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EC20系列 PLC在染缸自动控制系统中的应用
[正文]:一 工艺简介 染缸系统用于为布料着色，通过调节温度，压力，和颜料的流量形成一定的工艺条件，在相对稳定水位、压力、温度条件下对布料进行染色。
系统属于全电脑控制，对各个控制量均实现闭环控制，根据反馈实时调节补偿，以达到稳定的控制效果。
用户对于每种染色工艺的要求不同，要求程序按照功能进行模块式划分，可以根据需求在上位机中灵活调用，组成一个工艺方案。
二．电气技术方案2.1 系统组成 根据客户需求，结合当前工控技术的最新技术和产品，设计采用的电气技术方案如下。
上位机采用工业平板pc机。
pc机与plc以rs232方式通信，上位机开发平台采用wonderware intouch 9.5版组态软件，可实现对整机运行工作情况的监控和历史纪录数据的保存。
在可编程控制器（plc）方面，选择业内领先的艾默生plc作为核心控制器，采用modbus通讯协议，与艾默生变频器通过rs485总线通讯控制方式实现传动控制，并可与流量传感器通讯。
根据系统要求，这些plc分配在三个控制箱中。
主控制箱中1台plc配置为modbus主站，由主站对全部从站plc、变频器、流量传感器进行监控；上位机通过主站来进行系统监控。
变频器选型采用艾默生td3000系列和sk系列产品。
td3000系列变频器是高品质、多功能、低噪音的矢量控制通用变频器；sk系列变频器具有体积小巧、操作简便、功能实用、宽输出频率和低噪音等优点。
文本显示器采用无锡汇联slian文本显示操作屏。
2.2 电气系统结构图
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图中粗黑线表示的是modbus总线。
电气系统结构图说明1、pc作为系统的上位机通过串口与主控制箱的plc主站模块的通讯口0连接，采用rs232通讯实现对plc数据的采集和控制。
2、系统主干通讯网络采用modbus协议。
3、系统分为三个控制箱：主控制箱、机身控制箱、机身电磁阀接线盒。
系统需要配置5个plc主模块，以modbus总线协议进行通讯。
主控制箱内有3个plc主模块，其中第1个主模块配置为modbus主站。
机身控制箱和机身电磁阀接线盒分别各配置1个plc主模块。
4、主控制箱的主站plc采用ec20-2012bta主模块（晶体管输出），扩展了2个ec20-4pt模块（温度测量）、2个ec20-4ad模块（4-20ma模拟量测量）；主控制箱的从站plc采用2个ec20-2012bta主模块（晶体管输出）。
5、机身控制箱从站plc采用ec20-2012bra主模块（继电器输出），扩展了1个ec20-4ad模块（0-10vdc模拟量测量）。
控制箱应留出未来扩展的空间，以便将来增加扩展模块。
该控制箱上安装1个无锡汇联slian的文本显示屏，通讯线与plc的通讯口0连接（rs-232）。
6、机身电磁阀接线盒从站plc采用ec20-3232bra主模块（继电器输出）。
7、5个比例阀分别由主控制箱的3个plc主模块进行控制。
每个plc主模块可控制2个比例阀。
8、4台变频器和2个流量计都作为modbus从站，由主控制箱主站plc进行监控。
2.3工作原理说明 人机交互通过pc实现，pc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、实时曲线描绘和保存历史数据等，同时可发送各种操作命令给plc以控制系统的运行。
在主站plc与pc、从站plc、变频器和流量计仪表通讯方面，ec20 plc充分利用自身的优势，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pc进行通信（ec20 plc做从站，设置成modbus从站协议），利用com1和多台从站plc、变频器和流量计仪表组成网络进行集中控制（ec20 plc的com1设置成modbus主站协议）。
艾默生变频器自带rs485接口的通讯单元，用于实现plc与多台变频器的联网。
对变频器的所有控制都通过rs485通讯链路来完成，可省去变频器的外部起停控制线路。
5个比例阀控制器均由步进电机及放大器组成，由主站plc及2个从站plc通过高速脉冲输出口来进行控制。
流量计仪表具有modbus协议，可由主站plc通过modbus网络访问和监控。
另外，流量计具有脉冲计数和频率输出，可用于计量，作为备用方案。
脉冲输出可以接入到ec20的高速输入通道。
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