1747-BSN 1747-BSN 1747-BSN泉州金盛源電子貿(mào)易有限公司
張洛杰
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PLC是一種可編程序控制器，從原來(lái)的傳統(tǒng)硬PLC發(fā)展到現(xiàn)在的可融入到控制組態(tài)軟件當(dāng)中的軟PLC。這項(xiàng)變革將擴(kuò)大PLC在工控、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中所占有的份額。傳統(tǒng)的PLC用戶按照習(xí)慣和技術(shù)積累，不能放棄原有的投資，只能在原來(lái)投資的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，增加性能更好的設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率和擴(kuò)大再生產(chǎn)。
自由通訊”的意思是：上位可以依據(jù)下位給出的協(xié)議，按照該協(xié)議對(duì)下位進(jìn)行存取操作。用在觸摸屏或者PLC上就是：通訊命令完全交由宏指令（對(duì)HMI而言）或者梯形圖（對(duì)PLC而言）來(lái)完成。
這里要舉的例子就是用永宏自由通訊（FUN151 MD1模式）實(shí)現(xiàn)對(duì)MODBUS_RTU通訊（MODBUS_RTU協(xié)議內(nèi)容網(wǎng)上可以下載）。我覺(jué)得RTU的比較難的在于CRC校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然永宏本身是有 CRC16 指令的，這樣可以省去CRC生成算法，但在一些沒(méi)有CRC指令的PLC上面，就需要自己編寫了，這里來(lái)編寫CRC算法。
CRC算法說(shuō)明，大概就是下面這幾個(gè)意思：
1．設(shè)置CRC寄存器，并給其賦值FFFF(hex)。
 2．將數(shù)據(jù)的*一個(gè)8-bit字符與16位CRC寄存器的低8位進(jìn)行異或，并把結(jié)果存入CRC寄存器。
3．CRC寄存器向右移一位，MSB補(bǔ)零，移出并檢查L(zhǎng)SB。
4．如果LSB為0，重復(fù)第三步；若LSB為1，CRC寄存器與多項(xiàng)式碼相異或。
 5．重復(fù)*3與第4步直到8次移位全部完成。此時(shí)一個(gè)8-bit數(shù)據(jù)處理完畢。
 6．重復(fù)*2至第5步直到所有數(shù)據(jù)全部處理完成,較終CRC寄存器的內(nèi)容即為CRC值。
在工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC作為一種穩(wěn)定可靠的控制器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于中小型PLC的人機(jī)接口功能不很完善，不能提供給用戶一個(gè)友好的交互界面，因此妨礙了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程的跟蹤與監(jiān)控。
PLC實(shí)際工作中，通常人們采用4種裝置為PLC配置人機(jī)界面：編程終端、顯示終端、工作站及個(gè)人計(jì)算機(jī)。編程終端主要用于編程與調(diào)試，其監(jiān)控功能相對(duì)較弱。顯示終端的功能比較單一，主要用作現(xiàn)場(chǎng)顯示。工作站系統(tǒng)很受用戶歡迎，它功能全面、使用簡(jiǎn)單，但由于要配置高級(jí)組態(tài)軟件，因而價(jià)格比較昂貴。個(gè)人計(jì)算機(jī)可配備多種高級(jí)語(yǔ)言，提供優(yōu)良的軟件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用系統(tǒng)，特別是動(dòng)態(tài)畫面顯示等，與PLC相結(jié)合組成一套PC-PLC監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)。但是在該系統(tǒng)中，關(guān)鍵的問(wèn)題就是通信，用戶對(duì)此須做較多的開(kāi)發(fā)工作。

