6ES7223-1PM22-0XA8使用手册
现场总线技术已经用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络中。作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场与控制设备之间的联系外，还连接着更高控制管理层。因此，它不仅是一个基层网络，而且还可构成一种开放式、新型全分布控制系统，即，集智能、传感、控制、计算机、数字通信技术于一身的控制系统。正由于这些特点，以现场总线作为技术支撑的FCS在工业自动化领域有明显的优势，如很高的**性、设计组态简单、扩展安装方便、易于维护、节省软硬件投资等。它被公认为第五代控制系统，成为当今工业自动化发展的必然趋势。
考虑上述因素， 对笔架山水厂普通快滤池设计时，选用现场总线作为控制系统支撑技术。基于现场总线的笔架山水厂普通快滤池自动控制系统，应达到如下要求：
⑴ 系统具有较高的可靠性。
⑵ 笔架山水厂普通快滤池设计以全自动化，无人值守为目标。
⑶ 具有自动故障诊断和故障处理功能。
⑷ 具有远程监控功能。
⑸ 系统具有较强的开放性，能与全厂计算机控制系统实时交换信息。
经过对几家（如MODBUS、PROFIBUS、CCbbbb）现场总线的性能和价格认真比较，且考虑到过去使用情况。本系统采用日本三菱PLC的CCbbbb总线网络作为支撑网络。系统内控制装置采用三菱A系列PLC和FX系列PLC 两种，分级控制着现场及车间设备运行。
CC-bbbb网络特性图如下：
CC-bbbb具有如下特性：
1） 在同行业中快的通信速度，在需要高速应答时，可支持传感器输入及智能化设备之间进行大量数据传送。在100米距离内通信速率达10MB，1200米距离通信速率也达156KB。
2） 对分散的PC（Progromme Controller）控制连网后进行循环传送，即，在主控PC与本地PC之间进行N：N的 循环传送。实现了控制系统的全分散、全开放、互操作、互换性。
3） 可连智能设备，进行信息传送。
除了字数据的循环传送以外，CC-bbbb系统还能与智能化设备进行数据通 信，这些设备包括显示设备、条形码读写器、测量设备以及个人电脑等。
4） 完善的RAS功能。具有自动在线恢复、待机主控功能、切断从站功能、确认链接状态功能及测试和诊断功能，系统具有高度可靠性。
5） 多厂商的开放性网络具有高度的安全性。
6） 采用双绞线组成总线网，节省投资，提高控制性能。
一、 系统硬件设计
1． 就地控制单元硬件设计
就地控制单元不仅具有自动控制功能， 由于触摸屏的使用，而具有直观画面监视功能，其结构如图二所示。
如图所示，单格滤池由五个阀门组成： DF进水电磁阀、F1出水阀、F2水冲阀、F3气冲阀、F4排水阀。由一台FX2N PLC控制单格滤池的自动过滤和自动反冲洗。滤池就地控制单元即CCbbbb 网络的一个从站，执行三格滤池的控制过程内部数据交换。三格滤池通过RS485网络互连，这种RS485网络速率为192KB、距离为50米、数据传送量不大，但也是N`：N网络，可实现主控PC与从站PC之间数据循环传送。通过此网络三格滤格的三台FX2N PLC与触摸屏互连。
滤池就地控制单元功能包括：
① 控制单格滤池的自动过滤和自动反冲洗。自动过滤监测滤池水位，据滤池水位的情况及时调整出水阀的开度，使滤池保持在过滤水位。当运行周期到或强冲或水头损失以达到时，滤池进行自动反冲洗。控制器监测滤池水位到达低水位，开启排水阀，开启气冲阀、气冲5分钟，关闭气冲阀；开启水冲阀、水冲5分钟、关闭水冲阀；关闭排水阀，冲洗结束。
