PLC可编程控制器

Fri

24

Feb

2012

mcgsTpc在电力设备上的应用

引入高性能触摸屏,提升电力设备适应性

                                                              

                                ——mcgsTpc在电力设备上的应用

 

一、概述

   

    电力屏是广泛应用于水力、火力发电厂,各类变电站和其它使用直流、交流、交直流一体设备的用户(如石 化、矿山、铁路等),为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流、交流电源,并在外部交流电中断的情况下,保证由后备电源—蓄电池继续 提供直流电源的重要设备。电力屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性、安全性。


    电力屏的控制部分大都采用单片机系统和PLC设备,而监控单元主要用工控触摸屏,其中自主开发的单片机系统,因为功能灵活、存储方便、成本较低,应用很广泛。然而在单片机系统中,单片机系统和显示屏之间通讯协议的变化和差异性是困扰厂家的一个难题,一方面希望能用专业的触摸屏界面解决数据显示和管理问题,另外一方面传统触摸屏往往只支持PLC设备,不能灵活的支持自定义的通讯协议。因此,厂家大都自行开发简易的液晶显示屏。


    针对这样的需求,昆仑通态向广大电力屏厂家推荐了mcgsTpc系列的产品——TPC7062KS,通过昆仑触摸屏灵活的开放性技术接口,适应客户设备协议的改变,解决客户对设备通讯多样性的需求。

 

二、通讯解决方案

 

 

    昆仑通态的mcgsTpc系列触摸屏产品是采用最新的嵌入式技术开发的,内置全功能的组态软件。系统采用核心框架配合外挂功能构件的模式,针对工控领域设备的多样性,设计有专门的设备驱动接口,在这里可以用自定义的通讯协议实现与外部设备的通讯。


一、核心系统+外挂构件的结构在系统构成上保证对不同设备通讯的支持

     

 

    如上所示,在昆仑的触摸屏中,每种设备的驱动构件是独立的模块,与核心系统没有关系,这样带来好处:


    1、 增加新设备到系统当中,不需改变触摸屏中的软件系统,只要在开发时候把新增设备驱动添加到工程中,再次下载就可以解决问题。


    2、 当设备协议发生变化时,修改对应设备驱动模块就可以,原来开发的工程保持兼容,最大程度保护客户的已有成果

 

二、用驱动模板和脚本开发工具解决驱动模块开发难的问题


    昆仑提供设备驱动模块的开发模板,客户可以随时按照设备协议变化进行修改,对设备开发人员很便利。


    1、 模板


    对于有VC或者C言语开发经验的工程师,可以通过驱动模板的方式快速将通讯协议转换为驱动构件,MCGS提供访问系统核心、串口和网口的标准接口,工程师只需要调用即可。


    由于VC语言相对比较复杂,昆仑通态专门开发了脚本驱动开发工具来解决驱动通讯的问题。


    2、 脚本驱动工具


    脚本驱动是一种使用MCGS脚本语言编写的设备驱动程序。

    

 

    相对于VCVB驱动程序的开发,脚本驱动的开发更简单、更容易 。脚本驱动屏蔽了设备驱动开发的技术细节,采用与MCGS脚本语言兼容的编程语言,封装了大量标准功能,并提供必要的容错处理。您只需要做一些简单的设置,编写一些简单的脚本,就可以完成一个设备驱动。工程师可以把主要精力集中到具体设备及其设备通信规约上,从而提高驱动开发效率和驱动质量。

 

三、McgsTpc在电力行业的应用       

    昆仑通态与深圳某著名电力电子设备公司通力合作,在其多款产品上应用多款型号的mcgsTpc


    1、IPC-03电源智能监控单元

       

   

    IPC-03是该电子技术有限公司根据变电站站用电源系统实行无人值守要求而开发的电源智能监控单元,专门用于ATS开关(双电源自动转换开关)的监测和控制。


    在该款产品上使用的是7寸产品-TPC7062KS

    2IPC-03H-ATS智能站用电源系统

 

 

    采用mcgsTpc作为人机界面的方案相比有很多改进和优势:

    1、支持多种不同协议的设备

    下面是在智能站用电源系统中应用的多种不同协议设备。

 

     

   在触摸屏可以支持:1IPC-03S电源智能监控单元

                     2)非标的ModbusRtu主站协议

                     3)标准的ModbusRTU主站协议

                     4)标准的ModbusRTU从站协议

                     5IPM07交直流馈线监测模块

 

    2、画面更美观

 

     

 

    mcgsTpc系列产品采用都是数字真彩(65535色)、高清分辨率(7寸为800×480)的液晶屏,画质表现力丰富;

    全功能组态软件MCGS提供了强大的动画显示能力,给客户眼前一亮的感觉,也给客户的设备本身提升档次

   

    3、数据管理和操作功能强

    mcgsTpc提供强大的数据管理功能,包括数据浏览表格、数据报表系统、历史曲线等。电力直流屏需要记录报警、动作事件;事件记录保存在装置内,掉电不丢失,通过上位机(mcgsTpc)可实施召唤SOE记录,分析事件发生的前因后果。

 

   

    电力直流屏的上位机一改原来的文本模式,采用图形化、模块化的方式提高了客户操作的易用性,通过软件功能开放性的特点,为以后产品升级改进打下良好的基础。

 

四、总结

 

    随着技术发展,真彩触摸屏在直流、交流、交直流一体设备行业上批量使用是行业发展的趋势。在用户操作易用性上和软件功能丰富性上进行的改进,是面对日益激烈的竞争而采取的一个行之有效的方案;在保证成本要求和改进成功率高的基础上,可以给产品增加更多特点,给客户更多自主创新和改进的空间,实现更稳定、更强大的成果!

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Thu

15

Apr

2010

西门子S7-200常见问题

1、模拟量模板EM235的输入电阻是多少?
  输入电阻的大小和您所选择的输入类型有关,如果您选择电压输入,这样输入阻抗不小10兆欧;如果选择电流输入则输入抗为250欧姆

2、在应用EM231RTD模块的时候其测量值代表什么含义?
  当您应用EM231RTD模块的时候,将其测量值除以10.0就是实际的温度值。模块本身能够测量的范围是-3276.8到3276.7摄氏度,但实际测量值的范围取决于传感器的测量范围和实际温度。
3、在什么环境下可以编辑中文TD200?
建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SP1中文版
4、EM235的量程问题:
通过调整电位计及DIP开关可以改变EM235的量程为:
0-10V;0-5V
0-1V;0-500mV
0-100mV; 0-50mV
±10V; ±5V; ±2.5V
±1V ±500mV; ±250Mv
±100mV; ±50mV; ±250mV
0- 20mA

5、在什么环境下可以编辑中文TD200?
  建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SPI中文版

6、什么是AC/DC/RLY?
  这是S7-200CPU的型号
  AC/DC/RLY对应:交流220供电,24V DC输入,继电器输出
  另外的一类型号是:DC/DC/DC
  DC/DC/DC对应:直流24V供电,24V DC输入,晶体管输出

7、开关量输入需要供电吗?
  开关量的输入端需要供电,S7-200本身有相应的24V电源提供具体接线请在"技术规范"内查找

8、为什么有的编程软件下没有Ln指令?
  有两个原因:一是编程软件的版本问题,建议采用新版软件,二是只有CPU224、226支持此指令,CPU221,CPU222没有此指令。

9、如果编程口的地址、波特率、等参数忘记了怎么办?
  西门子提供一个wipeout.exe应用程序,可以恢复PLC为原厂设置,并且删除用户程序,数据块,和所有的配置信息,PLC将被设置为地址2,波特率9600。WIPEOUT在DOS环境下运行,不过您一定按照提示完成。如果一次不成功请重复测试,它的基本原理是这样的,PLC在上电这初期(非常短)是以出厂设置的状态工作的,WIPEOUT只有这段时间才有控制权改变PLC的设置的。所以您加电和键盘操作一定要配合好。Wipeout.exe文件拷贝在编程软件的光盘上,如果您没有欢迎下载

