鄭州繼飛機電設備有限公司

新密中央空調自控-中央空調節(jié)能自控改造-繼飛機電(多圖) ：

智能驅動系統(tǒng)在優(yōu)化機器配置和性能方面以及幫助實現(xiàn)工業(yè)4.0發(fā)揮著重要作用。由于制造成本上漲帶來的壓力，機器制造商們更愿意應用工業(yè)4.0，使用更先進的機器，從而減少人員開支、縮短開發(fā)時間。

工業(yè)4.0 相關的關鍵字是連接性，即在生產過程中所有參與者之間的連接。即使是還沒有應用工業(yè)4.0的工廠也是如此。

連接性很重要的一點是，組件或系統(tǒng)至少要能與工業(yè)4.0的要求相兼容，當然使用新的組件很容易實現(xiàn)，但是將所有現(xiàn)有的系統(tǒng)都進行替換并保證兼容性并不現(xiàn)實。因此各種設備的開發(fā)必須要能夠提供與工業(yè)4.0 系統(tǒng)的基本連接，而不會影響自動化邏輯。連接性另一個重要的特點是可以與內部和外部網(wǎng)絡進行連接和通訊，在整個控制系統(tǒng)中，要能夠快捷和準確地為運行決策制定提供必要信息，因此對于關鍵數(shù)據(jù)的實時性和數(shù)據(jù)總量的要求會越來越大。

基于這種需求，電機驅動及傳動部分的發(fā)展使制造商可以通過內置的技術來配置各種功能，這些技術減小甚至完全消除了對于外部PLC 的需求，這是對上一代只能提供有限功能的傳動所進行的改變。

一、提供高效的控制手段

現(xiàn)代的驅動系統(tǒng)已經(jīng)足夠的智能化來實現(xiàn)位置位移和速度控制。實現(xiàn)這些功能就像用手機查看電子郵件一樣簡單，并且可以越過PLC直接與整個控制系統(tǒng)和生產信息系統(tǒng)相連。工業(yè)4.0 帶來的另一個期望是，驅動系統(tǒng)可以獲取機器功能和性能方面的數(shù)據(jù)，并向外界呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)。

例如在一個檢票進出口閘機中，電機驅動系統(tǒng)可以直接將閘機的速度、位置、是否有異常等信息傳輸給檢票系統(tǒng)，還可以將有人試圖闖關等信息直接傳遞給警報系統(tǒng)等。

圖二 MOTEC出品可直接與檢票系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互的閘機驅動產品

先進的驅動系統(tǒng)制造商可以通過內置的技術來配置各種功能，這些技術消除了對于外部可編程邏輯控制器（PLC）的需求。例如，目前xin的伺服驅動包括國際電工技術委yuan會（IEC）61131-3 可編程控制器操作系統(tǒng)。

驅動器直接與信息系統(tǒng)相連，也增加了系統(tǒng)的實時響應能力，中間不需要PLC在控制指令和狀態(tài)反饋之間進行橋接，這也是工業(yè)4.0 的一個主要方面。去掉了PLC直接進入到驅動器，可以消除時間間隔，而且優(yōu)化了周期時間和產品的一致性。

現(xiàn)在驅動系統(tǒng)內有了各種先進的工具可供使用，目的是使沒有經(jīng)驗的機器制造商編程人員可以訪問和使用這些功能，因此選擇正確的工具是很重要的。建議使用經(jīng)過試驗和測試過的PLC功能塊，它們可以用在IEC 61131-3 標準下的PLC，甚至可以與梯形邏輯編程合并起來。

例如某駕駛模擬系統(tǒng)，應用了MOTEC集成PLC的伺服驅動，模擬軟件可直接通過總線與驅動通信，相較于傳統(tǒng)的PLC，中央空調plc自控，實時性更佳，控制也更穩(wěn)定，而且節(jié)省了成本（圖三）。并且使用梯形圖編程，使習慣于使用傳統(tǒng)PLC的工程師更容易上手（圖四）。

圖三

圖四

二、創(chuàng)建HMI

人機界面（HMI） 是工業(yè)4.0的另一個關鍵組件。過去，在操作員和機器之間創(chuàng)建接口需要中央PLC和總線系統(tǒng)的介入。總線系統(tǒng)用于將機器關鍵的設定信息和變量發(fā)送到驅動上去，并且將診斷信息和機器狀態(tài)信息重新導入到PLC中，然后顯示到HMI上。

