减少操作人员，提高了工作效率。3硬件选型按照预定设计要求，本包装机需完成人机交互、电机调速等功能，主要包括以下几个部分器件。3.1可编程控制器(PLC)考虑到目前的功能需求及未来扩展功能的可能性，本系统PLC选用台达DVP16ES200T，该机型内建RS-232及RS485，兼容MODBUS ASCII/RTU通讯协议，并带有4路高速脉冲输出功能，为将来系统扩展使用步进电机等器件提供保证。台达DVP16ES200T详细参数如表1所示。 由表1可以看出：台达DVP16ES200T具有4点高速脉冲输出，可以用于步进电机的驱动；内建RS232通讯和MODBUS通讯协议，可以同时连接人机界面和变频器组件；此外，该PLC支持外围扩展，可以连接DA模块和IO模块。3.2人机界面(HMI)本系统人机界面选用台达DOP-B07S515。该人机界面为7吋屏幕，800×600分辨率，内建128MB ROM，带有RS-232、RS-485通讯接口，支持USB连接电脑进行界面修改。该人机界面HMI通过RS-232接口与PLC主机进行联机通讯。3.3变频器(VFD)由于现有矿用绳锯机的主切割电机额定功率为35kW，故本系统变频器选用台达VFD-370F。该型号变频器适用电机功率为37kW，可以满足本系统需要。台达VFD-370F变频器参数如表2所示。4程序设计本控制系统的程序设计主要在于PLC与VFD之间的RS485通讯。在本节内容中，作者主要对程序的主体结构和一些需要注意的细节地方进行讲解，并不完全涉及到本控制系统的全部详细程序。台达VFD-370F变频器使用的RS485通讯协议为Modbus-RTU模式，物理层为两线制RS485，同时台达DVP16ES200T这款PLC可以选择Modbus-RTU协议，PLC协议的选择需要在程序的开始进行配置。图2为PLC与VFD通讯格式初始化程序。配置讲解：从VFD-370F说明书中得知该变频器通讯接口为网络接口，因此需要配置相应的接头，通讯电缆使用0.56mm双绞线，波特率为19200bps时，通讯传输大距离足够本控制系统的距离。在本系统中，多机联机采用菊花链式连接方式(如图3所示)，在两头各接上120Ω终端电阻。程序说明：PLC与VFD之间通讯格式确定的情况下，只需要对照VFD-370F变频器说明书中的通讯数据在PLC程序中进行配置(如表3所示)，发送给变频器，就可以相应地控制变频器的运行。5常用运行动作说明在所有变频器与PLC之间的RS-485总线连接完成之后，需要对所有变频器的一些常用运行动作进行说明。 (1)设置地址为03H的变频器允许正反转说明：查阅VFD-370F变频器操作说明书可知，H0204为VFD-370F变频器正反转的通讯地址，向改地址写入允许正反转的指令数据H00，即可实现所需的操作。(2)设置地址为05H的变频器正转且输出频率为50Hz说明：查阅VFD-370F变频器操作说明书可知，H2000为VFD-370F变频器方向设定的通讯地址，向改地址写入允许正转的指令数据H12，即可实现电机正转；H2001为VFD-370F变频器频率设定的通讯地址，向改地址写入50Hz对应的的指令数据K5000，即可实现电机转动频率为50Hz，从而终实现所需的操作。如上面两个动作实例可见，对VFD-370F变频器的操作控制命令只需简单地对照其说明书进行配置就能够很容易地操作，而控制系统的其他操作，如控制逻辑、HMI通讯配置、状态采集等在此不做详细说明。本文仅简述了基本的控制结构和控制操作程序语句，读者可根据本文的内容自己进行扩充实践，完整地得出本系统的实际效果。6结束语本控制系统在现场测试环境中已经通过验证，控制效果和操作性达到使用单位的认可。由此可见，本文介绍的控制结构和控制思路，在实际环境中具有推广性，值得矿用绳锯机生产厂家和使用单位的借鉴应用。船用航海记录仪（“黑匣子” ）是了解事故发生时船舶的操纵情况及船舶对操纵的响应信息的重要装置，近期应用表明，台达DVP-14SS小型PLC可轻松实现船用“黑匣子”的自动化操作，确保“黑匣子”全面准确地记录和保存船舶航行过程中的各项数据。 DVP-14SS系列PLC外观轻巧，可实现简易基础的顺序控制功能。其主机点数14，大I/O点数238点。该系列PLC内置RS-232与RS-485，支持的MODBUS数据传输格式，也支持用户自定义的数据格式，可与自带RS485接口的船用航海数据记录仪之间自由通讯，而不需要任何的通讯模块。此外，该系列PLC内置高速计数器，可快速地记录船舶航行的信息数据。