西门子宿州PLC模块总代理

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原系统存在的问题

原系统采用PLC配合步进电机完成上述相应动作，但是存在如下弊端：

Ø 由于步进电机启动时要找寻步进角度，对机械冲击较大；

Ø 整个设备所有动力均来自电气系统，因此需要电机输出转矩较大，而原

有步进电机输出转矩不够，当负载较大时不能实现基本动作；

Ø 由于设备开始工作时要求转速较高，步进电机在工作时由于丢步原因造

成同步效果不好等等。

由于以上原因造成设备集成商希望对本套设备进行相关改造。

（2）项目改造的要求

此次项目改造要求实现：在上塑辊正常运行时，保收废卷辊一侧的塑料薄

膜运行线速度与上塑辊一侧的线速度完全一致，以保证塑料薄膜与铜版纸在压切过程中的缜密结合；当上塑辊停止运行后，驱动收废卷辊按照参数设定的某一固定速度继续旋转一段时间以保将剩余废料完全回收。

2、改造方案

针对客户及项目改造的要求，我公司提出如下解决方案：基于选用BWS-BBR轮切**系列400V级1.5KW伺服控制器为驱动，采用2码盘同步的工作方式来实现受控电机与目标转辊的电子齿轮比运行功能；同时使用控制器内集成的PLC功能完成部分继电控制柜内相关电气信号的输出，即将广州博玮BWS-BBR轮切**伺服控制器与BH系列交流异步伺服电机作为单轴数控系统来进行使用

2）伺服系统硬件配置

（3）BWS-BBR伺服系统性能指标

Ø 受控电机实现0～1800RPM连续可调。

Ø 1：1同步运行时，稳态同步角小于±0.15°。

Ø 控制器具有电子齿轮功能，在1：1至1：10范围内可任意设定，增速比系数有效位越高越好。

Ø 具有良好的过载能力，低于基频工作时能实现3倍过载转矩输出。

Ø 为保护机械设备，电机加速度曲线与S曲线可调。

Ø 系统能够自动识别同步运行条件与单独运行条件。

Ø 内部集成的PLC功能强大，不仅具有数字I/O接口，A/D、D/A接口、还具有标准RS-232、工业422/485通讯接口。

Ø 软件上*有的QMCL语言可实现对电机的灵活控制。

3、改造设备的优化

（1） 由于实际使用中速度辊半径小于测速辊半径，速度辊侧又安装有减速

器，为了保持速度同步，通过 BWS-BBR轮切**控制器电子齿轮比完成比例增速功能。设备实际使用时电子齿轮比设为29：180（即增速比为6.2）。

（2）由于现场环境无法测量电子齿轮比为1：1时电机稳定运行时的同步角

度，通过BWS-BBR轮切**伺服控制器相关参数监控的方式观察其同步角度差值。设备经过调试后其同步角度显示为±0.1°，满足了实际要求。

（3）随着收卷辊不断收卷，辊径不断变大，电机负载逐渐由小负载运行变为大负载运行（电机负载由开始的10％升至最后的120％），由于BWS-BBR轮切**伺服系统具有转矩与转速独立控制的功能，在整个工作过程中电机均能实现转速的稳定输出，没有出现任何由于负载增加而造成转速下降的情况。

（4）为了避免机械装置受大冲击，IMS伺服控制器提供了加速度参数

与S曲线参数。根据实际使用情况编制QMCL程序软件，实现了对电机运行的合理化设置，减小了对机械结构的冲击。

（5）实际运转过程中，送塑辊由于机械震动造成其在没有运转的时候2PG依然能够检测到有脉冲信号输入，由此驱动电机在送塑辊没有运转时出现“抖动”情况。为了避免此情况的发生，使用QMCL语言对收到的2PG脉冲信号进行判断：当送塑辊正常运行时才将2PG脉冲做为有效输入对驱动电机进行同步运转控制；当送塑辊没有进入有效工作范围时，控制器不对其机械震动造成的2PG脉冲信号做出任何响应。

（6）实际运转过程中，BWS-BBR轮切**伺服系统可平稳的运行于0～1800RPM工作范围内，而且可避免电网电压发生变化导致转速发生波动的情况。

（7）BWS-BBR轮切**伺服系统*有的QMCL语言可通过软件实现所有的系统检测、I/O控制、状态转换等功能，设计出一套自适应系统，充分体现了设备的智能化与自动化。

4、结论

采用BWS-BBR轮切**伺服系统进行改造之后，不仅实现了上塑辊与收废卷辊线速度的一致、收废卷辊在上塑辊停止运行后将剩余废料完全回收，而且降低了设备所受冲击力，延长了设备的使用寿命

一、引言

台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础，致力与驱动(Drive)、运动(Motion)和控制（Control）三大领域的发展，拥有*的：DVP系列PLC、DOP系列人机界面和IFD系列通讯转换接口等用于控制系统，REO系列编码器用于检测系统，ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制，VFD系列各种通用、**变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制……如果你是一名优秀的电气工程师或技术主管，台达工业自动化产品的高性能、易用性、多样化以及由上至下的整合性，一定能让你的工作得心应手、事业腾飞，亮丽你的一生；无论你在国企、民企或外企，台达电子一定能使你大显身手、助你成功，如果员工（搞电气的）需要培训，PLC、DOP再加上一台变频器，是你较好的试验教材；如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等，你可以浏览一下台达机电综合产品目录，相信你一定找到合理的解决方案，下面介绍的一个案例就是这样诞生的：台达PLC在温度数据采集方面的应用。