雖然現(xiàn)代的總線系統(tǒng)也可以完成這個功能，不過它需要大量的編程工作，并且當驅動系統(tǒng)中包含所有所需信息時，中央空調節(jié)能自控改造，它可能是不必要的。為解決這個問題， 許多驅動系統(tǒng)都包含創(chuàng)建HMI所需的所有工具。某些情況下，可能都不需要中央PLC，集成控制功能的驅動器就可以直接進行本地化的信息讀取。因為驅動可以使用全范圍的輸入和輸出，以往它們一般會連接到PLC上，通過集成的總線工具和類似于MODBUS協(xié)議等通信標準。

必須控制的關鍵因素是設置和調試機器所需的時間。 智能驅動器現(xiàn)在提供了許多工具，可以通過優(yōu)化軸運動和過程同步來減少啟動時間。

這些快速啟動工具的設計讓傳動在機器調試的前期，甚至在機器控制軟件還沒有安裝到系統(tǒng)中的時候就可以動起來。這樣只使用基本的IT 工具（如移動電話或平板電腦）就可以快速簡單地測試機器的機械性能。

三、有助于維護

智能的驅動系統(tǒng)可以參與主動維護策略，因為它們在供貨時可以與一套完整的、可以進行關鍵預測性維護功能的關鍵工具整合在一起，將額外的編程工作量降到di。

這個軟件可以實時持續(xù)地監(jiān)控機器性能狀態(tài)以及工藝狀況，包括通過分析溫度變化進行的波形分析，以及檢查是否有反沖、摩擦增加或者過載等。如果出現(xiàn)故障情況，會生成一個代碼并發(fā)送到HMI上。如果發(fā)現(xiàn)關鍵問題需要機器停止運行的，則可以在驅動器內做出決定， 從而da限度地降低生產損失和機器損壞的風險。

四、有助于降低成本

隨著人力成本、原材料價格上漲的因素，加之工業(yè)4.0對于設備的高效性、系統(tǒng)的柔性、可連接性等的要求，設備制造商需要使用越來越多的高性能、多種PLC來進行設備的開發(fā)和制造，這不可避免地造成了設備成本的增加。而內置控制系統(tǒng)的傳動產品的出現(xiàn)，將會大大降低傳統(tǒng)制造商對于控制器的需求，同時減小編程的工作量。

工業(yè)4.0為智能傳動提供了增強的處理能力以及改進的功能性，這為制造企業(yè)優(yōu)化編程、生產以及維護帶來了更多機會。在許多情況下對PLC需求都降低了甚至不再需要了，因此可以在更短的時間內創(chuàng)建更先進的機器。

程序是整個自動控制系統(tǒng)的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個自動控制系統(tǒng)的運作。編程器及編程軟件有些廠家要求額外購買，并且價格不菲，這一點也需考慮在內。

1、編程方法

一種是使用廠家提供的專用編程器。也分各種規(guī)格型號，大型編程器功能完備，適合各型號歐姆龍PLC，價格高；小型編程器結構小巧，便于攜帶，價格低，但功能簡單，適用性差；另一種是使用依托個人電腦應用平臺的編程軟件，現(xiàn)已被大多數(shù)生產廠家采用。各生產廠家由于各自的產品不同，往往只研制出適合于自己產品的編程軟件，而編程軟件的風格、界面、應用平臺、靈活性、適應性、易于編程等都只有在用戶親自操作之后才能給予評價。

