6ES7214-1BG40-0XB0西门子可编程控制器

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随着现代生产工艺的飞速发展，我国城市化进程的推动，中小城市数量不断增多，由此带来的水污染问题日益严重，因此污水处理厂的建设已成为当务之急。近几年，中小型污水厂（特别是小型污水处理厂）的建设日益增多，如何做好小型污水处理厂使其向着高度自动化和无人职守的方向发展已成为许多专家和工程技术人员特别关注的问题。Zigbee是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低成本、近距离、短延时等特点，海为PLC产品稳定，性能优越，已渐渐成为许多污水处理厂家的**。本文以海为PLC为控制器，使用海为新研发的无线Zigbee模块H01ZB、PC端PC2ZB模块、网关，介绍海为PLC在小型污水处理厂上的应用。

关键字：Haiwell(海为)国产PLC   H01ZB模块  PC2ZB模块  污水处理

一、污水处理工艺污水处理工艺流程图

一级处理：污水由进水井通过粗格栅初步排除大块杂质物体，然后在提升泵房中将污水提升到一定高度，以满足污水处理流程的总体势能要求。接着污水进入细栅格功能块中，过滤掉较小的悬浮、漂浮物，经过前面的物理处理后到达沉砂池中。

二级处理：进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等，此处采用常用的A2/O法。A2/O法具有运行费用低、除磷脱氮效果好等优点，是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种污水处理工艺，其中A2，即A-A，前一个A代表Anaerobic（厌氧的），后一个A代表Anoxic（缺氧的）；O代表（好氧的）。A2/O是一种缺氧—厌氧—过氧的污水处理工艺。

三级处理：由二沉池、消毒设备和污泥浓缩、脱水设备等组成。消毒设备主要针对含病毒细菌的污水需要紫外线或者加氯消毒，对这些污水进行针对性的处理使其达到排放标准。污泥浓缩设备是对进二级处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离；污泥脱水设备其主要功能是对活性污泥进行脱水处理，主要包括离心式脱水机，完成脱水处理后的污泥直接外运填埋。

二、组网示意图

  1．污水处理组网示意图

组网示意图

2.系统主要硬件配置

2.1、海为PLC

海为PLC主机自带2 个通讯口，可扩展至5 个通讯口，每个通讯口都可以进行编程和联网，都可作为主站或从站。支持1：N、N：1、N：N 联网方式，支持各种人机界面和组态软件，可与任何带通讯功能的第三方设备（如变频器、仪表、条码阅读器等）联网。

2.2、H01ZB模块

HO1ZB模块是一款用于支持PLC主机间无线通信的扩展模块。扩展了该模块的主机可使用MODR/MODW指令来实现无线方式的读写通信。一台主机*多可扩展3个通讯接口(所用扩展模块型号可为H01ZB或者S01RS等通讯扩展模块)。

2.3、PC2ZB模块

PC2ZB是一款用于PC端的无线通信的扩展模块。通过该模块，HaiwellHappy等上位机与扩展了H01ZB的PLC主机间能够以无线的方式进行联机及读写等操作。模块使用便捷，无需用户配置zigbee参数，通过模块自带的DIP拨码开关（设置PANID、协调器或者路由器身份）即可组建多个独立通信网络。                

三、系统优点

1、海为PLC编程软件全仿真，模拟量无须通过编程进行码值与工程量之间的转换。减少了程序编写和现场调试时间，方便了技术人员的调试工作，提高了工作效益。

2、有线组网相比，使用zigbee无线协议组网的建设和维护成本极大地降低了。用户组建好一个通讯网络之后，需要增加新的设备时，无需新增通讯线路，只需将新增设备加入到已组建好的无线网络就可以实现系统的扩充，有更好的扩展性。

3、整个系统的自动化程度高，系统结构和运行状态良好，处理后污水达到环保要求可直接排放，后续维护成本低，能够为污水处理厂创造更广阔的利润空间。

1.行业介绍

一次性塑料杯、塑料碗开始广泛传播始于上世纪70年代末，凭借其便捷、卫生等特质，使其在餐饮业备受器重。塑料杯和塑料碗制造业的快速发展主要是因为这些塑料制品是方便和省时的。目前，塑料杯和塑料碗广泛应用于饮料店、热冷饮店、奶茶店、酒店、餐厅和咖啡店，提供各种塑料杯装的外带饮品和现场使用。

随着我国经济的持续发展和科学技术的突飞猛进，该设备被广泛应用于一次性塑料杯制造领域的取杯自动化作业，可以快速从一次性塑料杯成型机中取出并叠放到设定数量。很好的提高了生产效率、节约了人工成本，降低了劳动强度、改善了生产环境。

工作原理：制杯机取杯机械手通过伺服电机来进行XY轴控制手臂前进到成型机模具中，通过真空发生器来吸取塑料杯，取出后通过设定参数叠放到输送带上，通过输送带传送到包装机上进行包装。

2.系统设计方案

2.1方案背景

制杯机取杯机械手是根据传统的人工拾取叠放塑料杯设计开发的一款全自动的取杯叠放设备，相对于人工操作叠杯，自动取杯机械手更快，叠放精度更高，无人工接触更加卫生。全自动制杯机取杯机械手控制多采用PLC控制系统，PLC不但能满足客户的控制要求，而且系统稳定性好、可操控性高。本文主要以永宏PLC在制杯机取杯机械手上的应用为背景，对该方案的硬件设计、软件设计和实施结果（应用效果）进行了详细的阐述和说明。

2.2 客户需求

根据机械结构和工艺要求，客户要求拥有以下功能，首先要求可进行手动控制步进电机、气缸等，有模拟启动和单独停机功能，HMI显示当前当前机械手运行状态、主机当前角度显示等功能。总而言之，制杯机取杯机械手既需要很好的实现多种控制要求，同时也需要很好的实现多种工艺要求。制杯机取杯机械手具体工艺及功能要求下表。

3.硬件配置

制杯机取杯机械手组装机需要控制2个伺服电机和1个变频器以及多个气缸。所以采用1台FBs-40MCT2-AC（主机）作为整台设备的控制系统；并使用1个FBs-B2DA（模拟量板）进行PLC对变频器的频率控制；上位机采用HMI触摸屏界面用于数据监控及参数设置。运动控制采用用伺服驱动及电机和变频器及电机；其它执行单元选用气缸，普通电机等；检测单元选用编码器和接近开关。整套配置方案能够帮助客户节约很多系统成本。整套配置方案能够帮助客户节约很多系统成本。

4.工艺流程

制杯机取杯机械手的工艺流程主要分为四个流程：机械手控制，输送带控制，主机控制，制杯控制。还有辅助的报警功能等。

机械手控制：XY轴伺服电机进行取杯放杯动作。

输送带控制：对叠放好的塑料杯进行传送。

主机控制：控制变频器启停以及频率变化。

制杯控制：塑料杯成型控制。

5.结论（实施结果）

通过现场调试，制杯机取杯机械手组装机具有结构简单、操作简单、便于维护、生产效率高、生产质量高等优点，设备的运行效率为2-3s/板，而且设备在运行过程中运行平稳、生产效率高；从而可以为客户提高生产效率，降低劳动强度，节约人工成本，改善生产环境。该设备在一次性塑料杯领域得到了越来越广泛的应用，以其高速度、高精度、高稳定性和很强的适用性，同时也得到了越来越多的客户认可