西門子模塊6GK7243-1GX00-0XE0參數方式

   1、前言 

    臥式螺旋推料沉降式離心機簡稱臥螺離心機，是目前在食品、、化工等行業及廢水處理等領域中廣泛應用的、理想的固液分離設備之一。離心機、可靠的性能是產品質量、產量、回收率的有效**，同時離心機的合理設計和操作維護是**離心機運行的關鍵。 近幾年來，隨著我國大型市政污水處理廠的大量興建，臥螺離心機在市政污泥脫水領域的應用逐年增多，一些國外品牌的臥螺離心機紛紛涌入中國市場，國內的一些廠家也推出自己的產品，以較低廉的價格進入市場。目前，進口設備是國產設備價格的2倍左右，價格差距很大。但進口機在國內的應用仍然占有很大的比重，尤其是在工業及市政污水處理中的污泥脫水領域，特別是一些新建的市政污水處理廠，進口臥螺離心機占有較大比重。本文就此情況從技術性能上對進口和國產的數家臥螺離心機進行逐一分析，找出其中的原因。 

    2、臥螺離心機的結構及工作原理 臥螺離心機是依靠固液兩相的密度差，在離心力的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來實現固液分離的。圖1所示為臥螺離心機結構簡圖。轉鼓前方設計有一個錐段，根據物料性質的不同，按照設定的速度高速旋轉，物料在轉鼓內壁以設計速度旋轉，沿著轉鼓殼體形成一同心液層，稱為液環層。物料內所含的固體在離心力的作用下沉積到轉鼓壁上，再通過螺旋的運轉將干物料推出轉鼓。轉鼓的運轉速度直接決定分離因數，而螺旋的速差則直接影響被輸送到轉鼓外的固體含水率。它對處理量、停留時間和固體排出都有直接影響。 

    3、國內外臥螺離心機發展狀況及市場情況 我國生產離心機至今已有20余年的歷史，開始大多是立式離心機和其他形式的推料或過濾離心機，臥螺離心機是近幾年隨著污水處理工程的增多才大量開始研制和生產的機型。 

    目前，國內生產臥螺離心機的廠家有：張家港市離心機制造廠，重慶江北機械廠，廣州重型機械廠、湘潭離心機廠、4819工廠、浙江青田特種設備廠、南京綠洲機械廠、上?；C械廠、上海離心機械研究所等十余家企業，其中在內具有代表性的企業有：重慶江北機械廠、4819工廠、上海離心機械研究所等。其技術有一部分主要來源于直接與國外離心機公司的技術合作、引進以及生產，如與法國堅納（Guinard），德國洪堡（Humboldt）等公司的合作。另有一部分廠家的技術主要源于自主開發，或對國外技術進行引進、消化和吸收的基礎上逐步發展起來的，但仍有一部分停留在模國外公司的技術上，基本上屬于對國外技術的簡單翻版，缺少自主創新。 目前在我國常見的進口臥螺離心機廠家主要有：較早進入中國市場的瑞典的阿法拉伐（Alfa Laval）、德國維斯伐利亞（Westfalia）、福樂偉（Flottweg）、洪堡（Humboldt），意大利的貝亞雷斯（Pieralisi）、日本巴工業公司等，以及近期進入中國的瑞典諾克森（NOXON）、法國堅納（Guinard）等公司，產品主要集中在**以及工業污水處理中的污泥脫水領域。主要技術特點基本相同，但在技術細節上存在較大的差異。 

本文介紹一種非常簡便的三菱FX系列PLC控制變頻器的方法：它只需在PLC主機上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊； 在PLC的面板下嵌入一塊造價僅僅數百元的“功能擴展存儲盒”，編寫4條較其簡單的PLC梯形圖指令，即可實現8臺變頻器參數的讀取、寫入、各種運行的監視和控制，通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利，較易掌握。本文以三菱產品為范例，將這種“采用擴展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹。

1、三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統配置

1.1 系統硬件組成

FX2N系列PLC(產品版本V 3.00以上)1臺(軟件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)；

