西门子CPU 6ES7 214-1HG40-0XB0安装调试
1、 数控车床的功能需求
需要端子控制作为命令源，二线式端子控制：一个正转命令FWD入，一反转命令REV。
频率源为模拟量设定（电脑控制板输出0～10VDC），只需要从AI1口输入频率指令即可。
能保证在300r/min速度下正常切削工作，低速力矩要求比较大。
加速和减速时间根据客户自身需求，一般在2～3s，需要带制动单元的变频器。
需要故障信号输出信号和故障复位信号。
主要的参数和性能指标：
1）3.0kW数控车床
电动机参数：额定功率：3.0kW，额定频率：50Hz, 额定电压：380V，额定电流：7.8A，额定转 速：970r/min
机械传动比：1：1.5
加工材料：45#钢
实际测试性能指标：主轴转速：200r/min（变频器运行频率15Hz左右）, 进刀速度：50mm/min, 单边进刀量：2.5mm，运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大。
2）5.5kW数控车床
电动机参数：额定功率：5.5kW，额定频率：50Hz, 额定电压：380V，额定电流：13A，额定转速：1400r/min
机械传动比：1：1.5
加工材料：45#钢
实际测试性能指标：主轴转速：200r/min（变频器运行频率9～10Hz）, 进刀速度：60mm/min, 单边进刀量：2mm；主轴转速：450r/min（变频器运行频率22Hz左右）, 进刀速度：60mm/min, 单边进刀量：4mm，运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大。
调试参数：
F0.02 1：端子命令通道
F0.03 2：AI1
F0.13 加速时间：2.0～3.0s
F0.14 减速时间：2.0～3.0s
F0.11 上限频率：100.00Hz
F2.12 载波频率：7.0kHz
F1组（电机参数），根据电机铭牌输入。
一、 概述
我公司制桶生产已有多年，制桶生产线已有多条。制桶生产线的工艺过程是：将马口铁弯卷成圆桶形焊接，然后经过成方机加工，使之成为长方形，然后经翻边机翻天地边，经卷封机卷天、地板。经检验成为成品桶。在制桶线的成方机中，由于有检测有桶否 ，确定焊缝位置，把圆桶举起成方，放下，搬送等加工过程。机器动作多，控制过程比较复杂，故选用ＰＬＣ加以控制。
二、硬件配置
成方机是在ＰＬＣ系统的控制下实现全自动化生产的，这套控制系统是由日本立石公司的Ｃ４０Ｐ组成的中心处理单元，硬件联接见图１
图１ 硬件联接图
可编程序控制器，简称PLC；在生产设备中有大量的开关量及模拟量的控制装置，如：电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、**的设定与控制等等。以前，以上的控制主要是用继电器或分立元件来实现。但随着生产的飞速发展。人们对这些自控装置提出了更通用、易变、易修、可靠、经济的需求。随着电子技术的发展，人们开发了各种各样的可以满足上述要求的控制装置，其中就有可编程序控制器（PLC）。PLC是1969年才开始发展的。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了各具特色的系列产品。OMRON C40P具有以下特点：
1．功能齐全：PLC的基本功能包括开关量输入/输出。内部中间继电器,延时ON/OFF继电器、锁存继电器、主控继电器、计时器、计数器、移位寄存器、四则运算、比较、二十进制转换等。
2．应用灵活：C40P的标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁多的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。它的安装和现场接线简便，由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有购买硬件设备前就进行“软接线”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。
