6ES7 215-1AG40-0XB0

工作原理：
根据老化房工艺要求组成如上图控制系统：上位机采用台湾研华IPC（工控计算机）；监控画面采用亚控公司的KINGVIEW软件，该软件操作简单，元件形象丰富，性能稳定；核心控制部分采用EMERSON EC20-2012BTA类型的PLC和4个温度采集模块（EC20-4TC，接受K型温度信号）；传动采用EMERSON EV2000通用型变频器。
在设备连接方面，EC20 PLC充分体现了自身的优势，由于EC20 PLC本身带有2个串行通信口（1个RS232口，集成自由协议/编程协议/MODBUS从站协议，1个RS232/485口，集成自由协议/MODBUS主站/从站协议），EC20 PLC利用COM0口和IPC进行通信（EC20 PLC做从站，设置成MODBUS从站协议），利用COM1和多台变频器组成网络进行集中控制（EC20 PLC的COM1设置成MODBUS主站协议）。
IPC为整个系统的人机接口，IPC读取PLC采集的系统运行状态如各风机的运转状态，各测温点温度，报警状况并显示在监控画面上，IPC又把各种操作命令传给PLC以控制系统的运行，如温度的设定，PID参数设定，各种阀门的开闭，变频器的启动、停止等设定。并且可以实时监控整个系统的工作运行状态、动作过程及故障报警等，IPC还可以根据设定对采集的数据进行保存打印。
在系统设计中，EC20 PLC为整个系统的核心，执行各种系统操作及计算，EC20 PLC根据工艺要求和现场状况进行逻辑判断，开闭各种阀门和启停各风机；同时利用自身的PID功能对温度进行控制，具体方法后面描述。
EV2000系列变频器自带RS485接口的通讯单元，符合RS485通讯规范，用于实现PLC与多台变频器的联网。根据MODBUS通讯协议，我们可以通过RS485网络轻松实现对变频器的运行控制。由于RS485通讯链路传输距离远、配线简单、抗干扰能力强、可靠性高，因此在设计中，我们省略了变频器的外部起停控制线路，对变频器的所有控制都通过RS485通讯链路来完成，达到了经济高效的目的。
四、监控画面
整个系统监控画面主要分为主画面，实时温度监控，PID参数设定，三个部分（其他部分省略），具体如下：

主画面如上图所示，主要完成对系统状态的监控（如各种风阀的开闭状态，风机的运行状态，报警状态），数据统计（如系统运行的时间，启停系统的次数），温度设定/测量等功能。