本文詳細(xì)闡述了PC與PLC互連通信的一般方法，并以永宏公司的FATEK-FBS PLC為對(duì)象，以實(shí)際四層電梯模型監(jiān)控系統(tǒng)為例，介紹了利用大家都熟悉的編程語(yǔ)言Visual Basic 和Step7，實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信的通信過(guò)程。
2 通信方式
面對(duì)眾多生產(chǎn)廠家的各種類型PLC，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，能夠滿足用戶的各種需求，但在形態(tài)、組成、功 能、編程等方面各不相同，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家制訂的通信協(xié)議也千差萬(wàn)別。目前，人們主要采用以下三種方式實(shí)現(xiàn)PLC與PC的互聯(lián)通信：
(1) 通過(guò)使用PLC開(kāi)發(fā)商提供的系統(tǒng)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)適配器，來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與PC機(jī)的互聯(lián)通信。但是由于其通信協(xié)議是不公開(kāi)的，因此互聯(lián)通信必須使用PLC開(kāi)發(fā)商提供的上位機(jī)組態(tài)軟件，并采用支持相應(yīng)協(xié)議的外設(shè)。可以說(shuō)這種方式是PLC開(kāi)發(fā)商為自己的產(chǎn)品量身定作的，因此難以滿足不同用戶的需求。
(2) 使用目前通用的上位機(jī)組態(tài)軟件，如組態(tài)王、InTouch、WinCC、力控等，來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與PC機(jī)的互連通信。組態(tài)軟件以其功能強(qiáng)大、界面友好、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)目前在PC監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是一般價(jià)格比較昂貴。組態(tài)軟件本身并不具備直接訪問(wèn)PLC寄存器或其它智能儀表的能力,必須借助I/O驅(qū)動(dòng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，I/O驅(qū)動(dòng)程序是組態(tài)軟件與PLC或其它智能儀表等設(shè)備交互信息的橋梁，負(fù)責(zé)從設(shè)備采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將操作命令下達(dá)給設(shè)備，它的可靠性將直接影響組態(tài)軟件的性能。但是在大多數(shù)情況下，I/O驅(qū)動(dòng)程序是與設(shè)備相關(guān)的，即針對(duì)某種PLC的驅(qū)動(dòng)程序不能驅(qū)動(dòng)其它種類的PLC，因此組態(tài)軟件的靈活性也受到了一定的限制。
(3) 利用PLC廠商所提供的標(biāo)準(zhǔn)通信端口和由用戶自定義的自由口通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與PC機(jī)的互連通信。這種方式由用戶定義通信協(xié)議，不需要增加投資，靈活性好，特別適合于小規(guī)模的控制系統(tǒng)。
通過(guò)上述分析不難得出，掌握如何利用PLC廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)通信端口和自由口通信方式以及大家所熟悉的編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)PC與PLC之間的實(shí)時(shí)通信是非常必要的。
3 FATEK-FBS PLC通信方式及原理
FATEK-FBS PLC內(nèi)部集成的PPI接口為用戶提供了強(qiáng)大的通信功能，可在多種模式下工作：PPI、Profibus-DP、自由口方式等。其中自由口通信方式較具有特色，通信協(xié)議可完全由梯形圖程序控制，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)PLC與任何具有通信能力的設(shè)備進(jìn)行互連，因而在本系統(tǒng)中選用自由口通信方式。
目前PLC與PC機(jī)的鏈接通信有兩種方式，一種是PC機(jī)始終處于主導(dǎo)地位，數(shù)據(jù)的傳送都由PC機(jī)定時(shí)發(fā)出命令，另外一種是PLC始終具有優(yōu)先權(quán)。在本電梯模型監(jiān)控系統(tǒng)中所有的控制信號(hào)均為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，考慮到上位PC機(jī)僅實(shí)時(shí)顯示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，不需向PLC發(fā)送控制指令，采用*二種通信方式。利用PLC循環(huán)掃描的特點(diǎn)，設(shè)備狀態(tài)一旦改變，PLC立即檢測(cè)到，并將反映系統(tǒng)狀態(tài)變化的數(shù)據(jù)存入*的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，通過(guò)XMT發(fā)送指令，將數(shù)據(jù)通過(guò)COM口發(fā)至上位機(jī)。每個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的一個(gè)*字節(jié)，所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)均為16進(jìn)制數(shù)據(jù)，為**通信過(guò)程的可靠性，上位機(jī)對(duì)所接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行首尾字符校驗(yàn)，如果校驗(yàn)成功，則說(shuō)明接收到的首末字節(jié)之間的數(shù)據(jù)是正確的，從而進(jìn)行處理，否則，放棄這批數(shù)據(jù)，要求對(duì)方重發(fā)。
4 應(yīng)用實(shí)例與程序設(shè)計(jì)
(1) 系統(tǒng)構(gòu)成
FATEK-FBS PLC內(nèi)部集成的PPI接口物理特性為RS485，而上位機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口為RS232，為了實(shí)現(xiàn)兩者的通信必須進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，永宏公司提供的PC/PPI電纜帶有RS232/RS485電平轉(zhuǎn)換器，因此再不增加任何硬件的情況下，可以方便的實(shí)現(xiàn)二者的互聯(lián)和協(xié)議轉(zhuǎn)換。
作為控制器的FATEK-FBS PLC利用電梯模型自帶的電源線實(shí)現(xiàn)與四層電梯模型的互連，該電梯模型為教學(xué)試驗(yàn)裝置，具備一般電梯的基本功能。
(2) PLC部分編程
① 自由端口的初始化
在自由口通信模式下，通過(guò)設(shè)置特殊存儲(chǔ)器SMB30（端口0），來(lái)為自由端口通信選擇波特率、奇偶校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位。這些設(shè)定必須與PC機(jī)設(shè)定值相一致。其格式如下：