FX2N-485-BD通訊模板1塊(較長通訊距離50m)；

或FX0N-485ADP通訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(較長通訊距離500m)；

FX2N-ROM-E1功能擴展存儲盒1塊(安裝在PLC本體內)；

帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，總數量不**過8臺；三菱所有系列變頻器的通訊參數編號、命令代碼和數據代碼相同。)；

RJ45電纜(5芯帶屏蔽)；

終端阻抗器(終端電阻)100Ω；

選件：人機界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺。

1.2 硬件安裝方法

(1) 用網線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進行壓接；另一頭則按圖1～圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板，未使用的2個P5S端頭不接。

(2) 揭開PLC主機左邊的面板蓋, 將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴展存儲器安裝后蓋上面板。

(3) 將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口，網絡末端變頻器的接受信號端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以由于信號傳送速度、傳遞距離等原因，有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。

1.3 變頻器通訊參數設置

為了正確地建立通訊，必須在變頻器設置與通訊有關的參數如“站號”、“通訊速率”、“停止位長/字長”、“奇偶校驗”等等。變頻器內的Pr.117~Pr.124參數用于設置通訊參數。參數設定采用操作面板或變頻器設置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進行。

1.4 變頻器設定項目和指令代碼舉例

1.5 變頻器數據代碼表舉例

1.6 PLC編程方法及示例

(1) 通訊方式

PLC與變頻器之間采用主從方式進行通訊，PLC為主機，變頻器為從機。1個網絡中只有一臺主機，主機通過站號區分不同的從機。它們采用半雙工雙向通訊，從機只有在收到主機的讀寫命令后才發送數據。

(2) 變頻器控制的PLC指令規格

(3) 變頻器運行監視的PLC語句表程序示例及注釋

LD M8000 運行監視；

EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10：運行監視指令；

K0：站號0；

H6F：頻率代碼；

D0：PLC讀取地址(數據寄存器)。

指令解釋：PLC一直監視站號為0的變頻器的轉速(頻率)。

(4) 變頻器運行控制的PLC語句表程序示例及注釋

LD X0 運行指令由X0輸入；

SET M0 置位M0輔助繼電器；

LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11：運行控制指令； K0：站號0；HFA：運行指令H02：正轉指令。

AND M8029 指令執行結束；

RST M0 復位M0輔助繼電器。

指令解釋：PLC向站號為0的變頻器發出正轉指令。

(5) 變頻器參數讀取的PLC語句表程序示例及注釋

LD X3 參數讀取指令由X3輸入；

SET M2 置位M2輔助繼電器；

LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10：變頻器參數讀取指令； K3：站號3；K2：參數2-下限頻率； D2：PLC讀取地址(數據寄存器)。

OR RST M2 復位M2輔助繼電器。

指令解釋：PLC一直讀取站號3的變頻器的2號參數-下限頻率。

(6) 變頻器參數寫入的PLC語句表程序示例及注釋

LD X1 參數變更指令由X3輸入；

SET M1 置位M1輔助繼電器

LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13：變頻器參數寫入指令；K3：站號3；K7：參數7-加速時間；K10：寫入的數值。

EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13：變頻器參數寫入指令；K3：站號3；K8：參數8-減速時間；K10：寫入的數值。

AND M8029 指令執行結束；

RST M1 復位M1輔助繼電器。

指令解釋：PLC將站號3的變頻器的7號參數-加速時間、8號參數-減速時間變更為10。

2、三菱PLC控制變頻器的各種方法綜合評述與對比

2.1 PLC的開關量信號控制變頻器

PLC(MR型或MT型)的輸出點、COM點直接與變頻器的STF(正轉啟動)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、輸入端SG等端口分別相連。PLC可以通過程序控制變頻器的啟動、停止、復位； 也可以控制變頻器高速、中速、低速端子的不同組合實現多段速度運行。但是，因為它是采用開關量來實施控制的，其調速曲線不是一條連續平滑的曲線，也無法實現精細的速度調節。這種開關量控制方法，其調速精度無法與采用擴展存儲器通訊控制的相比。

2.2 PLC的模擬量信號控制變頻器

硬件：FX1N型、FX2N型PLC主機，配置1路簡易型的FX1N-1DA-BD擴展模擬量輸出板； 或模擬量輸入輸出混合模塊FX0N-3A； 或兩路輸出的FX2N-2DA； 或四路輸出的FX2N-4DA模塊等。

