6ES7515-2AM02-0AB0性能参数

1 引言
近年来，随着卷钉的生产、销售和出口的大幅度增长，特别是热镀锌钉的市场需求日益强劲，很多厂家在不断地扩大产量，以适应市场日益扩大的需求。高速卷钉机大大提高了卷钉生产的效率，满足卷钉的生产的需求。本文介绍基于和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC在高速卷钉机中的应用实例。
2 系统设计
卷钉机是自动化的焊接设备。首先将散铁钉置于上方的振动盘中，由振动盘将散钉按顺序排列后经下料轨道进入焊接盘与两条镀铜丝焊接成线排钉，然后经自动浸油防锈、烘干及计数机构自动卷成盘装（平顶型及塔型），依设定的每卷支数自动剪断，由操作人员将成品用橡皮圈固定后即可包装入箱。设备如图1所示：

图1 设备概图

系统由PLC对接近开关、光电开关等进行数据采集，然后根据控制工艺要求，按照预先编制的程序对变频器、焊接电源、气动阀等设备进行控制，实现卷钉机的自动控制。触摸屏上可以进行参数设置、状态显示。系统结构图如图2所示：

图2 系统结构图

该系统有9路DC24V开关量输出、14路DC24V的开关量输入，本系统配置1个CPU模块LM3106。
 CPU模块：LM3106，本体集成14 DI / 10 晶体管DO，另外，通过RS-232通讯口与触摸屏进行通讯。
 触摸屏：本系统选用的HMI为Eview的MT506触摸屏，MT500系列触摸屏是专门面向PLC应用的,其功能强大,使用方便,非常适合现代工业越来越庞大的工作量及功能的需求。
3 工艺流程控制
高速卷钉机通过震动盘上的震动电机和吹气阀把散钉整理到轨道上；当轨道满钉时候，震动电机和吹气阀停止工作，当轨道没满钉时，震动电机和吹气阀重新开始工作。钉子进入轨道后，随着主电机运行，钉盘把轨道上的钉子吸到焊盘，采集到焊接信号后，PLC立即输出焊接指令，完成焊接。焊接完成后的排钉先通过防锈液，然后到达推卷轴，完成N枚/卷的计数，完成成品。如果在运行过程中轨道出现缺钉或者焊盘出现缺钉，立即停止设备，并输出保健灯，触摸屏显示故障原因。PLC控制流程图如图3所示。
设备按下“启动”按钮后设备正常运行；按下停止按钮停止所有设备，当故障出现时，设备立即停止运行，并在触摸屏上显示故障原因。
系统主要由下面几部分组成：
·送料部分：包括震动盘和送钉轨道，完成焊接时钉子的共给。
·焊接部分：系统的核心部分，完成散钉到排钉的过程。
·成品部分：主要是产品的计数、包装。
·故障报警处理：实时采集各故障信号
·显示部分：触摸屏显示速度、故障、运行等信息，并完成各环节的参数设定。

图3 控制流程图

运行监控部分：
计数器是显示卷钉的焊接数量，当焊接数量到达设定数量后，进行剪切，并圈数加1；运行速度为当前焊接的实时速度；另外是一些操作按钮，包括：启动、停止、剪切、加热。画面如图4所示：

参数设置部分：
参数设置包括焊接时间设置、剪切个数设定、剪切延时设定、剪切计时设定、推卷延时设定、推卷计时设定等，画面如图5所示：

故障显示部分：
包括变频器故障显示、冷却水故障显示、可控硅故障显示、缺钉显示等。画面如图6所示：

4 PLC控制系统的优点
高速卷钉机设备选用和利时公司的小型一体化PLC，较大程度地提高了系统的可靠性，更好地满足了用户的需求。本系统有以下优点：
 可靠性高
本系统的控制核心是和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC，能够在恶劣的环境中长期、可靠、无故障地运行，接线简单，维护方便，隔离性好，抗腐蚀能力强，能够适应较宽的温度变化范围，平均无故障时间间隔（MTBF）大于15年。
 功能强大
和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的编程语言遵从IEC61131-3标准，易学、易懂、易用，并支持多种编程语言：梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、结构化文本（ST）、连续功能图（CFC），支持多达283条基本指令。HOLLIAS LEC G3系列PLC采用的高速处理芯片，可实现复杂控制的高速处理，采用闪存来存储用户程序，保证保护用户程序不被擦掉。

