西门子滤波器6SL3000-0BE21-6DA0
隧道窑是一种连续式窑炉,主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等烧制,就其结构而言主要由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成,隧道窑的控制涉及风机的控制、温度的检测、压力的检测,温度的控制、压力的控制以及其它控制。将CAN总线技术应用在隧道窑控制系统,可以很好地满足温度和压力实时控制的要求,系统通信速率高、稳定性强,而工业级人机界面的参与,使得控制系统更加直观化,易于用户使用和操作。下面以河北唐山某陶瓷厂的一条隧道窑为案例,介绍其控制系统的实现过程。
2控制对象
此窑是一条80m长的燃气隧道窑,共有温度检测点20个(K分度12个,S分度8个),其中10个温度点受控,压力检测点2个,10个燃气执行器,10只烧嘴火焰检测,风机有:排烟风机2台(一用一备)、助燃风机2台(一用一备)、急冷风机2台(一用一备)、缓冷风机2台(一用一备)、抽热风机2台(一用一备)、窑头窑尾气幕风机各1台。10点温度控制是通过控制执行器阀位大小,改变燃料注入多少,从而使温度稳定。2点压力控制通过调节排烟风机和急冷风机转速来控制,即通过调节排烟和急冷变频器频率来控制压力。此外还有风机连锁,烧嘴熄火报警及各类故障报警。
3窑炉控制系统的组成
本控制系统由3台嵌入式PLC(EASY-M2416R)、2台CAN-AD1216、1台CAN-AD1208、1台CAN-DA1208等部分组成。其中,嵌入式PLC用于逻辑开关量的控制,PID运算,以及通过CAN总线与下级的模块进行通讯;温度采集模块CAN-AD1216用来完成20点温度模拟量的;压力采集模块CAN-AD1208用来采集2点压力信号;模拟量输出模块CAN-DA1208用来控制风机变频器。
3.1 有比较强大的通讯功能:
一路CAN总线接口在应用层作了标准规划,凡遵循该标准的CAN总线设备,可以通过CANSET软件设置CAN网络配置文件,下载固化到EASY-M2416R中,就可以把该设备映射到CAN网络中。CAN总线由于具有良好的实时性、可靠性、抗干扰能力及检错能力,所以在一些条件比较苛刻的场合里广泛应用。
另外,串行口 RS0可用于梯形图程序及上位机的监控,还可以与人机界面通讯;串行口RS1可用于下载CANSET软件生成的CAN网络配置文件,还可以通过RS485网络连接第三方设备,如PC、三菱PLC。由于各个网络都是独立的,同个PLC在连接多个模式的网络也不会受影响。
3.2有和三菱相当的运算速度和几乎完全兼容的开发环境:
经过测试,基本指令的运算速度在0.5u/步以下,和三菱FX2系列的PLC相当,这对于控制要求不是很高的用户来说已是足够了。它的梯形图以及指令和三菱PLC的也是完全兼容,并且都能在三菱编程软件里很好的运行。这对于使用过三菱PLC的用户来说减轻了很多的困难。
3.3独立开发的CAN总线互联CANSET软件:
CANSET软件能很轻松方便的完成通讯设置。设置内容包括:网络设备总数、网络设备地址、网络通讯数据的内容、网络数据通讯速度等。它还能根据用户的需要,灵活设置每个设备的任务级别,以保网络资源的合理分配。处于下层网络的AD和DA,以及Easy-M2416R设备,遵循CANBUS协议的接口,能很方便地连入CAN总线网络中,成为系统的一部分。
4系统功能的实现
4.1所有的逻辑控制和PID控制都由Easy-M2416R完成,在CAN总线网络中三台PLC中任选一台作为主站,这里选Easy-M2416R-1作其主站。它通过CAN总线与下层网络的每个设备进行通讯,两个设备之间的通讯也必须由主站来完成。同时它又作为从站与PC(上位机)和HMI(人机界面)进行通讯。
4.2整个CAN总线网络互联也全由CANSET软件来实现,它是图形化界面的软件,设置起来十分简便,并且在PLC的梯形图中除了和主从站外*再对其他相关内容进行设置,在一定程度上简化了程序设计的工作量。
4.3系统具有很好的扩展性和可维护性,在工作环境改变时,可灵活增添或减少设备。实现起来也只需在CANSET软件中来设置即可,不用考虑其他事项,这为系统的不断完善和升级换代奠定了很好的基础。
4.4系统工作流程:下层网络的AD1216、AD1208设备把采集上来的温度和压力信号转化为数据信号上传到Easy-M2416R-1;通过PID运算,控制各个执行器的正反转和DA的输入值,从而控制窑炉的各段温度和压力
5结束语
由于嵌入式PLC EASY-M2416R兼有CAN总线接口和与三菱相同的数据链协议接口、编程环境等特色,因此它既能很好的构建以CAN总线为下层网络,又能构建以RS485和RS232总线为上层网络的系统。将它应用在隧道窑炉系统,既可以满足底层的控制又可以满足上层的监控,尤其是CAN总线的应用,使它的实时性、灵活性、组网方便性以及可维护性得到很好的保证。
西门子于去年相继推出多款 77 与 177系列的3” 到 6”小型人机接口 (HMI, Human Man Interface),主要针对机器制造商的市场。获得相当多的回响。