② 控制方式和流程的选择。识别手动、自动集控（包括全自动及触摸监控）方式。根据实际情况选择气水冲洗和单纯水冲流程。
③ 保护功能。当滤池水位高于高水位时，自动停止进水，开大出水阀。给出报警提示。当滤池水位高于超高水位时，除上述操作外，自动关闭出水阀。
④ 故障检测和诊断。检测阀门在规定时限内是否到位，进行检错分析，为可靠性控制提供依据。
⑤ 动画监视。以动画形式实时显示滤池各个阀门开关状态、到位情况、故障发生情况等；显示各个滤格状态（包括正常过滤、冲洗、触摸屏状态、手动控制等）；显示风机水泵运行及故障情况；实时显示水位值。
⑥ 实时操作。包括滤格状态（全自动/触摸监控方式）选择；故障复位；在触摸监控方式下对滤池各个阀门进行开关控制。
⑦ 远程操作。在触摸屏上可执行对两台风机及两台反冲泵的直接启/停控制。
2． 集控主站硬件设计
集控主站放置于车间的值班室内，由A系列PLC 作为主控制器。其硬件结构图如图三所示。
滤池集控主站管理CCbbbb网络上八个从站（每个从站监控三个滤池）共对24个滤池的1100点数据进行处理和交换；监控两台风机、两台反冲泵运行；对关键数据进行处理并上送到厂级站 。滤池集控主站的功能有：
① 动画监视。以动画形式实时显示24格滤池各个阀门开关状态、到位情况、故障发生情况等；显示各个滤格状态（包括正常过滤、冲洗、触摸屏状态、手动控制等）；显示风机水泵运行及故障情况；实时显示水位值及1小时内滤格水位变化趋势。
② 监控两台风机、两台反冲泵运行。对风机变频器进行选择、变频器频率设置。
③ 实时操作。执行对滤池进行强冲；排水阀、气冲阀、水冲阀的统一管理（同一时刻只能打开一个阀门）。
④ 流程的选择。根据实际情况选择气水冲洗和单纯水冲流程。
⑤ 实时数据的显示。以数字和曲线形式实时显示24格滤池的水位及1小时内水位走势；以数字和矩形图形式实时显示24格滤池的运行时间。
⑥ 历史数据查询。触摸屏可存储三千条记录（保持三个月的运行参数不刷新）。记录包括：24个滤池冲洗发生时间结束时间；滤池所处状态（全自动/触摸监控）；24格滤池各个阀门故障发生时间等。
⑦ 故障查询。当滤格阀门故障报警发生时，用户查看具体的故障类型、位置和发生时间。
⑧ 参数设置。可对滤池运行时间、运行水位；滤池水冲时间、气冲时间；阀门开关时限；启动反冲泵台数；风机变频器选择等，通过人机对话方式由技术人员设置，此功能只能通过密码进入。
二、 系统软件设计
1、滤池集控主站软件设计
滤池集控主站其结构图如下：
主站软件包括24格滤池排队冲洗、CCbbbb网络管理、两台风机监控、两台反冲泵监控、实时数据监测、故障诊断报警、与厂站通信等。
2、滤池就地控制单元软件设计
滤池就地控制单元包括：单格滤池控制、C网络管理（CCbbbb网络）、R网络管理（RS485网络）、人机界面、实时数据、故障诊断、风机及反冲泵监控等功能。
单格滤池控制执行自动过滤监测滤池水位，根据滤池水位的情况及时调整出水阀的开度，使滤池保持在过滤水位。当运行周期到或强冲或水头损失以达到时，滤池进行自动反冲洗。单格滤池控制软件流程如图六所示。
三、 系统运行
笔架山水厂普通快滤池系统在投入运行五个月来，一直稳定可靠。见图七及图八所示滤池车间改造前后滤池控制柜比较。滤池水质也有所提高，且运行周期比过去延长50%。工人的劳动强度得到大幅降低，激发工人强烈的学习兴趣。系统的自诊断功能充分发挥作用，设备的维护率得到了很大提高。基本上能实现无人值守。
四、 结束语
现场总线技术，这种网络通信技术渗透于自动控制仪表和系统中的结果。在自动控制领域已经得到越来越多的应用，毋庸置疑，该技术具有广大前景。
上位机监控程序