SMB30
pp為奇偶校驗(yàn)選擇，d為數(shù)據(jù)位選擇，bbb為波特率選擇。
 00為無(wú)校驗(yàn)，0為每個(gè)字符8位，000為38 400
baud，001為19 200baud；
 01為偶校驗(yàn)，1為每個(gè)字符7位，010為9 600 baud，011為4 800baud；
 10為無(wú)校驗(yàn)，100為2 400baud，101為1 200baud；
 11為奇校驗(yàn)，110為600baud，111為300baud；
mm為協(xié)議選擇：00為PPI協(xié)議，01為自由口協(xié)議，10為PPI/主站模式，11默認(rèn)為PPI/從站模式。
② FATEK-FBS PLC實(shí)時(shí)向上位PC機(jī)傳送數(shù)據(jù)
在對(duì)電梯模型控制中，所有的控制信號(hào)均為開(kāi)關(guān)量，基于這一特點(diǎn)，系統(tǒng)狀態(tài)的改變即為這些開(kāi)關(guān)量信號(hào)狀態(tài)的改變，因此可通過(guò)跟蹤這些開(kāi)關(guān)量信號(hào)的上升沿信號(hào)、下降沿信號(hào)的到來(lái)，做為系統(tǒng)狀態(tài)改變的依據(jù)。據(jù)此在本系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)同一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的上升沿、下降沿分別定義不同的16進(jìn)制數(shù)的方式，來(lái)代表信號(hào)的產(chǎn)生與結(jié)束，當(dāng)檢測(cè)到這些信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，便將這些數(shù)據(jù)存入*的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的字節(jié)中，并通過(guò)COM口發(fā)至上位PC機(jī)，同時(shí)產(chǎn)生發(fā)送完成中斷，PLC延遲等待接收來(lái)自上位機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，通過(guò)分析存儲(chǔ)在接收字符緩沖器SMB2中的數(shù)據(jù)，判斷是否需要重新發(fā)送。下位機(jī)程序如圖2所示。
(3) 上位機(jī)部分編程
基于VB處理監(jiān)控界面圖形、數(shù)據(jù)報(bào)表及通信的方便快捷，本課題上位機(jī)的編程環(huán)境采用VB來(lái)實(shí)現(xiàn)。VB不僅提供了MSCOMM串行通信控件，而且也為這個(gè)控件提供了標(biāo)準(zhǔn)的事件處理函數(shù)，并通過(guò)設(shè)置它的一些屬性對(duì)通信接口進(jìn)行初始化，從而很容易的實(shí)現(xiàn)了串行通信的問(wèn)題。
下面介紹一下有關(guān)此控件的屬性：
Commport，設(shè)置通信連接端口。程序必須*要使用的串行端口的號(hào)碼，WINOOWs使用所設(shè)置的通信端口與外界進(jìn)行通信。
Settings，設(shè)置初始化參數(shù)。其格式為“BBBB，P，D，S”，其中BBBB為連接速度，P為奇偶校驗(yàn)方式，D為數(shù)據(jù)位數(shù)，S為停止位數(shù)。默認(rèn)值是“9 600，n，8，1”。
PortOpen，設(shè)置通信連接端口的狀態(tài)。使用串行端口之前必須先將要使用的串行端口打開(kāi)。
Input，返回并刪除接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)流。
InputLen，設(shè)置從串行端口讀入的字符串長(zhǎng)度。
Rthreshold，設(shè)置引發(fā)接收事件的字符數(shù)。
InputMode，設(shè)置接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)形式。
OnComm事件，用來(lái)處理所有與通信相關(guān)的事件。使用事件程序的好處是不需要一直讓程序處于檢測(cè)的狀態(tài)下，只要事先將程序代碼寫好，一有事件發(fā)生，就會(huì)直接執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的程序代碼。可見(jiàn)這種事件驅(qū)動(dòng)的方式也為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信提供了必要的條件。上位機(jī)程序如圖3所示。PC機(jī)根據(jù)接收到的信息很容易的實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，從而控制監(jiān)控界面的實(shí)時(shí)顯示。
5 結(jié)語(yǔ)
以上是基于FATEK-FBS PLC自由口通信方式實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)PC實(shí)時(shí)通信的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)證，該方法簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好，可靠性高，對(duì)于邏輯控制系統(tǒng)，是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被控對(duì)象實(shí)時(shí)監(jiān)控簡(jiǎn)單易行的方法。
1 引言
    紡織行業(yè)清花設(shè)備是集機(jī)、電、氣等高新技術(shù)于一體的紡織機(jī)械設(shè)備。作為各種紡織工藝流程的前紡設(shè)備，在提高紡織產(chǎn)品檔次與質(zhì)量中起著重要作用。紡織行業(yè)是傳統(tǒng)老行業(yè)，紡織廠老設(shè)備居多，傳統(tǒng)設(shè)備均采用繼電器控制系統(tǒng)，長(zhǎng)期以來(lái)電氣故障率高的問(wèn)題一直沒(méi)有解決。目前，在**上已普遍采用PLC及變頻控制技術(shù)取代繼電器控制技術(shù).傳統(tǒng)的清花工序(非自動(dòng)化程度高的新設(shè)備)的電氣控制在紡織企業(yè)中是比較復(fù)雜的,而且電氣故障也是較多的。對(duì)清花工序進(jìn)行電氣改造,引入PLC及變頻自動(dòng)控制系統(tǒng)意義很大。采用國(guó)產(chǎn)永宏(FATEK)PLC及變頻控制系統(tǒng)改造清花生產(chǎn)線以后具有高產(chǎn)量、高除雜效率、高自動(dòng)化等特點(diǎn)，在生產(chǎn)使用中體現(xiàn)了其設(shè)計(jì)合理，工藝性能好，機(jī)電一體化水平高。經(jīng)不懈地改進(jìn)、完善和提高開(kāi)棉設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造水平，縮短了我國(guó)開(kāi)棉設(shè)備與****水平的差距。
清花生產(chǎn)線工藝示意圖
    （1）開(kāi)松工序：把原料包中壓緊的纖維塊松解成較小的纖維束，同時(shí)避免纖維的損傷和雜質(zhì)的碎裂。 
    （2）除雜工序：清除原料中大部分的雜質(zhì)和疵點(diǎn)以及部分短絨，同時(shí)避免可紡纖維的損耗。 
    （3）混和工序：使不同成分、不同等級(jí)的原料充分混和，**成紗質(zhì)量的均勻一致。 
    （4）成卷工序：均勻喂給，制成一定重量和長(zhǎng)度的纖維卷，以滿足下道工序的需要。 
        