5 结束语
以PLC为控制核心的高速卷钉机，利用PLC的高速运算处理功能，实现对钉子焊接、排钉的计数，完成卷钉的生产。不仅提高了系统的抗干扰能力，提高加工速度，并且显示屏操作简单、直观，有效的避免了误操作的发生，经济效益和社会效益十分可观

一项新的研究表明，到2006年工业用户数量将会翻一番。
鉴于具有内在成本优势的基于以太网的无线网络给加工者、制造商和其它工业用户带来利益，近的一项工业研究表明，花费在无线网络技术上的基础设施费用将会增加一倍以上，从2003年的7500万美元到2006年的1.83亿美元以上。

是什么使得花费在大型纵向型工业市场的费用以大约34.7%的年复合增长率增长呢？主要是来自无线技术传输的自由性。美国Venture Development Corp.(VDC)的报道《无线以太网基础设施组件和网络软件的国际化市场》(见www.vdc-corp.com)称，无线以太网为工业设定提供了大量“可知”的优点。根据此项研究结果，普遍实现无线以太网连接是可能的，这是因为：
.商业级产品容易获得，在工业设定中能够以现有形式可靠地实现其功能；
.无线网络更易维护和修理，而且成本更低；
.无线网络技术支持便携式操作员界面、无线监控和其他有效的移动应用；
.由于技术市场的扩展，组件价格正在下降并且会继续下降；
.无线网络省去了线缆成本，并可以使用户建立极合算的长距离网络；
.无线解决方案为扩展提供了强大的灵活性，轻松的转换和低廉的成本；
.同一网络服务于办公室和工厂车间，为用户节省网络基础设施支持和培训成本提供了统一性。

深入研究结果显示，选择无线以太网常引用的理由是将其用于移动应用，如无线连接操作员、维修人员和工程师使用的便携式终端。那么，第二常引用的理由呢？正如前面所提到的，轻松度和灵活性可以扩展网络和重新部署产品资产。

软件角色在加强
此项研究覆盖到的包括接入点/网络连接组件、天线、网络分析和管理软件在内的各类技术中，人们预测软件部分将会有高的年复合增长率(CAGR)。“尽管与其他技术类相比这只是个相对较少的支出，但人们仍希望到2006年花费在这上面的费用能增加57%以上，”VDC公司工业自动化组实**管James Taylor说。网上出现越来越多的用户界面友好的软件，用户对于使用软件带来的利益也有了更好地了解，而软件正是花费在此类技术上的费用即将增加的原因。

研究者称，此项研究显示，无线以太网基础设施产品和软件消费的快速增长是所有17类行业部门分析后所希望的。2003年，大的市场包括石油、天然气、水/废水利用、电力、炼油石化和汽车等行业。2006年，增长率大的则有望于制药、半导体、纸浆造纸和采矿等行业。

现在结果会是如何？
VDC的研究报告给出了无线以太网技术使用的一个大概轮廓，并对当前情况提出了一个好的看法。“大多数用户指出IEEE 802.11b是工业生产设备中受青睐的标准，”Taylor说，“被调查者中，目前只有20%的人在使用IEEE 802.11g，但是我们的调查结果显示，到2006年此项标准可能被四分之三的用户所采用。”更多的被调查者希望采用IEEE 802.11a，但不会和IEEE 802.11g标准同步。

根据此次研究，HTML(超文本链接标识语言)是受无线以太网青睐的协议，并且在整个2006年仍将如此。然而，被调查者们指出，XML(可扩展标识语言)的使用也将增加，到2006年，将有更多的用户使用此协议。

研究者称，多数被调查者在企业和HMI之间、企业和控制器之间、控制器和分布式/远程I/O之间使用无线网络进行数据传输。设备级组件之间的通信则是另外一种情况，研究者发现只有少数被调查者使用无线以太网进行设备级的数据传输。无论如何，此项研究的发起人断言，到2006年将会有更多的人把无线以太网作为所有类别设备之间进行通信的网络。