優點： PLC程序編制簡單方便，調速曲線平滑連續、工作穩定。

缺點： 在大規模生產線中，控制電纜較長，尤其是DA模塊采用電壓信號輸出時，線路有較大的電壓降，影響了系統的穩定性和可靠性。另外，從經濟角度考慮，如控制8臺變頻器，需要2塊FX2N-4DA模塊，其造價是采用擴展存儲器通訊控制的5～7倍。

2.3 PLC采用RS-485無協議通訊方法控制變頻器

這是使用得較為普遍的一種方法，PLC采用RS串行通訊指令編程。

優點：硬件簡單、造價較低，可控制32臺變頻器。

缺點：編程工作量較大。從本文的*二章可知：采用擴展存儲器通訊控制的編程較其簡單，從事過PLC編程的技術人員只要知道怎樣查表，僅僅數小時即可掌握，增加的硬件費用也很低。這種方法編程的輕松程度，是采用RS-485無協議通訊控制變頻器的方法所無法相比的。

2.4 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通訊方法控制變頻器

三菱新型F700系列變頻器使用RS-485端子利用Modbus-RTU協議與PLC進行通訊。

優點： Modbus通訊方式的PLC編程比RS-485無協議方式要簡單便捷。

缺點： PLC編程工作量仍然較大。

2.5 PLC采用現場總線方式控制變頻器

三菱變頻器可內置各種類型的通訊選件，如用于CC-bbbb現場總線的FR-A5NC選件； 用于Profibus DP現場總線的FR-A5AP(A)選件； 用于DeviceNet現場總線的FR-A5ND選件等等。三菱FX系列PLC有對應的通訊接口模塊與之對接。

優點： 速度快、距離遠、效、工作穩定、編程簡單、可連接變頻器數量多。

缺點： 造價較高，遠遠**采用擴展存儲器通訊控制的造價。

綜上所述，PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的方法確有造價低廉、易學易用、性能可靠的優勢； 若配置人機界面，變頻器參數設定和監控將變得更加便利。

早期的高速輪轉印刷機折頁單元的輸出端一般是由人工進行堆積、整理、碼放書帖或報紙，工人勞動強度大，機械化程度不高。隨著時代的進步及技術的發展，現代化的輪轉印刷機印刷速度越來越快，人工堆積書帖或報紙已遠遠不能適應印刷速度的需求，而且隨著近年來新《勞動合同法》的實施，人工成本也在不斷增加?，F在，不僅有經濟實力的大型報社印刷廠引進了堆積機，而且許多大型商業印刷廠和書刊印刷廠也引進了堆積機，以與高速商業輪轉印刷機配套，這樣不僅可以有效降低工人的勞動強度，而且**了書帖和報紙收集的質量。

    堆積機簡介

    堆積機主要具有對書帖或紙張的齊平、計數、區分、緩沖、旋轉及堆碼等功能，一般由機械、氣動、電控三大部分組成。書帖或紙張的傳輸、堆碼、推碼等機械動作，主要依賴于機械傳動系統來實現；緊急出口拉桿運動、報框旋轉、緩沖機構控制等均由氣動控制系統操作；書帖的計數、報框旋轉位置的確定、旋轉動力、緩沖機構工作位置等則受光電系統的控制。堆積機具有準確計數、快速堆碼、平穩輸出、可與輪轉印刷機速度相匹配等優點。

    目前，市場上常見的堆積機種類比較多，進口設備有德國生產的格默勒堆積機和凱旋堆積機、美國生產的Kansa堆積機、瑞士生產的馬天尼堆積機等。國產設備主要有中成堆積機和北人郡是堆積機等。

