太原西門(mén)子代理商
安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件和傳感器將系統(tǒng)主要的監(jiān)控參數(shù)(主要是開(kāi)關(guān)量)采集進(jìn)來(lái),ET200S和ET200eco將現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)據(jù)量,通過(guò)速度可達(dá)12M的Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到*控制器,控制器根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行處理,再通過(guò)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)將控制輸出下傳給ET200S,實(shí)現(xiàn)各工位的控制流程。 PROFIBUS是應(yīng)用廣泛的過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。PROFIBUS有三種類(lèi)型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自動(dòng)化;PROFIBUS-DP用于制造業(yè)自動(dòng)化;PROFIBUS-PA用于過(guò)程自動(dòng)化。使用PROFIBUS過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以使硬件、工程設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和維修費(fèi)用節(jié)省40%以上。PROFIBUS-DP的技術(shù)性能使它可以應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的一切領(lǐng)域,包括冶金、化工、環(huán)保、輕工、制藥等領(lǐng)域。除了安裝簡(jiǎn)單外,它有*的傳輸速率,可達(dá)12Mbits/s,通訊距離可達(dá)到1000米,如果加入中繼器可以將通訊距離延長(zhǎng)到數(shù)十公里,具有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(總線型、星型、環(huán)型)可供選擇。在一個(gè)網(wǎng)段上多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個(gè)。 整個(gè)控制系統(tǒng)根據(jù)工藝劃分由轉(zhuǎn)臺(tái)、舉升臺(tái)、舉升轉(zhuǎn)移臺(tái)、翻轉(zhuǎn)機(jī)五種工位組成。各部分可獨(dú)立完成各自的控制任務(wù),并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)和上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接,由上位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各部分的協(xié)調(diào)控制。 裝配I線工程PLC控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)具有下列特點(diǎn): (1)計(jì)算機(jī)集成自動(dòng)化過(guò)程控制系統(tǒng),分布式、高可靠性、高穩(wěn)定性。 (2)從站作為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)分散控制各個(gè)工位的運(yùn)行。 3.2 系統(tǒng)控制要點(diǎn) (1)該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)主站CPU下兩條profibus網(wǎng)絡(luò)所帶的從站有44個(gè)之多,在利用STEP7 V5.5編程軟件進(jìn)行硬件配置時(shí),根據(jù)S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數(shù)規(guī)范,對(duì)于數(shù)字量輸入輸出,其地址分配的參數(shù)范圍為0.0~127.7。因此在進(jìn)行硬件配置時(shí),西門(mén)子PLC S7-300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線上的模塊數(shù)字量I/O地址一般規(guī)定在0.0~127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來(lái)處理。profibus Ⅱ線上的模塊的數(shù)字量I/O地址無(wú)論處在哪個(gè)范圍中,都必須采用間接尋址方式。 (2)關(guān)于接觸器的硬件互鎖。