2、編程語言

編程語言為復雜，多種多樣，看似相同，但不通用。chang用的可以劃分為以下5類編程語言：

（1）梯形圖

這是PLC廠家采用duo的編程語言，chu是由繼電器控制圖演變過來的，比較簡單，對離散控制和互鎖邏輯為有用；

（2）順序功能圖

它提供了總的結構，并與狀態(tài)定位處理或機器控制應用相互協(xié)調；

（3）功能塊圖

它提供了一個有效的開發(fā)環(huán)境，中央空調自控系統(tǒng) 價格，并且特別適用于過程控制應用；

（4）結構化文本

這是一種類似用于計算機的編程語言，它適用于對復雜算法及數(shù)據(jù)處理；

（5）指令表

它為優(yōu)化編碼性能提供了一個環(huán)境，與匯編語言非常相似。

廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語言，如TE公司的XTEL編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、順序功能圖（Grafcet）、結構化文本（Literal）3種編程語言；Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、指令表（STL）兩種編程語言；Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖（984梯形）一種編程語言，而另一個Concept編程軟件可以使用5種編程語言，依次為梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結構化文本（ST）、指令表（IL）。同一編程軟件下的編程語言大多數(shù)可以互換，一般選擇自己比較熟悉的編程語言。

3、存儲器

　　PLC存儲器是保存程序和數(shù)據(jù)的地方，分內制式和外插式兩種，存儲器容量在512~128M字節(jié)之間，新密中央空調自控，一定要根據(jù)實際情況選取足夠大的存儲器，并且要求有一部分空余作為緩存。

　　PLC存儲器按照類型可分隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、可擦除只讀存儲器（EPROM）等。RAM可以任意讀寫，在掉電后程序只能保持一段時間，適合于在自控系統(tǒng)調試時使用。ROM只能讀不能寫，程序是由廠家或開發(fā)商事先固化的，不能更改，即使失電也不丟失。EPROM與ROM只是EPROM通過特殊的方式（如紫外線）可以擦除再寫，適合于應用在長時間工作而改動不大的系統(tǒng)中。

4、易于更改

　　PLC較繼電器控制的另一個優(yōu)勢在于它可以根據(jù)實際需要任意更改控制結構（或控制過程），這就要求更改程序方便快捷。

5、是否有專用模塊

　　部分生產廠家的PLC產品提供一些專用模塊，如通信模塊、PID控制模塊、計數(shù)器模塊、模擬輸入/輸出模塊等。在軟件上也提供了與此相對應的程序塊，往往只是簡單的輸入一些參數(shù)就能實現(xiàn)，便于用戶編程。

1) 應遵照梯形圖語言中的語律例定。由于工作原理分歧，梯形圖不能照搬繼電器電路中的某些處置方式。例如在繼電器電路中，觸點可以放在線圈的兩側，可是在梯形圖中，線圈必需放在電路的右側。

2) 適當?shù)姆质掷^電器電路圖中的某些電路。設計繼電器電路圖時的一個基來源根基則是盡量削減圖中使用的觸點的個數(shù)，由于這意味著成本的勤儉，可是這往往會使某些線圈的控制電路交織在一起。在設計梯形圖時重要的問題是設計的思緒要清晰，設計出的梯形圖容易閱讀和理解，其實不是辭別在意是否多用幾個觸點，由于這不會增加硬作的成本，只是在輸進法式時需要多花一點時間。

盡量削減PLC的輸進和輸出點。

PLC的價格與I/O點數(shù)有關，是以輸進、輸出旌旗燈號的點數(shù)是下降硬件費用的主要措施。

在PLC的外部輸進電路中，各輸進端可以接常開點或是常閉點，也能夠接觸點組成的串并聯(lián)電路。PLC不能識別外部電路的結構和觸點類型，只能識別外部電路的通斷。

4) 時間繼電器的處置

時間繼電器除有動作的觸點外，還有在線圈通電瞬間接通的瞬動觸點。在梯形圖中，可以在按時器的線圈兩頭并聯(lián)儲器位的線圈，它的觸點相當于按時器的瞬動觸點。

5) 設置中心單元

在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制。為了簡化電路，在梯形圖中可以設置中心單元，即用該電路來控制某存儲位，在各線圈的控制電路中使用其常開觸點。這類中心元件類似于繼電器電路中的中心繼電器。

6) 設立外部互鎖電路

控制異步電念頭正以轉的交流接觸器若是同時動作，將會造成三相電源短路。為了避免泛起這樣的事故，應在PLC外部設置硬件互鎖電路。

7) 外部負載的額定電壓

PLC雙向晶閘管輸出模塊一般只能驅動額定電壓AC220V的負載，若是系統(tǒng)原來的交流接觸器的線圈電壓為380V，應換成220V的線圈，或是設置外部中心繼電器。