    開(kāi)清棉機(jī)械按其功能劃分有：開(kāi)棉機(jī)械如自動(dòng)抓棉機(jī)、棉箱給棉機(jī)等，其主要作用是開(kāi)棉和給棉，無(wú)明顯的除雜作用；混棉機(jī)械如多倉(cāng)混棉機(jī)、混棉簾等，其主要作用是完成原棉的混和；開(kāi)清棉機(jī)械如雙輥軸流開(kāi)棉機(jī)、豪豬式開(kāi)棉機(jī)、單打手成卷機(jī)、鋸齒輥筒清棉機(jī)等，其主要作用是開(kāi)松原棉和清除雜質(zhì)。一臺(tái)好的開(kāi)清棉應(yīng)具有工藝流程短，適紡性強(qiáng)，工作效能高等特點(diǎn)。整套設(shè)備由幾臺(tái)不同功能的單機(jī)組成開(kāi)清棉聯(lián)合機(jī)，較基本的設(shè)備配置為：圓盤式抓棉機(jī)(2臺(tái))→除金屬裝置→六輥筒開(kāi)棉機(jī)(附A045型凝棉器)→多倉(cāng)混棉機(jī)→豪豬式開(kāi)棉機(jī)(附A045型凝棉器)→豪豬式開(kāi)棉機(jī)(附AO45型凝棉器)→二路電氣配棉器→雙棉箱給棉機(jī)(附AO45型凝器)(2臺(tái))→單打手成卷機(jī)(2臺(tái))。
 
