西门子6ES7223-1PM22-0XA8接线方法
| 一、前言 工作小时累计是工程机械设备一个必备的功能。一方面它是企业与客户之间履行保修条款的重要的数字证据；另一方面也是用户施工结算的有效工作数据。传统的小时计大都是电磁机械式的，也有用液晶式的。随着科学技术的不断发展，plc（可编程序控制器）在工程机械设备上被广泛应用。三一重工股份有限公司在所有的产品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使产品的可靠性、控制精度、智能化程度、扩展性都有了很大的提高。S7-200功能强大、资源丰富，用它来实现工作小时累计是可行的,传统的小时计可以省掉。 硬件组成 在现有的S7-200PLC电气系统中，不需要增加任何资源。在外部计时条件满足的情况下，CPU开始计时，同时，计时数据通过PPI电缆传到人机界面显示。
软件设计 计时器：利用系统的特殊寄存器标志位SM0.5作为计时脉冲，接通一次（或断开一次）为1秒，用计数器累计时间，满60向前进位。 时间累计：实时的小时计是前一次的累计时间加本次的工作时间。H=h0+h1。 时间存储：用存储的方式存储时间数据到EEPROM存储器。 存储周期：存储周期长，EEPR OM存储器使用的时间长，但计时精度低；存储周期短，计时精度高，但EEPROM存储器使用的时间短。这是一个矛盾的统一，设计时要根据系统的实际情况确定合适的存储周期，一般设计为3-5分钟。进行一次存储的操作，扫描时间会增加15-20ms。 小时计编辑功能。考虑到CPU有可能损坏的原因，更换CPU后小时计的数据会清零，所以，小时计要有编辑的功能才更完善，当更换CPU后，通过界面可以把以前的工作数据输入到系统并存储，在这项操作时，为了使编辑的数据能够成功存储到存储区，必须在数据编辑完后，让CPU再运行一个大于存储周期的时间。当然，为了使工作数据的严谨性，小时计的编辑一定要密码进入。 存储地址更换。为了小时计的实时性和准确性，存储周期不能设计得太长，一般设计为3-5分钟。EEPROM存储器操作的安全次数为10万次，那么一个EEPROM存储器安全计时时间为100000×3/60=5000小时，一般机器的工作寿命是大于这个时间。解决这个问题的办法是在计时次数超过100000次时，更换存储地址。为了存储地址更换的方便，小时计的寻址方式采用间接寻址。 存储次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，存储次数也要与小时计一样进行存储，并到100000次后更换地址。 地址更换的次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，地址更换的次数也要与小时计一样进行存储，由于次数不多，所以，不要更换地址。 程序流程简图
误差分析 小计时产生误差的原因有两方面，一个是计时误差，另一个是存储误差。 计时误差：本小时计的计时器是用系统特殊寄存器标志位SM0.5，它的状态变化周期是500ms，如果程序运行时捕捉不到状态的变化就产生误差。通过长期的监控实验，这个计时误差很小，1小时的误差不到1秒，可以忽略不计。 存储误差：机器在关机时，后一次存储还没来得及执行，产生存储误差。这个误差是一个负差，计时时间比实际的工作时间表小。每次关机的大误差是一个存储周期的时间3分钟。 总结 经过500台机器三年时间的现场施工运行，小时计工作稳定可靠，没有出现任何故障。大的计时时间已达8000小时。 小时计计时范围宽，可达10万小时以上，可满足机器终身的计时要求。 时间数据存在EEPROM上，更可靠、更安全。 小时计数据可以密码进入进行编辑，消除了CPU损坏的后顾之忧。 可以节省一个电磁机械式的小时计，节约了一定的生产成本。 唯一的缺陷是存在一个存储误差，这个问题是可以通过程序的改进使误差减到小。 |
对象：
① 三菱PLC：FX2N + FX2N-485-BD
② 三菱变频器：A500系列、E500系列、F500系列、F700系列、S500系列
两者之间通过网线连接（网线的RJ45插头和变频器的PU插座接），使用两对导线连接，即将变频器的SDA与PLC通讯板（FX2N-485-BD）的RDA接，变频器的SDB与PLC通讯板（FX2N-485-BD）的RDB接，变频器的RDA与PLC通讯板（FX2N-485-BD）的SDA接，变频器的RDB与PLC通讯板（FX2N-485-BD）的SDB接，变频器的SG与PLC通讯板（FX2N-485-BD）的SG接。
A500、F500、F700系列变频器PU端口：
E500、S500系列变频器PU端口：
一．三菱变频器的设置
PLC和变频器之间进行通讯，通讯规格必须在变频器的初始化中设定，如果没有进行初始设定或有一个错误的设定，数据将不能进行传输。
即数据长度为7位，偶校验，2位停止位，波特率为9600bps，无标题符和终结符，没有添加和校验码，采用无协议通讯（RS485）。
有关利用三菱变频器协议与变频器进行通讯的PLC程序如下：
经过开清棉联合机加工后，棉卷或棉流中纤维多呈棉块、棉束状，并含有杂质，须通过梳棉机经分梳、除杂、均匀混和、成条的工序制成均匀的棉条以满足后道工序的要求。
梳棉机的控制要点在于：
Ⅰ. 锡林和刺辊由同一电动机通过张力尼龙平胶带正反面传动，在刺辊座上有张紧轮使传送带保持一定的张力；