一条悬挂式工件热处理调质线，产品质量较不稳定，引起客户的抱怨，责丞工艺、设备技术人查找问题所在，拿出解决方案，分析原因可能由于淬火槽内淬火液的温度高低不均，如何能够测出工件在淬火液中的温度分布情况？？？这是解决问题的关键……传统的方法是传感器+仪表，若同时测工件周围六点的淬火液温度，需要六块仪表，在淬火液中高温工件四周温度的变化剧烈、复杂，如何观察记录呢？怎么分析工件的淬火温度变化曲线是否合理？显然传统的方案显得无奈，台达PLC+PC（笔记本）轻松解决问题，且省时经济，精度高，灵活性好。

二、系统硬件、软件选择

PLC主机：DVP32EH00R2一台

热电阻温度测量模块DVP04PT-H2二块

铂金属传感器PT100（3线制100Ω）六支

通讯模块ADAM—4520一块

开关稳压电源LP1100D-24MAC200V/DC24V4A一块

笔记本一台（本项目借用较好有RS232串口）

PLC编程软件WPLSoft2.10台达公司免费提供

组态软件北京亚控组态王6.5346点演示版

导线若干

三系统配置描述

本系统用于临时性、实验性、密集型连续测量、记录工件周围淬火介质温度，为改进、改造设备或热处理工艺提供实际数据，如果稍加改动，用于各种介质的温度控制，也是一个很优秀控制方案，因而具有一定推广意义。

本系统显著地特点：实用性强，方便、快捷、经济，PLC编程，组态王编程数小时便可完成，更可贵的组态王演示版，64点开发版免费，可运行2个小时，重启一次，非常经济，对于本项目没有影响。

3.1、数据采集系统的整体结构

采用台达PLC主机DVP32EH+ 温度测量模块DVP04PT，利用DVP32EH的RS-485通讯口，通过一块通讯模块ADAM—4520将RS-485信号转化为RS-232信号（由于现场工作环境恶劣PC机离控制器较远故而要使用RS-485信号），连接到PC机上,最后由PC机上的组态王软件，完成数据的显示、记录与处理。

热处理调质线，现场生产工艺流程，所要采集温度点的位置如下图：

3.2、PLC温度数据采集程序的编制

DVP04PT温度测量模块可接受外部4点铂金属温度传感器(PT1003线100Ω)，将其转换成14位的数字信号。通过DVP-PLC主机程序以指令 FROM/TO来读写模块内的数据，模块内具有49个CR(ControlledRegister)寄存器，每个寄存器有16Bits。电源单元与模块分离，体积小，安装容易。可选择摄氏温度(℃)或华氏(℉)温度，摄氏温度输入分辨率为0.1℃，华氏温度输入分辨率为0.18℉。

两块温度测量模块扩展于PLC主机的右侧，

6支三线制PT100温度传感器按规定接入2块DVP04PT温度测量模块中，**块接入4支，接入4个通道，*二块接入2支，使用1、2两个通道，不用的通道，短接避免干扰。依据台达PLC特殊扩展模块的规则：主机DVP32EH右侧**个特殊扩展模块所在的位置编号为K0,右侧*二个特殊扩展模块所在的位置编号为K1,依此类推，较多扩展八块……

编写温度采集的数据程序如下：

程序说明：

**块测温模块

（1）利用FROM指令读取模块DVP04PT-H2内＃0寄存器（CR）内的机种编码=H6402，以便检测判断模块是否存在，种类是否正确。

（2）利用TO指令，在PLC由STOP→RUN的**个扫描周期内，设定CH1~C4输入信号的取样平均次数为4次。

（3）判断DVP04PT-H2是否正确，正确事时导通，从CR#6~CR#9中读取CH1~CH4测量摄氏温度(°C)信号平均值共4笔放在 D100~D103中。从CR#18~CR#21中读取CH1~CH4测量摄氏温度(°C)信号现在值共4笔放在D110~D113中。

3.3、温度数据显示、记录组态程序的编制

组态软件采用北京亚控公司的组态王6.53版本，由于本项目是试验性的、记录数据，故采用64点演示版，开发与运行，间断地运行两个小时足以。

3.3.1组态王与台达PLC通讯的建立

台达的DVP系列PLC和上位机的组态王通讯采用串行通讯，使用组态王本身驱动，支持RS232和RS485两种通讯方式。

本例采用RS485通讯，硬件配置设置值如下：
计算机通过RS232串口接转换模块，变成RS485信号后，接到PLC的485口上

波特率9600

数据位7位

停止位1位

校验位偶校验

切记：将PLC中决定通讯格式的特殊数据寄存器D1120设置为：0X8E

3.3.2组态数据显示画面、温度记录曲线

用组态王软件可以实现精确、细腻的互动显示操作，大量的图库精灵，多种通讯驱动程序，强大的在线、离线模拟功能，支持配方功能和多种控件，能完成各种物理量如温度、压力等的实时曲线、历史曲线的数据存储，具有打印功能，可满足各种工艺要求。温度显示画面、历史曲线显示画面如下：

温度显示画面

温度记录历史曲线画面

四、结束语

组织有关技术人员，对测量的历史数据曲线进行分析，很快得出结论，提出整改方案，整改后效果明显，产品合格率大幅度提高。本温度数据采集系统为整改方案制订提供了关键性的依据