3．操作方便、维修容易：C40P采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程与功能助记符编程，使用户能十分方便地读懂程序并编写、修改程序。PLC带有完善的监视和诊断功能，对其内部工作状态，通信状态，I/O点状态和异常状态均有醒目的显示。因此，操作人员，维修人员可以及时准确地了解机器故障点，利用替代模块或插件的办法迅速处理故障。
4．稳定可靠：各生产PLC的工厂都严格按有关技术标准进行出厂检验。C40P通过了JIS标准，所以，尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境。另外，由于其结构精巧，所以耐热、防潮、抗震等性能也很好。
三、软件结构
ＯＭＲＯＮ公司C40Ｐ可编程控制器所用编程语言为梯形图。
图2流程图
由于制桶生产线上成方机的工艺要求是：（1）将焊接罐体由圆形变为方形。（2）保证焊缝的位置在罐边的正中位置。所以，在软件设计中，首先考虑将罐的焊缝位置找正，固定后，通过成方工位，使之成方，然后运送出成方机，完成成方工作。
寻找焊缝的工作是由一个振动传感器和一个放大器完成。由于焊缝是凹凸不平的，这样可由一个振动传感器检测，测到后传入放大器，放大器输出后输入到可编程控制器，告知焊缝找到。成方的工作是由两个扩张块完成，当圆形罐到扩张块中，扩张块向外扩张，使圆形罐变成方形，完成成方工作。
四、控制功能
在自动运转条件时，自动运转中间继电器得电，定位阀得电常闭，运送电机动作。然后检测罐是否到位，到位后罐被阻挡杆定位，使罐体位置正确，然后是检测、圆盘上升，计数等动作，边缝检测到后放下，到扩张工位扩张，然后，送出罐体，完成成方机工作送到下一工序。在手动运转条件下，也可一步一步完成这些动作。
在焊缝检测工位，由于在旋转的罐边缘测焊缝后要马上停下来，以保证焊缝位置正确，这里利用了一套制动离合器：当电机带动焊罐在旋转时，制动离合器带着旋转，当焊缝找到后，制动离合器动作，使焊罐准确停止，保证了焊缝的位置。
五、结束语
虽然ＰＬＣ控制器价格较高，但由于ＰＬＣ内部辅助继电器的存在；及输出点能承受大负荷，故可以直接驱动一般的电磁阀和信号灯，这样便能节约原来所有的中间继电器，由于元件的减少而使控制柜的体积缩小。并且，ＰＬＣ的可靠性较高，功能也较全，是理想的控制器件。
浆纱工序是织造生产流程中的关键工序，为**浆纱质量，使浆纱机实现机、电、仪、气、夜一体化技术、盐城纺织机械厂生产的GA-333型浆纱机率先应用了华光电子工业有限公司的中规模SU-6型可变程序控制器，作为设备的中央电气控制。对设备的运行状态、工艺参数等进行在线检测和实时控制，为浆纱机本身的浆纱质量和机械性能提供了可靠的技术保证。
1、 压浆力随车速的变化作线性调节是保证上浆质量稳定的关键技术之一、压浆利于车速的关系曲线见图（一）。PLC通过传感器采集车速信号，压浆力信号与设定的车速、压浆力进行比较计算后，通过DA模块进行电流输出，输出的电流信号控制电控调压器输出的压缩空气压力使压浆力与车速的关系符合工艺曲线的要求。
（图一）压浆力与车速关系曲线
为了实现这一功能，PLC系统配置了如下模块。
（1）U-01AD模块，用来采集压浆力的信号，模块安装位置号为PC26.
（2）U-01DA模块，用来输出对压浆力的控制信号，本系统输出的控制信号为电流信号I+和I-，主控气动柜气阀调整压力，模块位置号为PC15。
（3）U-01Z高速计数模块，用以采集浆纱机的运行速度信号，模块安装位置号位PC16。
（4）由U-05T输出模块和U-05N输入模块组成参数设定矩阵电路（见图二），根据工艺要求P1、P2值可根据车速V1（低速）、V2（正常工艺车速）预先设定。当车速为0或V1，以低压浆力P1压浆；当车速升高，压浆力随着升高；当车速降低，压浆力P随着减小。这便构成了压浆力随车速变化进行线性调节的控制功能，这一功能的实现是由上述几个特殊模块在软件程序的支持下完成的，其控制精度、稳定性都很好，使上浆率这一重要工艺指标得到保证。
2、 伸长率的在线检测、数字显示及精细调节系统对工艺参数的控制作用，体现su-6优越控制功能的系统之一。
伸长率是浆纱工序重要工艺参数之一，要求纱线的伸长率在保证卷绕的基础上尽可能小，以保持纱线的大伸度，为后部工序的工作提供良好的条件。
对伸长率的在线检测和控制步骤是：
（1） 首先对浆纱机拖引辊、上浆辊、引纱辊的线速度进行检测。
（2） 可编程序控制器对采集到的数据进行处理计算。
（3） 将计算的结果输出到显示器进行在线显示。