今年西门子有更大的动作,针对中高阶系统,一口气推出 7 款新的人机界面;此次推出的 277 系列,延续了以往备受**的 270 系列,包含了 TP277、OP277、MP277-8”、MP277-8” Key、MP277-10”、MP277-10” Key 与 MoP277。在外观造型上新系列的人机接口采用深色系,更适合用于较不佳的现场环境;在显示的尺寸上除了 6” 、 10” 外增加了 8” 的型号,提供更多的选择给使用者。至于在产品的规格上 277 系列较以往有更多的提升,此次全系列皆搭配 TFT 的面板,色彩度上 MP277 系列更多达 6万4千色;并且皆内建以太网络 (Ethernet) 与 USB 接口,对于有需要外接设备与进行对上传输数据的用户,如:将数据透过网络送至办公室的计算机或经因特网进行程序下载更新,具有更大的方便性。深知西门子人机接口的爱用者,其实早已体验过这些强大的功能了。但是西门子的人机接口有一项特色倒是许多使用者常忽略的就是可与西门子以外的 PLC 连接,如:Mitsubishi、Omron、Allen-Bradley、Modicon、GE-Fanuc … 等等。
西门子的人机接口,除了固定安装在设备机台上,另有可移动、手持式的人机接口,Mobile Panel 277 (MoP277),使用者可以手持 MoP277 (仅重 1.7 kg) 然后依行动及距离将接线热插入 (hot swap) 至各地的接线盒 (内有通讯接口、紧急停止线路等),便可进行监控的目的,并不会干扰影响 PLC 的运作。更值得一提的是 MoP 277,获得 iF 2006 工业产品设计大奖。
西门子不仅只开发新型的人机接口设备,在规划软件上更有全中文接口的WinCC Flexible,西门子本着提供当地化的精神,陆续发展符合各国语言的操作接口,目前包含中文繁体已**过 10 种语系可供使用者选择。克服用户对非中文操作接口所产生的距离感。非但操作接口是中文的,相关的说明文件与使用手册亦是中文的。就学习使用的角度,使用者感到十分的容易。就创新的角度,西门子亦结合网络 (Intranet/Internet) 的特性,将原本单独使用的人机接口扩展整合网络的功能;达到人机接口间可以彼此互相通讯,动态存取对方的数据,亦可组合成 Client-Server 的架构;而且用户可在远程藉由因特网进行程序下载与人机的监视操作与故障排除。如此可免除当人机设备卖到其他县市或国家时,所产生的维修诊断的困扰,可节省人力与成本。
关于西门子自动化暨驱动系统事业部
西门子自动化暨驱动系统事业部 (Automation &Drives) 是西门子股份有限公司较大的集团之一,也是工业部门的重要事业群。A&D目前拥有60,000多名员工,遍布**70个国家。在04/05财报年度,A&D在**创下了98亿欧元的销售额。 西门子自动化暨驱动系统事业部整合了自动化ˋ驱动设备ˋ配电设备、电子组件组装系统、机电组装技术及检验与测试系统等部门。提供客户较好的服务是我们的宗旨,我们将各种标准组件加以整合并提供〝*整合自动化〞观念以符合客户在产业制程上的需求。身为客户的企业伙伴,客户的目标就是我们的目标,提升客户的市场竞争力,成为我们较高的使命,而我们拥有全系列完整的产品、系统、服务和解决方案为后盾
台达B系列人机界面再推高端新品——DOP-B10VS511系列横空出世,以其与时俱进的创新应用整合,可支持VGA影像输入,开启了新一代人机界面的跨界发展之路。
台达DOP-B10VS511系列依行业新的技术应用需求,本着用户至上的人性化创新理念,其较大的特点在于可以支持VGA影像输入,将影像画面与人机界面功能结合在一起,比如搭配台达机器视觉DMV系列,使机器视觉与人机界面能够更紧密的连结在一起,大大扩展了该系列产品在各行业应用的空间与竞争优势。
台达DOP-B10VS511系列沿袭B系列人机界面时尚大方的外表, 面板尺寸10.4",65536色TFT LCD高性能面板与分辨率800×600pixels搭配,加之LED背光设计,更使画面清晰舒适。同时该产品内置VGA视频输入端口,串行通讯端口支持RS232/422/485。在扩大了应用输入端的同时,也实现了与多种PLC互联互通的自由度。除此之外,DOP-B10VS511系列继承了台达B系列人机界面良好的软件配置,采用台达*的实时作业系统和32-bit 高速*处理器,USB2.0程序下载,可连接打印机和U盘;内存Flash ROM 128MB等,多种强项功能体现了该系列产品的技术承接性与实用性。
在硬件方面,该产品尺寸299 x 224 x 51.1mm,开孔尺寸285.2 x 210.2mm,内建万年历,符合CE / UL安规认证,达IP65的工业防护等级,0℃~50℃宽温下正常工作,储存温度范围更是扩大到-20℃~60℃;通过IEC61131-2规定连续震动5Hz~8.3Hz 3.5mm,8.3Hz~150Hz 1G标准; 通过IEC60068-2-27规定耐冲击11ms,15G Peak, X, Y, Z方向各6次,其耐振动/耐冲击性,可以应用于多种工业环境。
创新的影像与人机界面结合的台达DOP-B10VS511系列,有着台达B系列的诸多的强势功能与人性化设计,更增添了新型应用技术,将B系列*特的制造工艺与与时俱进的创新技术相结合,相信台达DOP-B10VS511系列上市必将引起新一轮的人机界面技术的革新与市场竞争的火热场面。该产品已于今年6月30日隆重上市,赶紧体验台达较新B系列人机界面带来的更性与的制造体验吧