對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)工位,轉(zhuǎn)臺(tái)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種工作狀態(tài),因此轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)電機(jī)需要有一個(gè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)和兩個(gè)接觸器一并來(lái)控制(而舉升電機(jī)一般只需要一個(gè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)和對(duì)應(yīng)的一個(gè)接觸器即可進(jìn)行控制),接觸器分正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器,輸入端為380AV。正轉(zhuǎn)接觸器的三相電壓A、B、C分別和反轉(zhuǎn)接觸器的C、B、A短接。當(dāng)程序在執(zhí)行過(guò)程中,若存在某些漏洞使得正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器的輸出點(diǎn)同時(shí)置1時(shí),則會(huì)出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器各自的A相和C相短接,造成接觸器短路損壞,主電源開(kāi)關(guān)跳閘。為了避免這種事故的發(fā)生,首先保證程序中不能出現(xiàn)兩個(gè)接觸器同時(shí)置1的情況,其次即是采用接觸器上硬件互鎖,點(diǎn)Q1、點(diǎn)Q2是輸出控制點(diǎn),Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個(gè)輸入端子,同理, Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個(gè)輸入端子,但是改接成如圖所示。接觸器上有自帶的一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)和一個(gè)常閉點(diǎn),互鎖中只需用到常閉點(diǎn),當(dāng)輸出點(diǎn)Q1閉合時(shí),正向接觸器上常閉點(diǎn)隨之?dāng)嚅_(kāi),則Q2輸出點(diǎn)兩端之間不可能形成回路,也就不會(huì)出現(xiàn)短路跳閘的事故。 該項(xiàng)目中涉及到的變量數(shù)目較多,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)可能有更改,為了便于管理,采取S7程序界面和Wincc人機(jī)界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半,也將出錯(cuò)概率減少一半。先安裝西門(mén)子STEP 7軟件,之后自定義安裝西門(mén)子Wincc軟件,將Wincc通訊組件安裝完整。然后在西門(mén)子STEP 7軟件中插入OS站,可點(diǎn)擊右鍵打開(kāi)并編輯Wincc項(xiàng)目。在Wincc項(xiàng)目中需要引用變量的位置進(jìn)行變量選擇,出現(xiàn)變量選擇對(duì)話框,即可在西門(mén)子STEP 7項(xiàng)目變量表中選擇需要的變量,從而保證人機(jī)界面和下位機(jī)所用變量的*性。 3.3 系統(tǒng)控制功能 (1)手自動(dòng)回路的切換在Wincc人機(jī)界面上可以很方便地知道每個(gè)工位的手自動(dòng)狀態(tài),但是手自動(dòng)狀態(tài)的切換是在從站的控制箱面板上實(shí)現(xiàn)的。在自動(dòng)狀態(tài)下,工位的操作全由下位控制,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制機(jī)械的操作流程。在手動(dòng)狀態(tài)下,操作具有自保護(hù)功能,在某些機(jī)械操作動(dòng)作下通過(guò)軟件互鎖可杜絕相應(yīng)的危險(xiǎn)動(dòng)作的發(fā)生。 (2)安全保護(hù)上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定了若干級(jí)操作密碼,管理員和操作員分別有自己的操作權(quán)限,且操作員在進(jìn)行操作時(shí)有必要的警告提示框和信息提示框出現(xiàn)。 (3)查詢?cè)闯绦虼a當(dāng)上位機(jī)畫(huà)面顯示某個(gè)工位出現(xiàn)故障時(shí),可從畫(huà)面直接點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入相應(yīng)的下位機(jī)梯形圖程序界面,即可迅速查找出故障的根本原因,節(jié)省了維修時(shí)間。 (4)故障報(bào)警和報(bào)表打印當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),報(bào)警框中會(huì)出現(xiàn)提示,并伴隨有聲音報(bào)警。操作員可根據(jù)需要打印與生產(chǎn)相關(guān)的報(bào)表信息。 4 總結(jié) 西門(mén)子S7-300CPU通過(guò)兩條profibus-DP網(wǎng)絡(luò)連接若干ET200S和ET200ECO從站構(gòu)成的集中分散式控制系統(tǒng)已經(jīng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線投運(yùn),能夠保證生產(chǎn)線連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn),尤其在機(jī)械動(dòng)作靈敏度上有較大提高,*了用戶的要求。
