德國進口Emotron全系列VFX48-037

WEINVIEW 在印刷機械行業(yè)的應用

一、引言

近年來，隨著工廠自動化技術的提高.觸摸屏作為一種新的人機界面產品已廣泛的應用在了印刷機械的制造行業(yè)，使用人機界面能很好的提高設備生產效率。明確的告知設備操作員機械設備的運行狀況及生產狀態(tài)，使用觸摸屏可以使電氣接線簡單化，同時減少PLC的I/O點數(shù)，降低生產成本，也相對提高整套機械設備的附加值。

二、工藝自動化分析

以高速雙面印刷機為例，其整機的動作控制部分由輸紙機、收紙機和主機三部分組成。主機除主電機，上、下水輥電機，制動輥電機分別由四個變頻器控制外，其余主要動作由七個氣缸分別來控制上水輥、下水輥、上墨輥、下墨輥、遞紙、上滾筒、下滾筒等的離合動作。氣路的控制分為手動和自動兩種模式。整機的核心調試工作就是電氣、氣動與機械動作相匹配，避免印刷中紙張的浪費。

由于自動工作模式下各動作要以一定的順序工作，機械采用凸輪來控制各動作離合時的角度，電氣選用二相增量型旋轉編碼器來實時測量凸輪的旋轉角度，編碼器每旋轉一周，產生360個脈沖，PLC高速計數(shù)器計數(shù)720，到零位后復位重新計數(shù)。我們可以隨時更改編碼器的角度值，來配合機械的改動或因速度不同，慣性不同，所需動作的角度值不同，省卻了煩瑣的機械控制。

設備圖

三、印刷機的電氣原理：

1、印刷機原理圖

印刷布局圖

2、電氣設計部分：

由于印刷機的長度過長，為了操作方便，在兩個不同的位置各放置一個觸摸屏：MT6100i和MT6070iH，在主人機界面(MT6100i)中，設計了4幅畫面，包括整體圖形、故障報警、機器速度和印刷控制。還有兩個自動彈出窗用于對電子凸輪參數(shù)(Q00 PLC內部地址)的修改，實現(xiàn)在線控制；另一個觸摸屏(MT6070iH)中，也設計了4幅畫面，包括印刷控制、水輥速度顯示、調版顯示和計數(shù)控制。故障顯示使用指示器，給出位元件即刻實現(xiàn)閃動效果，讓操作者很方便的知道故障部位，整體感很好。在水輥速度顯示中，設計了一個顯示圖，可以顯示水量增加大小，同時也可以方便監(jiān)控。

3、 調版部分的分析：

將觸摸屏中的色組選擇開關(自鎖式)按下，調整上、下按鍵，經過三PLC的程序處理后，將輸出模塊的觸點導通，控制繼電器動作使電機運轉。電機運轉后，通過機械部分的傳動，帶動電位器的阻值變化。經過線形模塊和模擬量模塊的處理，變?yōu)閿?shù)值送人PLC中，PLC處理后，送到觸摸屏，顯示調版位置的變化。

四、軟件的特點：

1、主從通訊功能

當MT6100i觸摸屏連接到Q00 PLC后，MT6070iH觸摸屏利用主從通訊模式通過MT6100i間接獲取PLC內數(shù)據，如此連接，極大的簡化了通訊程序的處理。

2、觸摸屏MT6000系列,可根據不同客戶需求,方便、快速的生成個性化的人機界面，用戶可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等功能元件來處理或監(jiān)控管理變化的數(shù)據信息。

3、標準化總線設計,可方便擴展多臺連接。

4、畫面設計。觸摸屏的應用省略了原有的一些按鈕、指示燈、計數(shù)器、轉速表、時間繼電器及潤滑程控控制器等元器件，降低了故障率，也減少了接線的工作量。威綸通的人機編輯軟件Easybuilder8000提供了12個用戶、6個等級密碼的保護，有利于廠家對某些特定參數(shù)進行限定，保護了用戶的利益。觸摸屏超大的128M內存，給程序提供了足夠的畫面存儲空間：多屏PLC輸入、輸出狀態(tài)監(jiān)視畫面，系統(tǒng)幫助里詳細介紹了本機電氣操作及維修提示，使整機的電氣系統(tǒng)操作、使用、維修簡單方便，參見圖下。