实时温度监控画面如上所示，此画面主要用于对温度的实时监控，并描绘出温度曲线趋势，以便判断系统的温度控制是否处于良好状态，同时可以实现对温度进行保存/打印等操作。

PID参数设定画面主要用于比例常数P，积分常数I，微分常数D的设定，同时根据实时温度曲线状况进行调节；同时显示PID控制的输出比例。
五、对温度控制的实现
为便于对整个老化房内温度的控制，同时充分利用EC20 PLC自身PID功能和PWM脉冲输出（Y0，Y1）的优势，室内温度区域分为2个部分（上层和下层各8个测温度点），对温度取平均值作为温度的测量值，并把此平均值送入PID功能块进行运算，同时对加热执行元件（参考EC20 PLC的I/O接线图，固态继电器SSR1，SSR2，SSR3所控制的发热管的功率逐渐加大）也进行了分组处理：温度偏差较小的情况下，进行PID运算，通过Y0输出脉冲给SSR1，同时关闭SSR2，SSR3（即Y1，Y2停止输出）；如果温度偏差较大，则Y1，Y2也参加输出，具体处理思路如下：
偏差值（ER=SV-PV） 处理办法
ER≥3 关闭PID运算，直接输出Y0，Y1，Y2；
3>ER≥1 启动PID运算控制Y0输出，同时启动Y1输出；关闭Y2输出；
1>ER≥-1 启动PID运算控制Y0输出，关闭Y1，Y2输出；
-3>ER>-1 启动PID运算控制Y0输出，同时启动Y1输出；关闭Y2输出；
-3≥ER 关闭PID运算，关闭Y0，Y1，Y2；
通过此法处理可以把温度控制精度保持在±0.3度以内,而且无论**温度还是下降温度都很快速；同时把PID输出转化为PWM的占空比输出，又大大节省了PLC的资源（充分利用Y0，Y1的高达100KHZ的脉冲输出功能）。
EC20 PLC的编程软件CONTROLSTAR的操作简单方便，指令丰富，功能强大，是一个很的全中文编辑工具。
实现步骤具体如下：首先，在数据块设定PID各参数，其中的重点是设置P，I，D三个参数和输出量的上下限范围，由于PID的输出结果直接和PWM结合在一起，所以设置时要特别注意，在本例子中，按照PWM的周期为4秒（=4000MS）计算，把PID的输出上下限分别设定为4000和0；另外按照逆动作（BIT0=1），输出限定（BIT5=1）的要求对D7911各位进行赋值；
D//采样时间S3 采样时间(Ts)范围为1～32767(ms)，比运算周期短的时间数值无法执行；
D7911 16#23 //动作方向 > 逆动作，设输出限定
………………………………………………..//BIT0 0：正动作 1：逆动作；
………………………………………………..//BIT1 0：输入变化量报警无效 1：输入变化量报警有效；
………………………………………………..//BIT2 0：输出变化量报警无效 1：输出变化量报警有效；
………………………………………………..//BIT3-4 没使用；
………………………………………………..//BIT5 0：输出值上下限设定无效1：输出值上下限设定有效；
………………………………………………..//BIT6～BIT15 没使用
D7912 70 //S3+2 输入滤波常数(α)范围0～99[﹪]，为0时没有输入滤波；
D//S3+3 比例增益(Kp)范围1～32767[﹪]；
D7914 25 //S3+4 积分时间(TI)范围0～32767(×100ms)，为0时作为∞处理(无积分)；
D7915 0 //S3+5 微分增益(KD)范围0～100[﹪]，为0时无微分增益； 
D7916 63 //S3+6 微分时间(TD)范围0～32767(×10ms)，为0时无微分处理；
D//S3+15 输入变化量(增侧)报警设定值0～32767(S3+1的BIT1=1时)；
D7926 0 //S3+16 输入变化量(减侧)报警设定值0～32767(S3+1的BIT1

台安 SG2 PLC 摘要：台安SG2系列小型PLC具有可靠性高、等特点，本文结合客户的需求，给出了一套完整的控制系统，使之集成了多种功能于一身，并取得良好经济效益

　　一、 引言
　　真空包装机是广泛应用于包装行业，原先的设备大多为传统继电器控制，故障率较高、稳定性差、功能简单。台安SG2系列小型PLC具有可靠性高、等特点，本文结合客户的需求，给出了一套完整的控制系统，使之集成了多种功能于一身，并取得良好经济效益。

　　二、 真空包装机原理
　　真空包装机具有四种功能档位：封口、手动真空、自动真空和充气。四种功能由旋转开关进行切换，切换时要求能够立即终止正在进行的功能，内部寄存器和输出需要必须复位，再开始新的功能过程。设备设置一个脚踏开关由触发过程输入控制。
　　工艺过程描述如下： 1、封口过程 2、手动真空过程 3、自动真空过程 4、充气过程。充气包括2个选择:充气1和充气2，由档位开关选择。 
　　充气过程1：真空－>充气（定时器1控制充气时间）－>封口。
　　充气过程2：真空－>充气（定时器1控制充气时间）－>真空－>充气（定时器2控制充气时间）－>封口。 

　　三、 SG2应用在真空包装机上
　　SG2是一款高性能、低价格的小型可编程控制器。具有简易人机功能，定时器可键盘输入功能，且不占用I/O点，可以方便地将3个时间值设置到PLC中，取代了易损坏高成本的时间继电器，通过SG2-20HR-D控制的外围设备有真空泵、充气泵、加热电丝和位置检测开关等。
　　输入输出点：