该系列PLC可采集40个航海灯的数据状态信息，实时传输至航海数据记录仪中。 安装了“黑匣子”船舶就能实时记录船位、驾驶室声音、雷达数据和显示后的选择、操舵命令和响应、船体破口状况等细微变化。在如此强力的记录功能之下，若不幸发生事故，“黑匣子”中记录的数据信息也将给事故后的各种调查提供有力的支持。 DVP-14SS系列PLC不仅可应用于船用航海记录仪，还广泛应用于纺纱机、输送带、卷线机等机械设备。台达集团研发的PLC已渗透到印刷工业、纺织工业、食品加工、电梯、包装机械、卷绕机械、橡胶机械等行业。正是台达“以用户需求为己任”的理念促使台达不断研发出越来越多适应用户需要的PLC产品。目前，台达所研发的PLC产品以其高品质、覆盖面广、性能稳定闻名遐迩，备受用户赞誉。随着工业自动化的迅速发展，PLC的应用也将变得越来越普遍。台达集团也将深入用户，了解用户需求，加大研发力度，开发出更加适用于用户使用的自动化产品。在不断发展壮大的过程中，台达也将坚守信念，实现服务用户、贡献社会的企业责任1 前言通信在不同的环境下有不同的解释，在出现电波传递通信后，通信（Communication）被单一解释为信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。然而，通信在人类实践过程中，随着社会生产力的发展，对传递消息的要求不断提升，从而使得人类文明不断进步。随着工业自动化的发展，工业串行通讯蓬勃发展，RS485/RS422通讯因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点，在消防、水文、水利自动报测、楼宇控制等工程中被广泛使用。作为广大工程技术人员，在实际工程应用中经常会遇到类似的问题。2 产品简介AH10SCM-5A为串行通讯扩展模块，支持MODBUS RS-422/RS-485，可作为PLC主机延伸的RS-422/RS485通讯口，通过ISPSoft进行PLC程序上/下载，监控PLC。3 功能介绍提供两组RS422/RS485；内置两组120欧姆终端电阻；每组通讯口多可连接32台RS422/RS485设备；可作为COM3进行PLC程序的上下载；MODBUS提供MODBUS快速数据交换功能；UD bbbb提供使用者自定义通讯协议及流程规划功能。4 控制要求通过DVP10SCM实现CPU530-EN与DVP28SV的数据交换。5 系统结构6 操作步骤6.1 硬件配置步骤 STEP1：连接DVP10SCM模块的COM1（D+/D-）与DVP28SV主机的COM2（RS485+/RS485-）。STEP2：设置DVP28SV参数如表1。STEP3：开启COMMGR。STEP4：点击“Add”按钮，弹出“Create Driver对话框”，首先为Driver标识一个自己备注：默认情况下，系统会将D0～D17配置为DVP10SCM的输入装置，因此当实现AHCPU530-EN与从站数据交换时，请注意以下两点：（1）在使用AHCPU530-EN装置时，避免使用D0～D17；（2）修改AH10SCM模块的输入装置默认配置。STEP13：双击10SCM模块图标，弹出“参数配置对话框”。STEP14：对COM1及COM2进行必要设置，本例中，设置COM1采用默认值。站号247，通讯格式为9600，7,E,1,ASCII，RS485，以保证与DVP28SV的COM2通讯格式一致。STEP15：完成COM1和COM2设置后，点击“确定”按钮。STEP16：右键单击10SCM模块，弹出下拉表单。STEP17：在下拉表单中选择“智慧型模块设置”，开启SCMSoft。STEP18：单击“MODBUS”。STEP19：右键单击“MODBUS”，新增MODBUS。STEP20：双击“MODBUS1”，弹出“编辑对话框”。STEP21：在“编辑对话框”设置MODBUS名称、选择背板编号、插槽编号、SCM通讯口，设置完成后，点击“确定”按钮。STEP22：设置DVP10SCM与DVP28SV的数据交换。STEP23：设置完成后，点击“ ”按钮，弹出“选择模块对话框”。STEP24：选择背板，选择插槽，点击“确定”按钮，弹出“SCM下载列表”。STEP25：下载完成后，点击“确定”按钮，关闭SCMSoft，返回HWCONFIG画面。STEP26：点击“ ”按钮，弹出“HWCONFIG对话框”。STEP27：点击“是”按钮。关闭HWCONFIG，返回ISPSoft编辑画面。