艾默生工業自動化（中國）　　供稿

 

    染缸係統用於為布料著色，通過調節溫度
，壓力
，和顏料的流量形成一定的工藝條件
，在相對穩定水位、壓力、溫度條件下對布料進行染色。係統屬於全電腦控製，對各個控製量均實現閉環控製
，根據反饋實時調節補償，以達到穩定的控製效果。

用戶對於每種染色工藝的要求不同
，要求程序按照功能進行模塊式劃分，可以根據需求在上位機中靈活調用，組成一個工藝方案。

    根據客戶需求，結合當前工控技術的最新技術和產品，設計采用的電氣技術方案如下。

上位機采用工業平板PC機。PC機與PLC以RS232方式通信，上位機開發平台采用Wonderware Intouch 9.5版組態軟件，可實現對整機運行工作情況的監控和曆史紀錄數據的保存。

    在可編程控製器（PLC）方麵，選擇業內領先的艾默生PLC作為核心控製器，采用MODBUS通訊協議，與艾默生變頻器通過RS485總線通訊控製方式實現傳動控製，並可與流量傳感器通訊。根據係統要求
，這些PLC分配在三個控製箱中。主控製箱中1台PLC配置為MODBUS主站
，由主站對全部從站PLC、變頻器、流量傳感器進行監控
；上位機通過主站來進行係統監控。

    變頻器選型采用艾默生TD3000係列和SK係列產品。 TD3000係列變頻器是高品質、多功能
、低噪音的矢量控製通用變頻器
；SK係列變頻器具有體積小巧、操作簡便、功能實用、寬輸出頻率和低噪音等優點。

    文本顯示器采用無錫彙聯SLIAN文本顯示操作屏。

1、PC作為係統的上位機通過串口與主控製箱的PLC主站模塊的通訊口0連

接，采用RS232通訊實現對PLC數據的采集和控製。

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、係統主幹通訊網絡采用MODBUS協議。

3、係統分為三個控製箱：主控製箱
、機身控製箱、機身電磁閥接線盒。係統需要配置5個PLC主模塊，以MODBUS總線協議進行通訊。主控製箱內有3個PLC主模塊
，其中第1個主模塊配置為MODBUS主站。機身控製箱和機身電磁閥接線盒分別各配置1個PLC主模塊。

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、主控製箱的主站PLC采用EC20-2012BTA主模塊（晶體管輸出），擴展了2個EC20-4PT模塊（溫度測量）
、2個EC20-4AD模塊（4-20mA模擬量測量）；主控製箱的從站PLC采用2個EC20-2012BTA主模塊（晶體管輸出）。

5、機身控製箱從站PLC采用EC20-2012BRA主模塊（繼電器輸出）

，擴展了1個EC20-4AD模塊（0-10VDC模擬量測量）。控製箱應留出未來擴展的空間
，以便將來增加擴展模塊。該控製箱上安裝1個無錫彙聯SLIAN的文本顯示屏，通訊線與PLC的通訊口0連接（RS-232）。

6、機身電磁閥接線盒從站PLC采用EC20-3232BRA主模塊（繼電器輸出）。

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、5個比例閥分別由主控製箱的3個PLC主模塊進行控製。每個PLC主模塊可控製2個比例閥。

8、4台變頻器和2個流量計都作為MODBUS從站

，由主控製箱主站PLC進行監控。

    人機交互通過PC實現，PC可以實時監控整個係統的工作運行狀態


、動作過程及故障報警、實時曲線描繪和保存曆史數據等，同時可發送各種操作命令給PLC以控製係統的運行。

在主站PLC與PC
、從站PLC、變頻器和流量計儀表通訊方麵，EC20 PLC充分利用自身的優勢，由於EC20 PLC本身帶有2個串行通信口（1個RS232口，集成自由協議/編程協議/MODBUS從站協議
，1個RS232/485口
，集成自由協議/MODBUS主站/從站協議）

，EC20 PLC利用COM0口和PC進行通信（EC20 PLC做從站，設置成MODBUS從站協議），利用COM1和多台從站PLC
、變頻器和流量計儀表組成網絡進行集中控製（EC20 PLC的COM1設置成MODBUS主站協議）。

    艾默生變頻器自帶RS485接口的通訊單元，用於實現PLC與多台變頻器的聯網。對變頻器的所有控製都通過RS485通訊鏈路來完成，可省去變頻器的外部起停控製線路。

    5個比例閥控製器均由步進電機及放大器組成，由主站PLC及2個從站PLC通過高速脈衝輸出口來進行控製。

    流量計儀表具有MODBUS協議，可由主站PLC通過MODBUS網絡訪問和監控。另外，流量計具有脈衝計數和頻率輸出，可用於計量，作為備用方案。脈衝輸出可以接入到EC20的高速輸入通道。

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