西门子PLC模块6ES7214-1BG40-0XB0
1 引言
我单位原由某压铸机厂生产的j1116型卧式冷室压铸机，系采用从日本光洋电子工业株式会社引进的sr-20可编程序控制器。使用pc软件直接控制主机工作。设备投运初期，表现了plc技术的稳定性和灵活性。但历经十年余后，现在出现电气故障率较高、出现故障后难以查找的设备生命周期晚期问题。诸如：有时机床没有开型动作，电子尺记数误差大，集中润滑系统程序控制不太合理等等现象。针对3#j1116型卧式冷室压铸机的具体情况，决定对其电气部分进行全面改造的方案。将plc控制技术与现场总线技术相结合，全面提高压铸机的自动化程度，使其性能更可靠更安全的运行。
2 系统改造设计
2.1 系统配置及选型
根据压铸机的过程控制系统特点的需求，结合plc输入、输出端子数的分配情况，以及可编程序控制器的性能价格比的综合因素考虑。**的plc型号为欧姆龙cpm2ae-60cdr-a。它具有价格低廉，结构紧凑的特性之外，还具有同步控制，高速处理包括50ms的快速响应输入，更短的扫描周期(0.64ms/ld)和1ms的定时器，高速计数器，这在很大程度上提高了压铸机的生产效率。而rs232端口能方便地连接可编程终端，确认操作环境和调试时能实现可视化。此外它还具有时钟(rtc)型，compobus/s，i/o链接功能，pid功能，模拟量控制功能(mad模块提供)，温度控制功能(ts模块提供)等等。cpm2ae的具体技术性能指标如下所示。
2.2 工艺和程序流程
j1116型卧式冷室压铸机适用于压铸铝、锌、镁等中小型铸件。主要由机身、合型、压射、液压、电气、冷却和润滑等部分组成。压铸机*基本的工艺流程图如下示。
本机具有手动调整和联动两种工作制。前者即机器的每一动作，都需要操纵箱上的开关进行操作，一般用于压铸机的试车和调整，不适于日常生产。而后者是一种半自动程序控制工作，直接用于压铸机的正常生产。但是根据具体压铸工艺的需求本机有三种程序选择，如附表所示。
2.3 实施方案及问题的解决
由于欧姆龙cpm2ae型plc的i/o定义号分配(十二进制)与光洋sr-20型plc i/o定义号分配(八进制)不同，且因原sr-20型plc输入端口为38点，现选欧姆龙plc输入端口是36点，故将原调整模具开度大小的4个输入接点和2个输出接点删除不用。以节省i/o点数，且能很好地满足压铸机正常工作的要求。由于输入/输出参数较多，故其硬件图省略。
利用omron 3.1软件版本程序将新的梯形图写入。通过上位pc机监控，及调试程序。再把新的压铸机程序灌入omron可编程序控制器ram区。而plc的外围线路及配电柜内其他线路重新布线。完成后实验、调试效果理想。针对以前电气故障问题所做的软硬件具体改动部分如下：
(1) 开档调节机构：它是为了满足不同模具压型厚度的需要而设置的，该机构是由电机、减速器齿轮副及拉杠螺母等组成。而先前是利用plc程序控制的。通过分析认为，完全可通过利用一般的电动机正反转控制线路，即可实现此功能，另外也可节省i/o点数，以满足系统配置的需求。
(2) 润滑系统：压铸机是采用集中润滑系统来实现机床的润滑。它是由润滑油泵，经过分配器分送至各润滑点。它对保养机床，延长其机械寿命有着至关重要的作用。有两种润滑方式：手动润滑和自动润滑。通过分析认为原j1116压铸机程序中自动润滑次数和时间设置的不合理，是导致压铸机机械各部分磨埙严重的重要原因之一。现程序设定为机器每循环20次，实现一次润滑，时间为40s。通过实验及生产，可完全达到要求
隧道监控管理采用现代综合信息控制工程技术，在每个通信站(浦东工作井、长兴岛工作井、上行江中段监控设备平台、下行江中段监控设备平台)各自通过100Mbps工业以太网交换机把总共44套欧姆龙CS1D和CS1D-S构成100Mbps以太网光纤冗余环网。
大桥监控管理实现对大桥段电力系统的遥控、遥信和遥测等工作，通过设置于大桥沿线变电站的PLC区域控制器控制变电所就地信号屏，显示预告、事故等信号。把大桥上所有21套欧姆龙CS1D和CS1D-S通过一个工业100Mbps以太网控制系统构成光纤冗余环网，与长兴岛潘园监控中心和崇明监控中心连接，实施高效的远程集中控制管理。
上海长江隧桥设备监控系统方案
目前，交通行业常用的欧姆龙的产品是可编程序控制器(也称为PLC或区域控制器)，可编程序终端(也称为触摸屏)，变频器等。具体产品如下：
CS1D冗余系统，提供全面可靠的控制
根据系统对可靠性的要求，选择双电源冗余、双CPU冗余、双网络冗余
CS1D支持多种双重网络
Ethernet可以像Controller bbbb一样双重化，两者在FA应用中都有良好的纪录。另外，有多种适用于底层I/O的网络，包括DeviceNet、CompoNet和MECHATRObbbb-II运动控制网络。DeviceNet和CompoNet都是开放网络，CS1系列在该网络中有良好的使用纪录。
技术特点：
上海长江隧桥项目中采用欧姆龙公司CS1D-S系列（双电源单CPU）PLC作为区域控制器（ACU），CS1D系列（双电源双CPU）PLC作为区域主控制器（RTU）。此系列的PLC为欧姆龙公司的主要大型机，具有32位RISC精简指令集结构，基本指令处理速度*快可达0.02us，存储空间可扩至128MB。采用模块化结构，主要模块（如CPU模块、电源模块、I/O模块、通讯模块等）支持带电热插拔；本地I/O容量*大；CPU具有自诊断功能：CPU故障、I/O校验错误、上位机链接出错、存储器故障等；支持工业以太网、Controller bbbb、DeviceNet、Modbus、Profibus-DP、ASCII、Interbus、Lonworks等多种现场总线，以太网支持Web Server功能，并支持具有自定义协议的协议宏串行口通讯功能，可以和外厂商设备毫无障碍的数据连接。
欧姆龙为用户打造近1000条行业解决方案及产品应用案例
为满足中国行业客户对解决方案及应用案例的日益需求，欧姆龙网站解决方案栏目近期扩容至12个行业分类和近1000个行业解决方案及应用案例。用户可以根据不同条件在解决方案栏目中以产品分类、行业分类、制造工序分类查找所需的解决方案或应用案例，并且也能了解到每个案例中用到的相关产品。用户在浏览每个产品时也能查看到该产品的所有相关应用案例。
关于欧姆龙自动化（中国）有限公司
作为****的掌握着“传感，视觉，控制”核心技术的自动化产品和解决方案厂家，欧姆龙是世界性工业自动化应用技术的***。欧姆龙的先进工业自动化技术广泛应用于各种设备以及现场，不断满足客户对生产效率，生产质量，生产环境以及生产安全性的追求。自从上世纪80年代初进入中国以来，欧姆龙已经在中国地区建立了统合的研发，生产，技术支援，物流以及售后服务基地。遍布全国各地的近50个事务所及办事处为在地客户提供直接和快速的对应支持。欧姆龙希望能与中国自动化业界人才一起共同努力并中国自动化事业的发展做出应有的贡献