6.2软件编程6.2.1编程前准备编写程序之前，需先对DVP10SCM模块的基本寄存器BR进行了解，并学会使用TO应用指令实现编程。6.2.2编写程序STEP1：在ISPSoft画面右键单击“程序”，弹出“建立程序对话框”。STEP2：输入POU名称、选择程序类型、编程语言、设定密码，点击“确定”按钮。STEP3：编写程序如下图所示。STEP4：选择“PLC主机（P）”>>“PLC程序传输”>>“下载（D）”。STEP5：点击“确定”按钮，停止PLC，下载程序。正常下载情况下，会弹出进度条。STEP6：下载完成后，会弹出“确认对话框”，是否将PLC恢复到运行状态。STEP7：如果运行PLC，点击“确认”按钮，否则点击“取消”按钮。6.2.3数据分析通过数据抓取软件采集DVP10SCM与DVP28SV之间通讯数据，数据如下：读取M0时的数据如下：DVP10SCM?DVP28SV，传送报文：01 01 F5 \x0D\x0ADVP28SV?DVP10SCM，接收报文：01 01 01 01 FC \x0D\x0A传送数据寄存器（发送报文）：喜欢的名字，默认为Driver1，根据PC与CPU530-EN的连接方式设置相关参数，如7 结束语通过使用AH10SCM模块的MODBUS功能，方便与台达工业自动化产品进行快速数据交换，是自动化产品间的通讯更加高效便捷。Connection Setup\Type、Communication Setting等。本例中，PC与CPU530-EN采用USB连接，PC COM Port为COM5纸护角由多层纱管纸和牛卡纸经护角机定型压制而成，能对包装件的边角进行保护，并增加其堆码强度，还可用于低成本的“无容器包装”，因而是一种被广泛采用的包装材料。按横截面形状，纸护角可分为U型、L型(或V型)等。在纸护角的规定位置上冲出槽口，便可对纸护角作90度折弯或环绕。由于冲口轴、裁切轴在机械设计上，采用了曲柄滑块机构，伺服电机旋转一周，冲口或裁切台就完成一次追速、同步、裁切、返回的过程，因此控制器必须具有以来料脉冲作主轴，规划两个飞剪电子凸轮来完成纸护角的冲口、裁切动作，且能动态更新凸轮数据的功能。1.2裁切、冲口过程分析客户要求成品以槽口为界，可分1～5段。只有1段时，相当于关闭冲口功能，只有裁切轴作定长裁切；5段时，成品可以拼成如图3示的一个方形框架，其接口处连接后，便可直接用于箱体包装。面以生产两段产品为例，来分析其裁切、冲口的过程。当ba时，设置好初始飞剪电子凸轮数据后，先让裁切轴飞剪电子凸轮啮合，然后开启主轴：裁切轴会首先动作一次，裁出成品的个有效左端面。当主轴行走了长度e（即a-b）时，再让冲口轴的飞剪电子凸轮啮合，切出成品的个有效槽口。后续主轴每行走长度b+c（即成品总长），裁切轴就裁切一次；主轴每行走长度d（即末段长+首段长），冲口轴就切槽一次。综上所述，生产两段产品，当成品的首段长小于刀距时：次裁切的主轴长度为“刀距-首段长”，后续主轴长度为“成品总长”；而冲口的主轴长度为“末段长+首段长”，两个飞剪电子凸轮同时啮合。当成品的首段长大于刀距时：裁切的主轴长度始终设为“成品总长”，冲口的主轴长度始终设为“末段长+首段长”。但裁切轴的飞剪电子凸轮先啮合；当主轴行走了“首段长-刀距”时，再启动冲口轴的飞剪电子凸轮啮合。更多段数产品的裁切、冲口过程以此类推，不作分析。2 台达20PM运动控制方案根据以上控制过程和要求，选用两台DVP20PM00D来完成两个飞剪电子凸轮的动作。DVP20PM00D是一款的运动控制器，支持电子凸轮（2048点）及飞剪、追剪应用；兼容G-Code/M-Code，支持2轴直线/圆弧插补运动控制等功能。变频器的启停通过20PM的Y点进行控制，频率命令通过操作面板上的电位器给定。触控屏与20PM的通讯连接，使用RS232连接线，通过触控屏不同的COM口与20PM相连。两台20PM相同的参数设置可通过触控屏内的Background宏进行传递，也可采用RS485联机，通过触控屏的1个COM口与两台设置为不同站号的20PM通讯。接入冲口轴20PM的A0、B0的主轴脉冲信号，也并入其A1、B1口，并在程序中启动C204计数，用以判断当产品首段长大于刀距时，冲口轴电子凸轮启动的时机。两个20PM的DOG信号与X2并联，回原点时需为DOG正缘停止。3 结语目前该设备已投入使用，使用效果得到了客户认可。台达20PM的飞剪电子凸轮功能为该类设备提供了经济、适用的运动控制方案，具有较好的市场推广价值。