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控制特性監(jiān)測(cè)功能可監(jiān)測(cè)閉合回路的控制塊的控制質(zhì)量并發(fā)送相關(guān)信號(hào)。果控制性能下降,則可對(duì)控制器適時(shí)進(jìn)行優(yōu)化或?qū)嵤┨囟ǖ木S護(hù)措施。
SIMATIC PCS 7系統(tǒng)集成的I&C 庫(kù)也具有較高質(zhì)量的回路控制功能,憑借該功能,則可執(zhí)行成本效益高的高級(jí)過(guò)程控制(Advanced Process Control )應(yīng)用程序。多變量控制、預(yù)測(cè)控制或超馳控制因此,可有效提高小型和中型設(shè)備的收益、產(chǎn)品質(zhì)量、安全和環(huán)境保護(hù)特性。
當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)是所有優(yōu)化操作的基礎(chǔ)。通過(guò) Process Historian,可以安全直觀地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和分析??蓸O其快速地調(diào)用Process Historian 數(shù)據(jù)庫(kù)中管理的過(guò)程值、消息和批量數(shù)據(jù)。通過(guò)信息服務(wù)器,可支持此類(lèi)歷史數(shù)據(jù)的滿足用戶需求的處理和可視化過(guò)程,信息服務(wù)器是一個(gè)基于Microsoft Reporting Services的報(bào)告系統(tǒng)。
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S7-200系列小型機(jī),和S7-200SMART為同一系列,因價(jià)格便宜,主要供應(yīng)于中國(guó)及一些發(fā)展中國(guó)家,歐洲已被淘汰。
2)S7-1200系列1200PLC 比200PLC更緊湊,支持的點(diǎn)數(shù)更多,功能更全面。編程風(fēng)格與200PLC差距很大,和300PLC、400PLC類(lèi)似。所以200PLC消失后,西門(mén)子的PLC編程風(fēng)格即將統(tǒng)一。
3)S7-300系列中型機(jī)
4)S7-1500系列S7-1500PLC相對(duì)與300PLC來(lái)講比300PLC高一個(gè)檔次,無(wú)論是從速度、處理能力、處理時(shí)間都不錯(cuò),不過(guò)由于價(jià)格較300PLC高,所以應(yīng)用不是很廣泛。
5)S7-400系列大型機(jī)
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二丶S7-200 PLC面板介紹
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三丶S7-200 PLC數(shù)字量輸入/輸出口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1)S7-200 PLC數(shù)字量輸入輸出口的表示方法
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DI輸入地址編號(hào):I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7I2.0。。。。。。。。。
DO輸出地址編號(hào):Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7Q2.0。。。。。。。。。
2) 數(shù)字量輸入接口(DI)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
數(shù)字量(開(kāi)關(guān)量)輸入口是把現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)變成PLC內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。數(shù)字量輸入口有直流輸入型、交流輸入型和交流/直流輸入型。其中直流輸入型內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示:
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直流、交流為外接電源的類(lèi)型。數(shù)字量輸入接口中都有濾波電路及耦合隔離電路,濾波有抗干擾的作用,耦合有抗干擾及產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的作用。
3)數(shù)字量輸出接口(DO)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
作用:把PLC內(nèi)部的標(biāo)淮信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的開(kāi)關(guān)量信號(hào) 。
分類(lèi):繼電器型 (交/直流)、晶體管型(直流型)、晶閘管型(交流型)
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了黃銅錠、紫銅錠半連鑄生產(chǎn)線,引錠采用的是下引法。