2 清花工藝與PLC技術(shù)
     2.1 清花生產(chǎn)線工藝流程介紹 
     開(kāi)清工序，是紡紗工藝流程中的*一道工序，加工對(duì)象主要是軋棉廠或化纖制造廠運(yùn)來(lái)的原料包。其主要作用是：對(duì)原棉進(jìn)行開(kāi)松、除雜、混和并制成厚度均勻的棉卷或輸出流量均勻的棉流，供梳棉機(jī)使用。其主要任務(wù)如圖1所示。
 
    2.2 PLC清花線控制技術(shù)路線 
    清花生產(chǎn)線原設(shè)計(jì)采用繼電器控制系統(tǒng)，故障率較高，維修量很大,運(yùn)行效率較低，同時(shí)因?yàn)榍昂蟾鞴┟揠姍C(jī)沒(méi)有變頻調(diào)速，不能連續(xù)供棉，嚴(yán)重影響設(shè)備正常運(yùn)行。改造前各個(gè)控制設(shè)備分散排列,操作也較為不便,改造前部分繼電器控制的部分電路原理圖如圖2所示。 
    PLC成為工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)高可靠性計(jì)算機(jī)程序控制系統(tǒng)的代名詞。將繼電器控制系統(tǒng)用PLC代替，故障率顯著降低，可靠性提高，很受歡迎。通過(guò)對(duì)清花電氣線路和安全裝置的改造來(lái)**電氣設(shè)備安全;通過(guò)電氣方案的改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)滿足工藝流程的要求;通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)電氣裝置的增設(shè)來(lái)**和提高清棉工段的產(chǎn)品質(zhì)量.該系統(tǒng)利用程序?qū)崿F(xiàn)模糊算法和控制策略,與位移傳感器、電流變換頻率調(diào)節(jié)裝置及電機(jī)等組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng),替代原來(lái)的鐵炮撥叉調(diào)速系統(tǒng),對(duì)清花成卷機(jī)的給棉羅拉轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),使給棉羅拉在單位時(shí)間輸出的棉量保持恒定.經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行后表明,提高了系統(tǒng)的精度和動(dòng)態(tài)特性,降低了棉卷不勻率,控制效果良好.紡織機(jī)械應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)后機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，性能改善，質(zhì)量提高，操作方便，提升了設(shè)備的檔次和水平。電氣控制系統(tǒng)采用PLC、變頻技術(shù)，使系統(tǒng)操作和工藝調(diào)整更加簡(jiǎn)單快捷；人機(jī)界面對(duì)話、故障自動(dòng)診斷等功能使系統(tǒng)管理維護(hù)更有效；重物、金屬、火星和異性纖維探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)安全有**；氣壓控制技術(shù)、連續(xù)喂給技術(shù)和自調(diào)勻整技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。 近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程序控制器技術(shù)已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。可編程序控制器以其高可靠性和操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),已經(jīng)形成了一種工業(yè)控制趨勢(shì)。傳統(tǒng)的清花工序（非自動(dòng)化程度高的新設(shè)備）的電氣控制在紡織企業(yè)中是比較復(fù)雜的，而且電氣故障也是較多的。在眾多的PLC當(dāng)中，如何選型取決于實(shí)際的應(yīng)用需要。清花控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是距離長(zhǎng)、規(guī)模大、分布站點(diǎn)多、通訊對(duì)象多。國(guó)產(chǎn)永宏(FATEK)系列PLC恰恰適應(yīng)于這樣的應(yīng)用需求，其強(qiáng)大的通訊能力、高速靈活的網(wǎng)絡(luò)體系令眾多的PLC難以與之匹敵，本方案主要采用具有很高性價(jià)比的FBS-60MA主機(jī)模塊及FBS-60EAP擴(kuò)展模塊，F(xiàn)BS-60MA主機(jī)模塊采用36點(diǎn)24VDC數(shù)字輸入(4點(diǎn)可達(dá)10kHz)，24點(diǎn)(R/T/S)數(shù)字輸出(“T”機(jī)型具4點(diǎn)10kHz輸出)，一個(gè)RS-232或USB通訊端口(較大可擴(kuò)充至3個(gè))，F(xiàn)BS-60EAP擴(kuò)展模塊采用36點(diǎn)24VDC數(shù)字輸入，24點(diǎn)(R/T/S)數(shù)字輸出，內(nèi)建電源供應(yīng)器。其主要特點(diǎn)是：（1）模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。且模塊小型化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布、易安裝，便于維護(hù)。（2）高電磁兼容性和強(qiáng)抗震動(dòng)、沖擊性，使其具有較高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。（3）功能強(qiáng)大。適用于不同的需求，提供各種類型的I/O模塊、功能模塊、通訊模塊；程序運(yùn)算速度快，運(yùn)算指令豐富，強(qiáng)有力的程序處理能力，具有完善的自診斷功能。（4）通訊能力強(qiáng)。通訊協(xié)議的多樣化，及具有的自定義功能使得各種通訊類型的應(yīng)用成為可能，為應(yīng)用系統(tǒng)的整合與集成提供了非常好的條件。（5）所有PLC系統(tǒng)的配置，包括通訊的配置，及組態(tài)、編程、調(diào)試，維護(hù)，管理均在軟件中，統(tǒng)一的界面、全局的數(shù)據(jù)管理、方便的操作等為用戶創(chuàng)造了良好的環(huán)境。 
    將清花車間總混、豪豬、成卷機(jī)由原來(lái)的繼電器分散控制改為由永宏P(guān)LC集中控制，且總混、豪豬給棉電機(jī)均由變頻器控制，雙速運(yùn)行，速度可調(diào)；PLC控制工作穩(wěn)定可靠，故障率低；可根據(jù)需要重新改編程序，靈活方便；全套車只用一只集控柜，體積小，占用空間少，功能多、抗干擾、適用性強(qiáng)，更適于老廠改造。總控制思路如圖3所示。圖3 總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 開(kāi)清棉聯(lián)合機(jī)全流程的各項(xiàng)動(dòng)作，由PLC程序控制完成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠．便于檢查維修、故障少等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高效率。清花流程控制改造主要用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器及接觸器控制系統(tǒng)，用梯形圖軟件代替電路圖，可節(jié)約大量電器元件，減少因元件觸點(diǎn)、線圈的損壞而造成的壞車及馬達(dá)燒壞。PLC編程控制取代傳統(tǒng)電氣的各單機(jī)分散控制為集中控制，一個(gè)PLC柜代替了多個(gè)電控箱。尤其是在清花技術(shù)改造中可縞程控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器及—接觸器控制系統(tǒng)，用軟件代替控制電路，大大減少開(kāi)關(guān)量，使棉卷不勻率穩(wěn)定在l.0以下，下機(jī)正卷率達(dá)98％以上，回花率降低2％～3％，棉卷縱向喂入生條不勻率6.79cv％，橫向喂入生條不勻率7.62cv％，而且杜絕噎車、減少羅卜絲等。電氣控制中心為清花全流程設(shè)備一個(gè)集中電氣控制站。控制系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)PLC及人機(jī)界面控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。顯示器可直觀顯示電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和傳感器位置，并可在顯示器上讀出各機(jī)臺(tái)的設(shè)計(jì)參數(shù)。采用變頻器更改工藝參數(shù)十分方便。電氣控制中心提供標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)接口，方便工廠實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理。為了PLC程序設(shè)計(jì)及維護(hù)方便，F(xiàn)Bs系列主機(jī)備有程序記憶匣（FBs-PACK）可供我們選擇，F(xiàn)Bs-PLC指令**過(guò)300種以上，并采用較人性化，可讀性較高之多輸入/多輸出指令方式。一個(gè)指令即可達(dá)成大部分其他品牌PLC數(shù)個(gè)指令才能做到的功能，使程序大為精簡(jiǎn)，同時(shí)運(yùn)算結(jié)果可直接由指令方塊右側(cè)之輸出取得。在程序可讀性方面，每個(gè)應(yīng)用指令之輸入或輸出端均有功能助憶簡(jiǎn)碼說(shuō)明，操作數(shù)字段則直接標(biāo)明其屬性簡(jiǎn)稱并可于其正下方直接顯示其狀態(tài)或內(nèi)容值，可免除它牌PLC無(wú)標(biāo)示需死記之麻煩，程序可讀性較高，效率較佳。在高階應(yīng)用方面，如網(wǎng)絡(luò)LINK、PID控制、NC定位等，則有專用之便利指令與之對(duì)應(yīng)，大幅降低使用障礙。FBs-PLC之視窗版階梯圖程序編輯軟件階梯圖大師WinProladder提供使用者親和性較高之視窗中文操作環(huán)境，及永宏精心安排之編輯、監(jiān)視、除錯(cuò)等操作順手，讓使用者在較短時(shí)間內(nèi)即可精通整體操作，加上WinProladder強(qiáng)大且齊全之編輯功能輔以按鍵、鼠標(biāo)并用及在線即時(shí)之指令功能查詢與操作指引，將使您之編輯、輸入效率倍增。而直接于階梯圖上顯示之“即時(shí)”接點(diǎn)狀態(tài)、緩存器數(shù)據(jù)與多窗口監(jiān)視、比較等功能，讓使用者在作監(jiān)視控制或除錯(cuò)時(shí)直觀友好。
結(jié)合有永宏P(guān)LC為主導(dǎo)組成的控制系統(tǒng)，我們還引進(jìn)了變頻器對(duì)前后供棉系統(tǒng)進(jìn)行了前后供棉電機(jī)變頻改造，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后，**了供棉穩(wěn)定連續(xù)控制，大大提高了棉卷質(zhì)量。同時(shí)對(duì)圓盤抓棉小車也進(jìn)行了PLC及變頻改造,原打手升降改為變頻控制后,下降幅度隨時(shí)可以根據(jù)前道工序所需要棉量調(diào)節(jié)。
 