五、結束語

一套完整的印刷機電氣系統(tǒng)，包括硬件、軟件的設計，涵蓋范圍廣。本文中，簡單介紹了其中比較重要的幾部分，其他細節(jié)還很多，不再一一列舉。使用觸摸屏控制系統(tǒng)，性能穩(wěn)定、設計和使用方便，已經在我公司生產的印刷機上得到了應用.威綸通觸摸屏功能齊全、可靠耐用、編程簡潔，與其他HMI產品相比，界面友好，給用戶編程和維護都帶來極大方便?？傊?，威綸通觸摸屏在電氣系統(tǒng)設計起到了關鍵性的作用,給我的設計工作帶來極大的方便,隨著威綸通觸摸屏性能的不斷提高,其在印刷機行業(yè)的應用將更加廣泛和深入。

摘要：基于目前科學技術飛速發(fā)展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現(xiàn)階段國內電力系統(tǒng)的運營成本還相對較高，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經勢在必行。電能管理系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統(tǒng)的運營成本，本文通過昆明第九污水處理廠電能管理系統(tǒng)的應用介紹電能管理系統(tǒng)在工廠中的應用。

　　關鍵字：電力系統(tǒng);數(shù)據采集;污水處理廠;監(jiān)控系統(tǒng)

　　0 引言

　　配電自動化，是一項集計算機技術、數(shù)據傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優(yōu)質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

　　隨著電力網絡的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電能管理管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運行。本文通過對昆明第九污水處理廠電能管理的建設，介紹電能管理系統(tǒng)在工廠中的應用。

　　1 項目概述及建設目標

　　九污廠90%的工程全部埋在地下，也叫“地埋式污水處理廠”，地上僅建一座綜合辦公樓。發(fā)達國家的污水處理廠一般都建在地下，地下式污水處理廠適合于在土地資源高度緊張、環(huán)境要求高的地區(qū)建設。在國外，地下式污水處理廠在技術上已經相當成熟，而且應用相當廣泛?，F(xiàn)代化、全封閉、緊湊型、零公害、與周邊環(huán)境協(xié)調的污水處理廠，能夠防止周邊土地貶值。污廠的處理工藝，采用的是目前世界上先進的膜生物反應器(MBR)污水處理工藝，采用全地埋式布置，以節(jié)約用地、減小對周邊環(huán)境影響。本項目中有12臺ACR220ELH智能電表、61臺ACR220EL電能表接入后臺監(jiān)控系統(tǒng)。

　　本電能管理系統(tǒng)中，監(jiān)控要求主要有以下幾個方面：

　　1.遠程觀測。要求系統(tǒng)能夠準確的對電流、電壓、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數(shù)、頻率、開關狀態(tài)、剩余電流等信息進行檢測。2.遠程通信。要求系統(tǒng)能夠及時的傳遞設備運作狀態(tài)以及故障信息。3.報警。要求系統(tǒng)能夠通過設定，對各種信息進行報警。4.顯示。要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運作信息。

　　2 電能管理系統(tǒng)的設計

　　在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。 本項目的電能管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對廠內低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電能管理系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示廠內各個配電回路的運作狀態(tài)，當廠內電力系統(tǒng)的負載越標時，電能管理系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電能管理系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關人員分析廠內各部分的用電狀況，使廠內的用電活動更加安全，從而保證廠內人員的生命安全，提高企業(yè)人員的工作效率。 2.1 系統(tǒng)結構 依據新建工廠的配電情況分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結構，系統(tǒng)包括：站控管理層、網絡通訊層、現(xiàn)場設備層。系統(tǒng)網絡結構如圖1所示：

　　站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

　　通訊層使用的設備為NPORT5610-16串口服務器。該層是數(shù)據信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

　　現(xiàn)場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場配置ACR220ELH、ACR220EL電能表，實現(xiàn)每個高壓回路的保護報警動作信息、三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測，低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測;并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(jiān)測。

　　2.2 網絡設計 電能管理系統(tǒng)中的網絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現(xiàn)電能管理系統(tǒng)各項功能的基礎。把現(xiàn)場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網關，來實現(xiàn)與主機的傳遞。 2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

　　系統(tǒng)依據客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打印;系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