在上位机上实现工艺流程图的实时监测、数据处理是通过可编程控制器操作站系统软件和组态软件来实现的。组态软件主要对系统的构成进行定义，定义过程点参数、趋势笔、趋势组、流程图、报表等，监控软件由各种监视画面和操作画面组成，主要包括总貌画面、流程图画面、趋势画圃、报表管理以及趋势打印、报表生成打印输出、操作调整等。
上位机主要工艺参数分组曲线显示，并存人上位磁盘中，工艺人员随时调用打印，做工艺质量分析。同时还可将每班设备启停时间、各工位启停传送时间进行记录存盘．供生产管理人员随时查询打印停工台时间和停工月报表。 上位机的操作分操作员级和工程师两级．正常生产时，由生产工人操作。
工艺流程画面如图3实现了对整个烤漆房的全面监控，界面形象生动，友好，具有较好的可靠性，在画面上 实现凤机旋转动画，燃烧机燃烧动画，当某设备发生故障，该设备将闪烁，并弹出实时报警画面;在手动状态，可以直接点击该设备，便可启停该设备，喷漆和烤漆时，通风的路径及颜色将发生变化。烤漆房温度除数字显示外，采用温度棒图显示。
图4系统参数，显示系统各设备的状态，可设定参数，如烤漆时间;图5历史报警画，显示所有报警发生的时间，报警恢复、报警应答，报警的优先级，报警组，如果在运行阶段，变量的数值或变化情况满足已定义的报警条件、从报警条件恢复正常状态、报警应答时均可以产生报警事件(报警发生、报警恢复、报警应答)。报警信息还可以用文件的形式进行历史记录或实时打印报警信息。用户可以自定义报警信息的显示格式、记录格式和打印格式。同时可以利用命令语言实现对报警事件的复杂控制和灵活处理。
5 结束语
本系统已在青岛四方车辆厂调试成功，且投入生产，从运行情况来看，电气系统几乎处于无故障工作，大大提高了生产率。此系统组态灵活，操作方便，具有抗干扰能力强，工作安全可靠，维修方便，与上位工控机联系，接受工控机的控制和查询，由工控机完成对整条生产线的监控，实现了喷烤漆自动化。
一、概述
可编程序控制器是在微处理器的基础上发展起来的一种新型的微型计算机控制器。由于它把微型计算机技术和继电器控制技术融合在一毡，国此它兼具计算机的功能完备，灵活性强，通用性好和继电接触器控制简单易懂，维修方便等双重优点，形成以微电脑为核心的电子控制设备。可编程序控制器技术在世界上己广泛应用，成为自动化系统中的基本电控装置。在我国，近几年来，可编程序控制器的应用推广工作已取得较大成效。根据我国大力发展新型的机电一体化产品以推动机械产品的更新换代和实现生产过程自动化的需要，在全国正在形成应用可编程序控制器(PLC)的热潮。
在为某陶瓷厂研制73.62 米玻化墙地砖辗道窑电器控制系统的任务中，根据该项控制工程的要求，采用了PPC31 可编程序控制器对该项目中的动力系统及煤气安全系统，信号及报警系统进行控制。
二、机型选择
ATCS PPC31 控控制制器器
---从传统的PLC 到基于PC 的SOFTPPC 控制器具有以下特点：
多任务、在线编程、与A-B 指令兼容、以太网、WEB 服务器、JAVA C/C++支持等等。CPU31 CPU 模块与电源供应模块、CPU 基架一起构成一套TCS PPC31 的基础。CPU 基架能容纳一个CPU 模块，一个电源供应模块，及分别提供4、6、8 个I/O 槽。PC-104 基架能容纳一个CPU 模块，一个电源供应模块，提供4 个I/O 槽。如果为I/O 模块提供SOLT 槽的CPU 基架不够，则可用扩展型I/O 槽基架，6-8 槽的都可以。CPU31 允许一个CPU 基架可扩展达三个I/O 基架。这种配置叫本地工作站。CPU31/R 已建立远程I/O 控制能力。增加本地工作站可以连接达15 个远程站。本地站与后一个远程工作站的大距离为20000 英尺.