1.引錠系統(tǒng)的主要外部設(shè)備及其工作原理:
此引錠系統(tǒng)包括鑄錠頭、結(jié)晶器、引錠平臺(tái)、引錠油缸、鑄錠小車(chē)、振動(dòng)器等,其中:
?。?)鑄錠頭和結(jié)晶器安裝在鑄錠小車(chē)上,分別接受從保溫爐里倒出的銅水并通過(guò)強(qiáng)制水冷使其冷卻結(jié)晶,結(jié)晶器的窗口大小就是銅錠的斷面形狀;
(2)平臺(tái)在鑄錠小車(chē)下方,由引錠油缸牽引其向下移動(dòng),使結(jié)晶后的銅錠隨著引錠平臺(tái)(靠銅自身重力作用)下引,而油缸是由比例伺服閥通過(guò)PID調(diào)節(jié)控制其下引速度的,平臺(tái)上聯(lián)結(jié)有一鏈條,鏈條的另一端固定一重物,被拉緊的鏈條中間聯(lián)結(jié)一個(gè)鏈輪,在這個(gè)鏈輪軸上裝有一個(gè)位置旋轉(zhuǎn)編碼器,平臺(tái)的上下移動(dòng)就轉(zhuǎn)化成鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng),也就是轉(zhuǎn)化成了編碼器的脈沖數(shù)了,它就可轉(zhuǎn)化為引錠的長(zhǎng)度;
(3)振動(dòng)器安裝在鑄錠小車(chē)上,是使銅在結(jié)晶前性能均勻化之用,它由一臺(tái)直流電機(jī)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng),調(diào)整此電機(jī)的速度即是調(diào)整其振動(dòng)頻率。
2. 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成:
我們采用西門(mén)子S7-200PLC及其擴(kuò)展I/O,AS-I接口模塊,模擬量模塊,配以TD200文本顯示器等進(jìn)行控制
位置旋轉(zhuǎn)編碼器,用P+F公司的AS-I形式的編碼器,通過(guò)AS-I接口模塊獲取計(jì)數(shù)數(shù)據(jù);模擬量模塊EM235為4入/1出,其中一塊輸出接伺服閥放大器去控制伺服閥,另一塊輸出接直流驅(qū)動(dòng)器(歐陸590)速度給定信號(hào),從而控制振動(dòng)器的振動(dòng)頻率。
3. 系統(tǒng)控制思想:
(1) TD200中文顯示及操作界面,可進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定:引錠速度(mm/min)、鑄錠長(zhǎng)度(mm)、振動(dòng)頻率(HZ),顯示當(dāng)前工作數(shù)據(jù):實(shí)際引錠速度、平臺(tái)位置、鑄錠當(dāng)前長(zhǎng)度、重量,顯示當(dāng)前工作狀態(tài),全中文報(bào)警顯示等位置旋轉(zhuǎn)編碼器,用P+F公司的AS-I形式的編碼器,通過(guò)AS-I接口模塊獲取計(jì)數(shù)數(shù)據(jù);模擬量模塊EM235為4入/1出,其中一塊輸出接伺服閥放大器去控制伺服閥,另一塊輸出接直流驅(qū)動(dòng)器(歐陸590)速度給定信號(hào),從而控制振動(dòng)器的振動(dòng)頻率。
3. 系統(tǒng)控制思想:
(1) TD200中文顯示及操作界面,可進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)定:引錠速度(mm/min)、鑄錠長(zhǎng)度(mm)、振動(dòng)頻率(HZ),顯示當(dāng)前工作數(shù)據(jù):實(shí)際引錠速度、平臺(tái)位置、鑄錠當(dāng)前長(zhǎng)度、重量,顯示當(dāng)前工作狀態(tài),全中文報(bào)警顯示等
2) 通過(guò)AS-I接口模塊取得位置旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)據(jù),后轉(zhuǎn)換為實(shí)際平臺(tái)位置和鑄錠長(zhǎng)度,對(duì)其進(jìn)行定時(shí)中斷處理可算出實(shí)際的引錠速度,根據(jù)設(shè)定的引錠速度進(jìn)行PID調(diào)節(jié),計(jì)算出從模擬量輸出到比例閥上的信號(hào),從而對(duì)引錠過(guò)程形成了一個(gè)速度閉環(huán)控制。
(3) 平臺(tái)位置或鑄錠長(zhǎng)度的計(jì)算方法是:在平臺(tái)處于高位置時(shí),把編碼器計(jì)數(shù)值作為參考值,油缸帶動(dòng)平臺(tái)上下移動(dòng),也帶動(dòng)鏈輪上的旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn),此計(jì)數(shù)值相對(duì)參考值就得到了鑄錠的長(zhǎng)度值。
4. 系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
(1)為適應(yīng)操作方便,在操作面板上安裝了手動(dòng)/自動(dòng)、快速/慢速轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),可視實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的操作,使操作具有靈活性;
(2)用鏈條帶動(dòng)鏈輪,使直線行程