（4） 同时将计算结果与伸长率的设定值进行比较，用输出模块控制伺服电机自动对伸长率进行精细调节或根据显示的数据进行人工远程调控。
为完成上述显示和控制功能，在PLC系统中使用了如下模块：
（1） 使用了U-01NI中断输入模块，采用华光电子工业有限公司的TRD-J200-RZ旋转编码器，KCN-6SR计数器作为传感器，以中断执行方式输入数据。同时使用U-01Z高速计数模块检测的数据。U-01NI模块放入PC00槽内。
（2） 采用U-15T和U-05N模块，使用矩形输入方式对伸长率工艺参数进行设定以及伸长率自控命令和人工远程调控信号输入。
（3） 采用U-20T输出模块，执行伸长率自控和人工远程调控指令。
上述伸长率自控系统的使用保证浆纱伸长率的控制精度，同时简化了挡车工的操作和人为因素的影响。
GA-333浆纱机使用SU-6可编程序控制器的系统配置情况：
系统配置
SU-6PLC系统中共配置了U-01AD、U-01DA、U-01Z、U-01NI四块特殊模块季其它输入输出模块15块，共计19块模块，其实际使用I/O点数为67/140点，对浆纱机如下工艺参数进行自动控制。
1、 经轴的退绕张力。 2、浆液、烘筒的温度自控。 3、压浆力随车速度变化作线性调节。 4、伸长率在线检测数字显示及精细调节。 5、浆液液面自控。 6、浆纱匹长、匹数的自动记录。 7、浆纱车速、压浆力、伸长率、回潮率、匹长、匹数的显示。 8、对全机近70个点的机械动作进行控制。
SU-6输出模块的配制
PC12(U-05T) PC21(U-05T)浆槽（前浆槽）
CA CA
0-退绕张力自控贮气阀YA 0-引线压辊上下电磁阀YA
1-退绕张力自控刹车阀YA 1-前浸没辊侧压电磁阀YA
2-压纱辊（车头侧面压纱）
2-后浸没辊侧压电磁阀YA
3-空 3-前压浆辊升降电磁阀YA
4-织轴正传电磁阀YA
4-前压浆辊高低压切换电磁阀YA
5-织轴反转电磁阀YA 6-后压浆辊高低压切换电磁阀YA
6-织轴离合器合YA 7-补浆电磁阀YA
7-织轴离合器分YA CB
CB 0-边轴离合器电磁阀YA
0-计时 1-前压浆辊自动加压电磁阀YA
1-电铃中间继电器KA9 2-前浸没辊升降电机接触器（升）KM12
2-I浆槽电磁离合器的中间继电器KA10 3-前浸没辊升降电机接触器（降）KM13
3-II浆槽电磁离合器的中间继电器KA11 4-后浸没辊升降电机接触器（升）KM14
4-警报器高 5-后浸没辊升降电机接触器（降）KM15
5-警报器低 6-I浆泵电机接触器KM16
6-空 7-I浆槽湿分线接触器KM17
7-空 PC22(U-05T)II浆槽（后浆槽）
PC20(U-05T) CA
CA 0-引纱压辊上下电磁阀YA
0-寸行电机接触器KM11 1-前浸没辊测压电磁阀YA
1-寸行电磁离合器的中间继电器KA2 2-后浸没辊测压电磁阀YA
2-织轴电磁离合器的中间继电器KA3 3-边轴离合器电磁阀YA
3-打印中间继电器KA8 4-补浆电磁阀YA
4-左拍分电机接触器（拍）KM7 5-后压浆辊升降电磁阀YA
5-左拍分电机接触器（分）KM8 6-后压浆辊高低压切换电磁阀YA
6-右拍分电机接触器（拍）KM9 7-前压浆辊高低压切换电磁阀YA
7-右拍分电机接触器（分）KM10 CB
CB 0-前压浆辊升降电磁阀YA
0-油泵电机接触器-KM2 1-前压浆辊自动加压电磁阀YA
1-伸缩箱电磁阀YA 2-前浸没辊（电机升）接触器KM18
2-导纱辊电磁阀YA 3-前浸没辊（电机降）接触器KM19
3-测长辊电磁阀YA 4-后浸没辊（电机升）接触器KM20
4-上落轴电磁阀YA 5-后浸没辊（电机降）接触器KM21
5-排风电机（I）接触器KM5 6-浆泵接触器KM22
6-排风电机（II）接触器KM6 7-湿分绞接触器KM23
7-空
SU-6可编程序控制器的使用大大简化了电器控线路，是继电器、接触器逻辑控制电路无法比拟的，并且各模块均有LED状态指示和故障显示，可对故障的分析处理带来极大的方便，压缩故障停机时间，**工作效率。
结束语
中规模的SU-6可编程序控制器是一种结构紧凑、功能丰富，适用于分散控制的系统的理想设备，而且其性能极为稳定。SU-6在GA-333浆纱机上已运行了2年多了，从未发生故障，既满足了设备的工艺要求，又**了浆纱机的档次，作为用户，我们对华光的PLC系列产品表示十分满意。