    國產堆積機簡要介紹

    下面，本文就上述2款國產堆積機做簡單介紹與比較。

    1.中成堆積機

    中成堆積機融合了現代智能操作的概念，操作簡便，性能穩定，品質優越，具有較高的生產效率，較高時速可達7.5萬份，可成功地與海德堡、曼羅蘭、高斯、高寶、、小森、三菱、美國泰森、DGM、MANUGRAPH，以及國內上海高斯、北人和寶南等品牌輪轉印刷機連接，機械速度可達9萬份/時，可處理96頁產品，較大與較小尺寸分別為498mm×321mm和152mm×127mm，可處理新聞紙、膠版紙、輕涂紙、銅版紙、書寫紙等?？奢^大地減少浪費，節省人力，提高工作效率。在設計和制造方面，進口PLC提供了較**的電控技術；世界上較**的DENEX激光計數器能夠準確計算不同厚度紙張的印張數，從而確保計數精確；容易調整紙張薄厚的壓紙輥，與美國STI技術合作的勾紙器通過氣動方式調節薄厚，使紙張，是國產堆積機一使用這種勾紙器的廠家；且主要部件均由歐美國家進口，保了整臺機器的精確性、穩定性和耐用性。

    2.北人郡是堆積機

    北人郡是堆積機可將輪轉印刷機經折頁機輸出的書帖自動地進行計數堆積，能很方便地進行后續人工作業。該機可配套B縱對開輪轉印刷機使用，較高速度為9萬份/小時。適用的紙張種類有亞光銅版紙、銅版紙、膠版紙、新聞紙、輕涂紙和書寫紙，定量范圍在40～130g/m2，卷筒紙較大幅寬為900mm，書帖寬度范圍為330～450mm，書帖長度為273mm，并具有速度跟蹤、自動排廢、歪張檢測等優勢性能。

    堆積機選購要點

    設備采購是關乎企業發展的大事，要做到科學、合理，需要綜合考慮多方面的因素。歸納來講，企業選購堆積機要考慮以下幾個方面的因素。

    1.企業的設備狀況

    企業選購堆積機要考慮企業現有的設備狀況。例如現在一些大型報社印刷廠，配備的都是15萬對開張/小時的高速輪轉印刷機，目前國產堆積機在堆積速度上還達不到這樣高的速度，就須配置進口的高速堆積機，以保與高速輪轉印刷機速度上的匹配。而一些書刊印刷企業或地縣級報社印刷廠，目前輪轉印刷機的速度大多只有4萬對開張/小時左右，國產堆積機就已能夠滿足要求。

    2.企業的業務特點及市場發展趨勢

    選購堆積機要綜合考慮企業的業務特點及市場發展趨勢，引進具有**生產能力的設備。筆者所在的公司擁有8組上海高斯M40輪轉印刷機，每天白天印制教科書，晚上印制報紙，產量較大。如果依靠人工來堆積、整理印出的書帖和報紙，將會大大影響輪轉印刷機產能的發揮，而且書帖和報紙的堆積質量也得不到**，同時也會影響教科書和報紙的后續裝訂工作（目前有許多彩色周報都需要進行后續裝訂）。由此公司陸續引進6臺中成825型堆積機，較好地解決了上述難題。此外，堆積機對書帖和報紙有壓平功能，也有助于提高教科書和報紙的后續裝訂質量。

    3.設備成本及生產成本

    價格是企業采購設備需要考慮的重要因素之一。目前堆積機的價格不低，進口堆積機價位都在百萬元左右，國產的也在二三十萬元左右，許多企業還不太愿意引進堆積機。但是筆者認為，若從企業生產綜合成本來考慮，現在引進國產堆積機還是比較合適的。一方面，目前紙張等印刷原材料價格的快速上漲，通過使用堆積機來減少因人工操作而造成的大量紙張浪費變得越來越有吸引力；另一方面，新《勞動合同法》的實施也增加了企業的勞動力成本，企業只有通過減員來減低生產成本，這也需要可實現自動化生產的堆積機來協助。

    4.設備制造商的生產能力和技術實力

    企業購買設備一定要考慮設備制造商的生產能力和技術實力。一般生產規模較大、技術實力較雄厚、設備加工能力較強的專業廠家，其生產的堆積機性能、質量比較穩定、可靠，售后服務也有較好**。

    只有全面了解堆積機的技術發展動態，根據企業的實際情況和業務特點，合理選購適合本企業的堆積機，并正確地進行使用和保養，才能使所購買的印刷設備在提高企業生產效率和產品質量方面發揮較佳作用。

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