4 結(jié)束語(yǔ) 
    基于永宏P(guān)LC的清花線改造至今共改造了五套清花全流程，采用集中式控制，永宏可編程控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，并取得了一定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。國(guó)產(chǎn)可編程序控制器在國(guó)產(chǎn)紡織機(jī)械上的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)紡織機(jī)械的機(jī)電一體化發(fā)展，縮小了與國(guó)外紡織機(jī)械的差距。但紡織專業(yè)很多自動(dòng)化裝置國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢，尤其是在紡織專用的國(guó)產(chǎn)可編程序控制器和變頻器方面需加快開(kāi)發(fā)，才能發(fā)揮更大的效果.
 塑排機(jī)是這樣一種機(jī)器：將同一種規(guī)格的零散的釘子，倒至震動(dòng)的圓盤中，使釘子整齊地排列在圓盤邊上的卡槽上，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，通過(guò)皮帶將整齊的釘子傳送到塑料封裝機(jī)構(gòu)，出來(lái)后再經(jīng)過(guò)定長(zhǎng)切割，較終成為可供打釘槍使用的排釘。 
    PLC作為核心控制器，連接著光電開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，電機(jī)啟停開(kāi)關(guān)，切刀等，控制著塑排機(jī)的動(dòng)作，使其高速準(zhǔn)確的運(yùn)轉(zhuǎn)。配合文本顯示器，顯示當(dāng)前生產(chǎn)狀態(tài)，更可方便地設(shè)定不同規(guī)格釘子的每排個(gè)數(shù)，以及各個(gè)動(dòng)作的時(shí)間參數(shù)等。 
2.實(shí)例 
使用設(shè)備：PLC：永宏FBs-20MA 
文本顯示器：ThingetOP320-A 
永宏FBs-20MA主機(jī)具有12點(diǎn)DI，8點(diǎn)DO，自帶1個(gè)RS-232通訊口，用于程序下載或與文本顯示器通訊，有著5年保固的可靠品質(zhì)和中低端的價(jià)格，完全適合塑排機(jī)的系統(tǒng)解決方案。 
信捷的OP320-A文本顯示器支持永宏通訊協(xié)議，經(jīng)濟(jì)而實(shí)用，足以符合塑排機(jī)的要求。 
I/O配置表 
 