由于本控制系统均属开关量控制，并根据输入输出点数的要求，我们选用了一套PPC31系统。
三、玻化墙地砖棍道窑动力系统控制要求的实现
该生产设备的动力系统主要有主传动电机和抽烟，助燃，抽热和急冷四台风机的拖动电动机。四台风机各有主，备两套电机，以保证某台电机出现故障时，备用的一台及时投入。主传动系统要求稳定运行并具有良好的调速性能，在这里我们采用一台变频调速器进行主传动电机调速，由可编程序控制器PLC 提供主传动离合器联锁信号及正反转控制，运行指示及失电，超载报警等信号。
四台风机的风量控制对该生产过程的控制具有至关重要的作用，下面重点介绍一下四台风机电动机的PLC 控制方案。
这四台风机均选用正常工作时为Δ接法的Y 系列电动机拖动，电机容量分别为22KW 和18.5KW。在投入及工作时四台电机具有联锁要求，如台电机起动后第三台电机才能起动；台电机停机，第二台也须停机等。为减小起动时启动大电流的影响，每台电机均要求进行Y—Δ 换接启动。
四、煤气安全阀控制及信号指示系统
该部分是由PLC 检测电机运行及各种压力，设备状态信息，发出各种指示或报警信号，提醒值班人员作各种相应处理。如当抽烟风机，助燃风机停转，煤气压力过高，过低，窑炉温度过热，上述任一非正常情况出现时，应立即切断煤气供应，关闭煤气总阀。上述控制要求的实现，是通过PLC 检测各压力信号及电机工作状态信号，经内部程序逻辑处理，由输出控制信号点燃各工作指示灯或报警灯，或控制煤气总阀使之打开或关闭。
五、结束语
由TCS PPC31 PLC 控制的玻化墙地砖辗道窑动力系统，经投入运行一年多来，工作稳定，操作简便，可靠性高，控制方便灵活。利用德维森公司的PPC31 系列PLC 进行生产过程控制是一种行之有效的方法，值得进一部推广.
PLC逻辑控制程序是数控机床电气设计中至关重要的一环。选用西门子802D数控系统，基本上可以利用PLC子程序库，可以较迅速地完成一个PLC应用程序。
SINUMERIK 802D数控系统可以广泛应用于不同类型的机床。它具有系统集成程度高、模块标准化、结构紧凑和性能价格比高等特点。系统可以直接利用西门子公司已经编制好的采用局域变量方法编制而成的模块化PLC机床控制子程序库，大大缩短了机床电气控制的调试周期，也给机床制造商带来了便利。
加工中心的PLC控制程序，尤其是随机换刀(即系统对在交换刀具过程中只认刀具而不认刀套)控制程序是一个比较复杂的控制过程。必须要同时考虑的方面比较多，包括允许由于误操作而不至于发生机床或人身伤害事故并能有一些必要的提示信息,还要考虑防止杜绝发生刀具交换不正确的乱刀现象,否则会发生由于刀具选错而使加工工件报废的可能。
去年，上海第三机床厂向内蒙一机提供了一台立式加工中心。该加工中心选用了西门子802D数控系统，选用了台湾德大制造的带24把刀的凸轮式链式刀库。
加工中心基本上利用了西门子公司提供的适用于802D数控系统的模块化PLC子程序库。模块化PLC机床控制程序库采用局域变量参数的方法编制而成的。其优点在于设计机床电气控制前期不受输入输出地址的限制，可以比较灵活地定义输入输出地址。系统根据机床功能要求,灵活地选用了所需的PLC机床控制子程序,较顺利地实现了对整机的PLC控制。尤其是较顺利地实现链式刀库随机换刀的自动控制。刀库随机换刀的自动控制包括PLC程序和NC换刀子程序二部分。其基本原理是：
Txx代码激活刀库控制固定循环程序MGZ。MGZ根据编程刀具号计算出该刀具所在的刀套位置，并就近确定其旋转的方向。位置和方向通过辅助功能H1(带符号的符点数)送到PLC。由PLC程序控制刀库按就近方向转动到编程刀具所在的位置等待换刀。
M06启动换刀固定循环程序TOOL。TOOL控制各坐标加入换刀位置，并启动机械手换刀动作。换刀完成后，激活刷新刀具参数。
对该机床刀库随机换刀的自动控制而言，只有当执行完整个NC换刀子程序后才能算整个换刀过程结束，否则就很有可能出错。比如在机械手刚交换好刀具的瞬间就按复位键或突发断电而终止了程序执行，那么就很有可能会发生下次刀具交换不正确的乱刀现象。原因是上次NC换刀子程序中还未执行数据刷新指令，使刀具数据还保持着前一次的数据所致。
当临时中断加工程序后，再通过搜索功能从中断的程序段开始执行，那是没有问题的。但是，当通过搜索功能从中断的程序段往后并又过了后一个T码段才开始执行，那么就有可能会发生乱刀现象。因为上一个T码在执行中断前已经执行，PLC程序控制刀库已按就近方向已将预选编程刀具转到了所在的换刀位置等待换刀。此时，搜索到中断的程序段往后的T码就有可能被误为已到位，也就有可能错换了刀具。
该机已在用户单位运行近一年了，数控系统还是比较稳定，PLC程序控制比较严密可靠。使用户的使用率得到了充分的保证