　　程序要点：真空包装机控制程序设计的要点在于档位切换脉冲的实现和过程切换时当前过程输出需要复位。档位切换脉冲的实现由输入状态的改变产生一个上升延脉冲完成。过程切换的关键是要复位中间寄存器和输出变量，（SET）指令必须在切换脉冲产生时执行（RST）指令，寄存器复位为0。
　　四、结束语
　　真空包装机电气控制系统由SG2小型可编程控制器构成，与原先电气控制系统比较，具有明显的优势，可通过简易人机代替了多个时间继电器，节省了PLC的IO点和避免了时间继电器容易损坏的问题，**了设备的可靠性，产生了良好的经济效益。

一、控制工艺过程对象
　　 三聚氰胺,别名氰脲酰胺或蜜胺（Melamine），产品外观为白色晶体粉末，略带甜味、无毒、呈弱碱性，能与酸反应天生相应的盐。三聚氰胺是一种应用广泛的化工中间体，主要用作塑料、涂料、粘合剂、助剂（纸张、皮革、纺织、塑料、混凝土、阻燃剂等）的基础原料。
　　 三聚氰胺主装置一般由尿素蒸发浓缩、尿液洗涤、三聚氰胺反应、热气冷却、热气过滤、气相结晶、三聚氰胺捕集、产品输送贮存、包装工序组成;尾气处理装置采用中压解吸的NH3、CO2分离工艺，主要由尾气吸收、脱碳、解吸、冷凝吸收、氨精馏、氨冷凝等工序组成。
　　二、系统配置
　　 对一套年产1.2万吨三聚氰胺装置,I/O总点数为680～750（根据是否考虑公用工程和尾气处理装置采取的工艺方案），其中模进AI=20，模出AO=80，开进DI=135，开出DO=60。采用和利时DCS控制系统基本配置为：操纵员站3～4台，打印机1台，两对I/O控制站、72个I/O模块，其中：操纵站、服务器、主控器、网络、电源和重要I/O模块冗余配置。根据工艺特点和装置的常规布置方法，在现场仪表选用隔爆型的情况下可以不采用安全栅。
　　三、主要控制方案
　　1.热气过滤装置的反吹控制。
　　 该操纵单元的任务是除往尿素在高温分解天生三聚氰胺过程中产生的副产物（即高温点副产物）————-蜜勒胺、蜜伯胺未分离下来的催化剂细粉。利用MACS的 SFC功能实行自动反吹，避免了人工手动操纵的随意性。通过在川化的应用取得了很好的效果。
　　2.串级控制
　　 用在尿素浓缩工段的一、二段蒸发分离器液体尿素温度与一、二段蒸发器蒸汽压力进行串级调节，保证了尿素浓缩工段的平稳运行，使三胺工段的原料得到了可靠保障。 
　　3．分程控制
　　 用于熔盐贮槽氮气密封系统。
　　4．压缩机防喘振控制与主轴推力、轴向位移和径向振动联锁保护
　　 “喘振”是离心式压缩机的固有特性，在三聚氰胺装置采用固定极限**防固定极限**防喘振控制方案。
　　5.主轴推力、轴向位移和径向振动联锁保护
　　 在国内大部分三胺装置，因担心DCS的可靠性，而将压缩机的联锁保护系统采用独立的PLC实现。我公司的DCS系统具有可靠性高、数据处理速度快、组态方便等优点。
　　四、应用
　　 从套和利时DCS系统成功应用于山东海化魁星化工有限公司年产6000吨/年三聚氰胺装置之后，陆续在山东海化团体潍坊化肥厂1.2万吨/年三聚氰胺装置、川化团体公司第三套1.2万吨/年三聚氰胺等装置相继得到广泛应用，它标志着和利时公司的DCS系统在三聚氰胺行业是成熟的DCS系统之一。　　
　　五、经济效益和社会效益
　　 在川化三胺中将压缩机的联锁保护系统（包括油路系统、电机绕组、气路系统）引进DCS取得了良好的效果，为业主节省了投资（一套用于压缩机联锁保护的PLC，大约70万人民币）。
　　 我公司的DCS系统除了在三聚氰胺装置上得到很好的应用外，在炼油、化工行业的其它装置上也得到了广泛的应用和同仁的充分认可，目前该系统在这一行业已经有一千多套系统在运行，在各种化工生产装置中发挥着重要作用。