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廈門心銳嘉自動化設備有限公司
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140DRA84000 Schneider/施耐德 CPU 模塊 140系列
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電氣控制系統設計
2.1 控制系統的組成及控制原理
工業自動化領域，可編程控制器PLC以其高可靠性、適應工業過程現場、 強大的聯網功能等特點，使用越來越普遍，廣泛應用于生產工藝過程，用于數據采集、狀態判別和輸出控制;在系統管理層面，通常用工控機擔負人機交流界面功 能，利用工控組態軟件來完成工業流程及控制參數的顯示，實現生產監控和管理等功能。作者正是充分利用了微型機和plc各自的特點,實現了優勢互補，在該控 制系統中比較好的得到了運用。系統設計參見圖1:
圖1 控制系統組成
2.2 觸摸屏的組態設計
上位機的系統設計采用全中文工控組態軟件mcgs（moNItor and control generated system），能充分利用wind0ws的圖形編輯功能, 方便地構成監控畫面, 以動畫方式顯示控制設備的狀態, 具有報警窗口, 實時趨勢曲線, 可便利地生成各種報表, 功能強大。
mcgs把每一臺下位機看作是外部設備, 在開發過程中根據“設備配置向導”的提示一步步完成連接過程。在運行期間, mcgs通過驅動程序和這些外部設備交換數據, 包括采集數據和發送數據指令。每一個驅動程序都是一個com對象, 這種方式使通訊程序和mcgs構成一個完整的系統, 既保證了運行系統的高效率, 也使系統能夠達到很大的規模。
為了滿足工藝上的要求，分別設計了手動狀態主界面（圖2）和自動狀態主界面（圖3）。控制面板上設有手動/自動按鈕，其主要區別在于，當設置在自動方式下時，系統則根據所采集到的環境溫度和管道壓力按照工藝流程自動運行，外界不能人為干預。手動狀態下能分別的控制各 個部件，按鈕紅色表示部件停止，綠色表示部件開啟。同時，為了防止在手動狀態下的誤操作，還特別設計了按鍵鎖功能。分別如圖2和圖3示。
圖2 手動狀態主界面
圖3 自動狀態主界面
2.3 系統的plc軟件設計
該控制系統跟據所要求的工藝選擇了三菱的fx2n系列plc。可編程控制器主要的控制對象是開關量居多，而本系統要求采集溫度值、壓力值、并且按要求控制變頻電機，所以需要加上硬件的a/d、d/a接口，實現模數轉換，來有效的處理模擬量。
考慮 到工藝要求系統采用了模擬量輸入模塊fx2n-4ad、與pt100型溫度傳感器匹配的fx2n-4ad-pt模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊fx2n- 4da。
根據項目的工藝要求，結合各種操作指令，確定設備動作的先后順序，利用梯形圖對plc完成開關量邏輯控制，編譯通過后可由通訊電纜下載到plc。程序框圖如圖4所示:
wenglor Sicherheitslich?tgitter Sender und Empfänger SG
SEW Frequenzumricht?er Movidrive MDF60A0040-5A3-?4-00 GEB
Simatic OP396 6ES5 396-0UA11 6ES5396-0UA11 GEB
BERGER LAHR Positec Servomotor VRDM3910/60 LWB
Bosch Kondenstor-Modu?l Typ KM1100-T KM1100T Nr. 1070048
Rexroth Unterbrechungsf?reie Stromversorgung VAU01.1S-02
Danaher Motion Servomotor DBL3M00300-BR2-?000-S40 GEB
Danaher Motion Servomotor DBL4N00950-0R2-?000-S40 GEB
BOSCH Flügelzellenpum?pe 0 513 300 123 0513300123
Schneider Electric Compact NSX LV432408 NSX400N ovp
Simatic S5 CP923C 6ES5 923-3UC11 OVP
Siemens Simatic Sinec Net 6GK1 901-0AA00-0AC0 ovp
Bosch Versorgungsmodu?l Typ VM 50/B-TC1 VM50BTC1 GEB
System forschung CPU Karte MPV ME 1000 ovp
INDRAMAT Capacitor TCM 1.1-08-W0 TCM1108W0 OVP
DENISON Hydraulics Flügelzellenpum?pe T7B B05 2R00 A1M0
Siemens Simatic OP15 OP15C2 6AV3515-1MA32 GEB
SICK Kontrasttaster NT8-21412 1006039 OVP
Simatic S5 CPU943B 6ES5 943-7UB21 6ES5943-7UB21 GEB
Stromag Stromatic Frequenzumricht?er CEC 025.2 CEC0252
Simatic S5 CPU921 6ES5 921-3WB11 6ES5921-3WB11
Sick Drehstrahl Lichtvorhang OTD3-1313 GEB
Fanuc Power Mate-Model H A02B-0211-B501 E01210095 GEB
INDRAMAT AC Servo Controller TDM3.2-020-300W?1 GEB
Simatic Sinumerik Lastnetzgerät 6EV1354-5AK