10、能否在CPU224中使用存储在存储卡上的CPU222的程序
  答:可以,您可以从EEPROM存储卡向相同的、更大的、或更新的CPU22X中输入程序。

11、为什么在使用模拟量输入模块的时候,有时AD码值会有很大的"跳动"?
  在应用模拟量模块的时候,您会有两个"电源地",一个是CPU的供电地,另一个是传感器信号地,两个电源的地线是没有连接的。这样就有可能产生高的共模电压,对模拟量输入值产生影响。
建议:建议将两个电源地线连接在一起,
注意:共地的时候一定保证两个电源只有一根共地线,以避免不必要的有害电流产生

12、在使用MODEM的时候,无法连接
  MODEM和CPU之间的通讯故障可能由下列原因产生
 1. CPU和PC/PPI电缆是为半双工设计的,而计算机的232口是全双工的
 2. CPU既不产生DTS信号也不产生RTR信号,但是计算机可以产生
  解决办法:
 1. 预先在MODEM上永久地断开本地回波(例如用AT指令AT EO)
 2. 在合适的地方断开DTS和RTR信号 关于"MODEM"和S7-200的有关问题我们将专题讨论

13、当PLC的输入点采用PLC本身的24V电源供电时应该注意什么?
  如果您的I/O通过PLC本身的24V电源供电时,在PLC刚刚加电的时候不会立即有电,CPU要领先于输入先得电。这一点对于上电初始化的时候可能有影响,解决的办法是如果初始化程序与开关量输入有关,请延时几毫秒再初始化。

14、在使用TD200的时候信息为什么过一段时间会自动切换到其它的信息?
  在组态TD200的时候,为信息赋予的优先级是降序排列的,第一条信息具有最高的优先权,在使能多条信息的时候,通过上下箭头键可以在多条信息间切换,黑色闪烁光标显示的是当前的信息,如果30秒内不做任何操作,系统会自动切换到优先级最高的那条信息。这是一个很好的功能,不是什么错误。如果您想固定显示某条信息,您只要在同一时刻只"使能"一条信息即可.

15、关于RCV及XMT指令使用时的常见问题:
  1. RCV及XMT指令不能同时有效,如果同时发生则会产生错误,通讯口不能进行新的通讯,需要重新    启动才可以清除错误。
  2. 在用PC/PPI电缆时,发送和接收之间有一定的时间间隔,这是由电缆本身的切换时间决定的。
  3. 关于通讯超时的问题,在SM187.2设为1的时候,并不是超过SMW192的时间值即终止接收,而是只    有接收到首字符后未能在规定时间内完成接收才可以自动终止接收,如果收不到首字节,RCV将一    直保持有效。
16、一点解决办法:
  如果要停止RCV,需要复位相应的SM187.7,但是需要执行一次RCV才能有效,因为只有新的RCV指令CPU才去读SMB
  例如:
  LD M0.2
  RSM87.7,1
  RCV VB99,0
  XMT VB199,0
 在发送之前首先断开接收

17、2001年后订的TP170A,程序下载不下去?
  这是因为2001年后购的新版TP170A加进了新的功能和Firmware,原来的protool/pro V5.2+SP1不能支持这种新功能,所以应升级protool/proV5.2+SP1到 protool/proV5.2+SP2即好。

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Thu

15

Apr

2010

PLC控制步进电机分度的设计与实现

摘要

  本文简要介绍利用PLC控制步进电机对执行元件进行自动分度,重点介绍一种PLC控制步进电机的分度算法,可实现3600内转角误差为0,保证了精确分度,并给出分度算法梯形图。

  关键词:PLC 步进电机 分度 分度算法 梯形图

  Design and Implement of PLC Control Stepping Motor Indexing
  ChenGuo (LuoYang LYC Bearing CO.,LTD Technical Center)
  Absract
  This paper introduces how to realize the automatic indexing for workpiece using PLC control stepping motor. The indexing algorithm that can realize the corner error being zero in 3600 to ensure the precision indexing is mainly explained. The indexing algorithm ladder chart is also given.
  Keywords: PLC. Stepping motor. Indexing. Indexing algorithm. Ladder chart.