 
工藝流程

    通過(guò)震動(dòng)盤上的震動(dòng)電機(jī)和吹氣閥把散釘整理到軌道上；當(dāng)軌道滿釘時(shí)候，震動(dòng)電機(jī)和吹氣閥停止工作，當(dāng)軌道沒(méi)滿釘時(shí)（檢測(cè)到缺釘），震動(dòng)電機(jī)和吹氣閥又重新開(kāi)始工作。釘子進(jìn)入軌道后，隨著主電機(jī)運(yùn)行，釘盤把軌道上的釘子吸到塑料封裝機(jī)構(gòu)，連續(xù)成排的送出。 
    加工好以后每排的釘子個(gè)數(shù)是由文本顯示器設(shè)置的，隨著電機(jī)傳動(dòng)，當(dāng)每次還相差5個(gè)釘子時(shí)，電機(jī)就減速，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，剎車，下刀切斷；切刀復(fù)位后，傳送電機(jī)重新啟動(dòng)。 
系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

----送料部分：包括震動(dòng)漏斗，振動(dòng)盤，傳送軌道，負(fù)責(zé)塑料封裝時(shí)釘子的供給 
----封裝部分：系統(tǒng)的核心部分，完成由散釘?shù)脚哦ǖ募庸み^(guò)程 
----成品部分：主要是定長(zhǎng)裁切，包裝 
----顯示部分：文本顯示器顯示當(dāng)前速度，產(chǎn)量等信息，以及個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)定 
 
 
運(yùn)行監(jiān)控部分：顯示每分鐘的產(chǎn)出釘子個(gè)數(shù)，累計(jì)產(chǎn)量（可人工清零）
 
參數(shù)設(shè)定部分：可對(duì)每排釘子個(gè)數(shù)，減速時(shí)間，切刀延時(shí)時(shí)間，斗振開(kāi)關(guān)時(shí)間，盤振開(kāi)關(guān)時(shí)間等進(jìn)行設(shè)定，針對(duì)不同的規(guī)格可快速的修改參數(shù)
       畫面1
 
       畫面2
 
4 PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 
　　塑排機(jī)設(shè)備選用永宏FBs-PLC，較大程度地提高了系統(tǒng)的可靠性，更好地滿足了用戶的需求。本系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)： 
可靠性高 
　　本系統(tǒng)的控制核心是FATEK的FBs-PLC，能夠在惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)期、可靠、無(wú)故障地運(yùn)行，接線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，隔離性好，抗腐蝕能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)較寬的溫度變化范圍，平均無(wú)故障時(shí)間間隔（MTBF）大于15年。 
功能強(qiáng)大 
　　FATEK的FBs系列PLC有著功能強(qiáng)大的編程軟件，豐富的窗口界面，使得復(fù)雜的指令變得直觀、易懂、易用，并支持多種編程語(yǔ)言：梯形圖（LD）、指令表（IL）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC），支持多達(dá)362條功能指令。自主研發(fā)的SoC芯片，集成更精密，速度更快，功耗更低，可靠性更強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制的高速處理，采用閃存來(lái)存儲(chǔ)用戶程序，**保護(hù)用戶程序不被擦掉。

5 結(jié)束語(yǔ) 
　　以PLC為控制核心的塑排機(jī)，利用PLC的高速運(yùn)算處理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)釘子焊接、排釘?shù)挠?jì)數(shù)，完成排釘?shù)纳a(chǎn)，較高速度可達(dá) 1600 粒 / 分鐘（平均時(shí)速 1000-1200 粒 / 分鐘），其性能在國(guó)內(nèi)處于良好地位。配合文本顯示器，操作簡(jiǎn)便、直觀。不僅提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，提高加工速度，并且有效的避免了誤操作的發(fā)生，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。廠家認(rèn)為該設(shè)備具有良好的市場(chǎng)前景。
Quantum HSBY 熱備冗余系統(tǒng)
140CPU11302
140CPU11303
140CPU31110
140CPU43412A
140CPU43412U
140CPU53414B
140CPU65150
140CPU65160
140CPU65260
140CPU67160
140CPU67260
140CPU67261
140CPU67861
990XCA65609