Kollmorgen-Seid?el Typ 6SM 45-M 3000 6SM45M3000 GEB
Siemens Simovert P Micromaster 6SE3112-8BA40 ovp
Datem IST VME-bus to Bitbus interface DCM804
Simatic Sinumerik Safety box 6FX1123-8CA04 versiegelt
Kombi Simatic S5 CP527 6AV1 242-0AB10 + CP526 GEB
SCHLEICHER Steuereinheit P03-CPU/20 EDV: 72611200 GEB
NEFF WIESEL DYNALINE WV60-000-MM-05-?1000-1480-0
SIMATIC Panel PC Panelsystem Touch Panel TFT 15" T-N834
AEG Modicon A250 communication expert TXT 132 60-51-042
AEG Modicon Analog Ausgabe DAU 109 C/N: 6061 SIE
Leine&Linde Schaft-Drehgebe?r RSA 608 549849-01 OVP
Simatic S5 DI431 6ES5 431-3BA11 ovp
Simatic S5 DI433 6ES5 433-3BA11 ovp
Simatic S5 DIO401 6ES5 401-0AB11 ovp
Mayser Schaltmatte auf PVC 1500x1000mm SM/BK
Simatic S5 CPU900 6ES5 900-7AB11 + Eprom 6ES5 910-0AA21
Siemens SIMOVERT Masterdrive MC 6SE7014-0TP50-Z GEB
SICK Lichtvorhang Sender und Empfänger MSLS03-24071/MS?L
Hartmann & Braun ABB Freelance 2000 Analog Input Module
Simatic NET CP443-5 6GK7 443-5DX03-0XE0 OVP
Simatic S5 AO470 6ES5 470-4UC13 6ES5470-4UC13 GEB
Simatic S5 6ES5 410-7FA11 6ES5410-7FA11 ovp
Simatic S5 CPU095 6ES5 095-8MD02 GEB
Festo Schwenkantrieb DRQ-63-180-PPV-?A Nr. 30589 GEB
Hartmann & Braun ABB Freelance 2000 Analog Output Modul
Systeme Lauer Bediengerät OP Operator Panel PCS090 GEB
emecanique FU ALTIVAR 58 ATV58HU18M2Z NIB
Simatic S5 IM301 6ES5 301-3AB13 REM/OVP
Simatic S5 CPU947 6ES5 947-3UA22 6ES5947-3UA22 GEB
Siemens Simatic Sinaut ST1 MOA-MDM 6NH9807-1LB 6NH98071
Siemens Simodrive 611 Vorschubmodul 6SC6110-3AA00
Simatic S5 MOBY ASM 6GT2002-0AA00 + 2 Module 0AB00
Fanuc Servo Amp. Unit A06B-6093-H101 V02150361 GEB
Simodrive 611 Filtermodul 6SN1111-0AA01-0?BA1 + 6SL3060-
Simodrive 611 LT-Modul 6SN1123-1AA00-0?HA0 inkl. 6SN1118
CONTROL TECHNIQUES Commander SE SE23400300 ovp
Warner Electric Hochfrequenzumf?ormer MCS202-E1 MCS202E1
emecanique Frequenzumricht?er ATV21HU40N4 OVP
Siemens Simovert P Micromaster 6SE3121-0DC40
Simatic S5 DI/DO 485 6ES5 485-7LA11 6ES5485-7LA11 OVP
Siemens Simatic NET IND. ETHERNET OLM 6GK1 102-4AA00
ELAU AG Servomotor SM 070-60-020-P0-4?5-S1-B0 GEB
Hydac Förderpumpe MFZP-1/2.0/P/63?/10/RV4.5/0.18/?400-50
Simatic SINEC CP2430 6GK1243-0SA00 GEB
Allen Bradley AC Servo Controller 1394-AM07 1394AM07
BEKA-MAX Pneumatikkolben?pumpe PP-1 PP1 ovp
ADVANTECH ISA CPU Karte-1-0 PCA-6151P PCA6151P ovp
Siemens Leistungsschalt?er 3VF3211-1BW41-0?AN2 OVP
emecanique ALTISTART 3 ATS23PD30N Sanftanlasser
Festo Linearantrieb MLO-POT-1000-TL?F MLO-POT1000TLF 152
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