Ⅱ. 喂入部分由变频电动机传动，可无级调速，由链条传至给棉罗拉，再传至棉卷罗拉；
Ⅲ. 道夫、剥棉和圈条由变频电动机和同步带传动，可无级调速，同时机构简化，噪声较小；
Ⅳ. 盖板清洁毛刷由盖板传动箱经同步带传动，并由单独电动机传动的清洁辊清除毛刷辊上的盖板花；
Ⅴ. 盖板踵趾面清洁盘刷由两只小电动机单独传动。
欧姆龙整体解决方案及其优势：
根据梳棉机的传动系统，我们采用了5套欧姆龙公司3G3MV系列的变频器，分别控制锡林、道夫、盖板花清洁辊、给棉罗拉以及圈条器。整个系统采用CP1H模拟量型PLC控制，同时采用NS5彩色触摸屏（可替换为单色的NT5Z）进行系统的操作和监视。由于PLC本身已自带了四入两出的高精度（1/12000）模拟量信号，因此简化了产品电气部分的配置，降低了整机的成本，提高了性价比。
PLC：OMRON多功能一体机CP1H为了适应当今不断加速的全球化以及市场需要的多样化，各种装备被要求具有更多的功能、高度系统化对应、易维护等一连串附加价值。为解决这类问题，欧姆龙推出全新的具有“高扩展性”的端子台型一体化机PLC――CP1H。
CP1H的开关量容量大可达320点，模拟量容量大可达37点，基本指令（LD）执行时间仅需0.10μs。CP1H－X□型PLC内置4轴高速计数器功能（单相100kHz／相位50kHz）和大4轴的高速脉冲输出功能（100kHz×4轴）。XA型本体还搭载4路模拟量输入和2路模拟量输出，分辨率高达1/12000。CP1H还支持Hostbbbb、NT bbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式。
HMI：OMRON彩色触摸屏NS系列许多年来，PT一直是与PLC中CPU单元交换预置数据，而NS系列则向前迈进了一步。它通过将部分软件内嵌在终端中来传递所需的信息，这就是我们称它为"导航器（Navigator）"的原因！NS系列实现了对各种设备的灵活的数据访问功能，使操作人员可在网络上操作设备，包括特殊I/O单元，智能设备，以及PLC。通过从设备库中拖放智能控件，NS系列可为你的机器定制界面，使操作优化，使设备的维护可由一般人员进行，而不必由工程师来完成。而其独特的标签切换功能，可以为一个单画面数据文件制作多个语言版本，使得多语言功能只需简单地切换标签就可实现。在硬件性能上，NS系列有着32000色的高分辨率（bmp和jpg），更大的图象数据容量和更快的图象显示速度。
Inverter：高功能紧凑型变频器3G3MV系列
3G3MV是一具有开环控制功能的小型恒转矩变频器,功率范围0.1kW～7.5kW，输出频率范围0.1～400Hz，当输出频率为1Hz时也能保证150％的输出扭矩，并能抑制由负载引起的波动。一体化的高速限流功能，抑制了高转矩引起的过流现象，保证了马达的平滑操作。3G3MV支持Modbus、DeviceNet现场总线，具有滑差补偿、V/f控制或高性能通用矢量控制、速度搜索、脉冲串输入输出、4种加减速时间切换，S形时间设定、指令丧失时的自动运转、过转矩?低转矩检测、PID调节等多种先进功能。
将开清棉联合机输出的棉流，直接均匀地输配给多台梳棉机，由此组成的联合机称为清梳联合机，简称“清梳联”。
清梳联将清花、梳棉两个工序连接成一个工序，取消了清棉成卷过程，省略了落卷、储卷、运卷和换卷等操作。清梳联由开清棉联合机和6台～12台梳棉机组成。作为纺纱工艺的道工序，可完成棉包的开松、除杂、混合、输送和梳理，制成合格棉条的工序。由于生产中各机组多联锁控制，以到达各机组喂棉不脱节的效果，故清梳联系统可采用一个PLC进行整个系统的控制，单元机可通过现场总线以远程I/O方式来控制。
欧姆龙整体解决方案及其优势：
我们采用一个主PLC （CJ1M）和若干个从PLC （CP1H）加 NT5Z（5.7”）触摸屏来构成清梳联控制系统，主从PLC之间通过DeviceNet现场总线连接，实现远程I/O控制。主PLC带Devicenet通讯模块（连接各单元机）和以太网模块（连接办公自动化系统），控制程序集中在主PLC上，从PLC负责执行对主PLC的I/O映像和人机界面功能。该配置实现了各机组之间的连锁控制，保证了后方机台对前方机台喂棉不脱节、不跑空，提高了单机的运转效率。
网络系统：DeviceNet
DeviceNet是具有优良施工性能的一种现场网络，覆盖了广阔的应用领域，从传感器层到元件层，直到控制器层。各种控制器件，如PLC、机器人、传感器、和传动器，能便利地连接到一个单独的网络中。这样就能够在设备和生产线的设计制造、安装、调试、维护等各个制造现场的环节上降低成本，同时节约时间。通过到主站网络的无缝连接，能向客户提供PLC和SCM对策的进一步的附加价值。
DeviceNet大可连接64个结点，速率高可达500kbps，通信距离远可达500m，能够为开发和设计、生产和启动、操作和维护创造很多优势。它有着多种兼容元件，能更容易地进行系统构筑；在从站实现了设备模块化，从而减少了组装时间和布线时间，预防了布线错误，实现了更加紧凑的控制面板和设备。DeviceNet软件的简单设置和通信工作缩短了启动时间；能从元件收集到各种数据帮助预防性维护，从而防止系统突然死机并提高操作速度；并能在不停止系统下，用连接器进行简单的即插即用来更换元件。