Quantum Safety 安全型
140CPU65160S
140CPU67160S
140SDI95300S
140SDO95300S
140SAI94000S
Quantum Backplane 背板
140XBP00300
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140XBE10000
140XCA71703
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140XCA71709

Quantum Power Supply 電源模板
140CPS11100
140CPS11420
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140CPS21100
140CPS21400
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140CPS41400
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140CPS51100
140CPS52400

Quantum Digital Input Module 數(shù)字量輸入模板
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140DDI35310
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140DDI84100
140DDI85300
140DSI35300

Quantum Digital Output Module 數(shù)字量輸出模板
140DAO84000
140DAO84010
140DAO84210
140DAO84220
140DAO85300
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140DDO35301
140DDO35310
140DDO36400
140DDO84300
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140DRA84000
140DRC83000
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Quantum Digital Mixed Module 數(shù)字量混合模板
140DAM59000
140DDM39000
140DDM69000

Quantum Analog Input Module 模擬量輸入模板
140ACI03000
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140ARI03010

Quantum Analog Output Module 模擬量輸出模板
140ACO02000
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Quantum Analog Mixed Module 模擬量混合模板
140AMM09000

Quantum Intlligent Module 智能模板
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Quantum Communication Module 通訊模板
140NOE77100
140NOE77101
140NOE77111
140NRP31200
140NRP31201
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Quantum RIO 遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)
140CRP31200
140CRA31200
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140CRP93200
140CRA93100
140CRA93200
140CRA93101
140NRP95400


Quantum DIO 分布式IO系統(tǒng)
140CRA21110
140CRA21120
140CRA21210
140CRA21220
140NOM21100
140NOM21200
140NOM25200


Quantum Terminal Block and Accessories 接線端子及附件
140XCP20000
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140XTS00500

Quantum Cablefast Connection Cablefast 預(yù)接線系統(tǒng)
140CFA04000
140CFB03200
140CFC03200
140CFD03200
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140CFU00600
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140CFU40000
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140XTS10206
140XTS10210

Quantum （C） 帶涂層模板
140CPU31110C
140CPU43412UC
140CPU65150C
140CPU65160C
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TSXMRPC003MC
TSXMRPC007MC
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華東：上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、福建省、江西省、山東省、閩臺(tái)省包郵
華北：北京市、天津市、山西省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)中部  包郵
華中：河南省、湖北省、湖南省 包郵
華南：廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省、中國(guó)香港特別行政區(qū)、中國(guó)澳門特別行政區(qū)包郵
西南：四川省、貴州省、云南省、重慶市、西藏自治區(qū)包郵 
西北：陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)包郵
東北：黑龍江省、吉

泉州金盛源電子貿(mào)易有限公司是中國(guó)良好的貿(mào)易公司和優(yōu)質(zhì)的進(jìn)出口產(chǎn)品供應(yīng)商。公司位于著名歷史文化名城、海上絲綢之路的起點(diǎn)泉州晉江市，是一家集生產(chǎn)加工、經(jīng)銷批 發(fā)自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化設(shè)備為一體、經(jīng)國(guó)家相關(guān)部門批準(zhǔn)注冊(cè)的企業(yè)。 并以國(guó)外多家大型品牌公司有和好的關(guān)系，售后服務(wù)完善。客戶遍及國(guó)內(nèi)油田、礦山、化工、水電、冶煉、港口、鐵路等行業(yè)。
油田方面：大慶、勝利、青海、新疆、遼河、長(zhǎng)慶、吉林、塔里木、及吐哈等國(guó)內(nèi)各大油田，同時(shí)還不斷在各油田增設(shè)分公司或客戶服務(wù)辦事處。 公司秉承“創(chuàng)新理念、追求卓越、迅速改善、永續(xù)經(jīng)營(yíng)“的經(jīng)營(yíng)理 念；并以“質(zhì)量是*一工作”，“顧客的滿意是我們的榮譽(yù)”作為我們 永遠(yuǎn)不變的質(zhì)量政策；以愛(ài)護(hù)環(huán)境、回報(bào)社會(huì)、關(guān)愛(ài)雇員等社會(huì)責(zé)任為 己任；把“誠(chéng)信、負(fù)責(zé)、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)”作為鋒明人不斷的追求和目標(biāo)， 愿與廣大朋友攜手共創(chuàng)美好的明天！
企業(yè)目標(biāo)
  專業(yè)、誠(chéng)信、優(yōu)秀的產(chǎn)品供應(yīng)商
  客戶信賴的、可以選擇的品牌供應(yīng)商