1、 引言
  大型轴承内、外套上的分度、打孔是轴承中的关键工序 ,它的工艺水平和质量的高低直接影响轴承的质量、寿命和制造成本。目前轴承行业大型轴承内、外套的分度方式普遍采用人工分度方式 ,其分度精度低、累积误差大 、工作效率低、工人劳动强度大,对轴承性能的提高造成很大的影响。我们所研制的大型数控分度头,采用PLC可编程控制器 ,控制步进电机驱动蜗轮蜗杆对执行工件进行自动分度, 结构简单、制造费用低,较好地解决了生产中的实际问题。


2、 总体设计方案
  步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。其重要特点是只有周期性的误差而无累积误差。步进电机的运行要有步进电机驱动器这一电子装置进行驱动,这种装置就是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说: 控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。因此,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位。


  在我们所设计的数控分度头中,就是利用这一线性关系,用PLC进行电气控制、编写分度算法程序,控制脉冲信号的频率和脉冲数,步进电机驱动蜗轮蜗杆对执行工件进行精确分度,并可实现调整、手动分度、自动分度等多种电气控制。


  电气控制方案为PLC+步进电机及可细分驱动器+数显尺。PLC选用DVP20EH00T,AC220伏供电20点 200HZ晶体管输出类型;根据分度精度要求考虑,选用可细分驱动器及步进电机,考虑分度时对工件的扭矩M=FR=fNR ,计算出最大扭矩为27Nm。按矩频特性选取步进电机 ,选130BYG350A型三相混合式步进电机及配套细分驱动器MS-3H130M。


PLC的I/O配置如下表:



  该数控分度头在径向安装数显尺来控制径向分度尺寸;由PLC控制步进电机轴向分度。操作人员启动电源 ,输入分度数后 ,调整/分度开关置于分度位置即可实现手动或自动分度。在自动分度中可实现分度机构的松开、上升、分度、下降、卡紧再松开的顺序控制


3、分度算法
  设总孔数为D2,总脉冲数D0,分度脉冲可计算为 :D0/D2=D4 +D5(余数)。若D5=0时 ,步进电机每转动一次,电机转角控制脉冲均为D4。若D5≠0时 ,将D5与孔数的一半(D2/2=D8)进行比较,若小于孔数的一半,步进电机先按D4个脉冲分度,步进电机每转过一个分度角,余数D5累积一次,当累积数大于D8时,步进电机则按D4+1个脉冲分度一次,此时累积数减去D4+1脉冲的余数即D2-D5,然后再按D4个脉冲分度,依次类推直至分度完毕;若余数大于孔数的一半,步进电机先按D4+1个脉冲分度,余数按D2-D5累积,当累积数大于D8时,步进电机则按D4个脉冲分度一次,此时累积数减去D4脉冲的余数D5,然后再按D4+1个脉冲分度,依次类推直至分度完毕。这样的分度算法,使孔与孔之间的分度误差始终小于一个脉冲当量,可以实现在3600转角误差为0的分度精度要求。


4、分度算法梯形图

5、结束语
  该大型数控分度头应用于1000mm~2000mm的轴承内、外套的分度 。主要优点为 :(1)分度精度高。驱动器在最高细分10000工作状态下,孔孔之间分度误差可控制在7.3μm, 可以实现3600转角误差为0的分度精度要求,满足了工件的分度要求。(2) 工作效率高,分度速度快。选用的PLC最高频率为200HZ,在自动分度工作状态下,50个孔的分度工作不足十分钟即可完成。(3)操作灵活、简便。该数控分度头实现调整(不分度)、手动或自动分度等电气操作。人工分度方式需要测量、画线等费工费时 ,由PLC控制的步进电机自动分度方式只需输入分度数 ,即可实现分度的多种控制。 (4)该数控分度头经济、实用。投入使用后,较好地解决了以往大型轴承内、外套的分度存在的问题,提高了轴承产品质量 ,降低工人劳动强度。

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