　　2.3.1數(shù)據的采集與處理

　　數(shù)據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進行采集，實現(xiàn)遠程數(shù)據的本地實時顯示。數(shù)據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據存入數(shù)據庫供用戶查詢。

　　2.3.2數(shù)據記錄

　　電能管理系統(tǒng)的數(shù)據記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數(shù)據信息進行記錄和存儲。其次，電能管理系統(tǒng)的數(shù)據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據進行記錄存儲。由此可見，數(shù)據記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

　　2.3.3電能管理

　　為了實現(xiàn)對本工廠內各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設計了電能管理報表，系統(tǒng)通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)的建設和制度的建立，使各入駐管理人員節(jié)能意識大大提高，有效的節(jié)約了能源消耗。

　　3、供配電設計中應用電能管理系統(tǒng)的意義

　　綜上所述，電能管理系統(tǒng)幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營成本，電能管理系統(tǒng)能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為現(xiàn)代供配電設計中*的重要組成部分。系統(tǒng)通過安裝在企業(yè)電網中主要受電點和樞紐配電柜中的電能監(jiān)測儀采集的配網的電力、電量、電能質量信號，再將信號轉換為數(shù)據傳輸?shù)接嬎銠C中，計算機對數(shù)據進行存儲、計算和分類存儲到數(shù)據庫中，然后通過計算軟件將電能以圖表的形式進行展示。電能管理人員可通過計算機看到電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。由于監(jiān)控設備對數(shù)據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現(xiàn)，因此，不同的電能管理系統(tǒng)可以設計不同的組網方式,確保數(shù)據信息能夠迅速、精準的進行傳輸。另一方面，在供配電設計中運用電能管理系統(tǒng)，應該根據實際情況選擇監(jiān)控設備。一般的電能管理系統(tǒng)通常都采用具有遠程通信、遠程觀測等功能的設備，而一些電能管理系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設備?？梢酝ㄟ^識別其他影響因素(如高次諧波、三相不對稱，瞬態(tài)，短時中斷，過電流，過電壓等)以延長設備使用壽命。 在工廠建筑等場所設置電能管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對廠內低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。系統(tǒng)可以根據用戶需要按班次、人員、時間、設備進行電能審計和考核。系統(tǒng)實時、準確、靈活計算各車間、班次、人員、設備用電量，并與公司的考核機制進行結合，自動計算考核成績。另一方面，電能管理系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示廠內各個配電回路的運作狀態(tài)，當廠內電力系統(tǒng)的負載越標時，電能管理系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電能管理系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關人員分析廠內各部分的用電狀況，使廠內的用電活動更加安全、合理，從而保證廠內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

一、簡介

換熱站的作用是將鍋爐所產生的一次熱源通過管道送到換熱站，并進入換熱器內，通過換熱器的換熱，將一次熱源交換到二次供熱管道內，二次供熱管道引出至熱用戶。換熱站具有的功能是保證二次網入水溫度的穩(wěn)定、循環(huán)泵控制管道壓力的恒定、管道內水量的及時補給、水箱液位檢測及補充、管道的超壓卸壓、故障報警、記錄及自處理等功能。

二、工藝要求

1. 要實現(xiàn)遠程手機或電腦操作，無人值守的換熱站。

2. 高低站區(qū)分開控制，每個控制部分要分為手動及自動兩種運行模式。

3. 溫度、壓力及液位為模擬量，啟、停、急停、運行反饋信號為數(shù)字量。

4. 自動模式：電動執(zhí)行閥開度用PID計算模擬量來控制；循環(huán)泵要用MODBUS協(xié)議給定變頻器的頻率，頻率也要用PID計算，兩臺循環(huán)泵自動模式有：一用一備、一用一補、定時倒泵等功能；補水泵自動可分為PID控制及上下限控制。

5. 手動模式：電動執(zhí)行閥可輸入開度，循環(huán)泵可選擇變頻運行（可設定頻率）及工頻運行，補水泵變頻及工頻運行

三、方案

HMI:PI8070

PLC:LX3V-1212MR

模塊：LX3V-4AD  LX3V-2AD2DA-BD

其它設備：變頻器、溫度及壓力變送器、電動執(zhí)行閥

四、程序簡要介紹

HMI程序

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