黔东南州西门子S7-200代理商

1引言
随着人们生产、生活中对玻璃制品的需求不断增大，做为玻璃深加工的重要一环，人们对玻璃清洗设备提出了越来越高的要求。本文以意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）改造为例，阐诉了如何改造此类设备。
意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，接线复杂，其维护和改进都较困难。随着电气元件的老化，故障增多，故障查找不易，已不能满足生产，近期我们对燕华玻璃洗涤设备（1999年产）中改造中，采用了PLC控制系统，其性能稳定且造价低廉。增加了故障显示功能，大大改善了设备运行的可靠性，使设备维修方便。

2设备工作原理及改造方案

2.1设备工艺流程
深加工的洗涤设备在生产中主要的作用是在玻璃将切割后的玻璃进行洗涤，然后送去各种加工设备加工，其洗涤能力是保障玻璃深加工质量的重要保证。其工作原理：玻璃由传输送入洗涤仓经水洗，然后将其送入风干室风干。洗涤和风干的能力，是洗涤机的两个重要参数。

2.2控制要求
意大利产的燕华玻璃洗涤设备（1999年产）是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统，控制原理落后，经过多年的运用我们发现它主要存在以下问题：
1、控制简单，无法将许多重要参数引入控制，靠人为方式进行产品保障，产品性能无法保障。
2、风干风机采用星、三角型启动，电机启动电流大，能耗高。
针对其存在的问题，我们决定采用PLC和软启动器对其进行控制。其优点如下：
1、在洗涤机上增加高度参数，使用阻式高度测量仪，将高度传回PLC，PLC可针对不同的产品进行高度调节，以达到能更彻底洗涤的目的。
2、水温、风量是保证玻璃洗涤质量的重用参数。将洗涤机的水温度传回PLC，当达到一定的水温和风量才允许玻璃送入洗涤仓，有效地保障了洗涤能力。
3、使用电磁阀控制循环水和去离子水，根据生产自动调节，有效地节约了水的消耗。
4、将故障信号传入PLC，出现故障时，查找方便，有效地保障生产。
5、使用西门子软启动器。

3系统构成
该自动控制系统如图1所示，采用西门子公司的 S7-100 PLC系统；该系统是具有高速、高效、高可靠、一体型CPU的PLC系统，界面采用西门子公司的TD200屏显。

主要设备选型
1 PLC---西门子S7-200
CPU CPU224 （自带14点数字输入，10点数字输出）
AI模块 EM231 4入模拟量输入
数字量模块：EM223 8点数字量输入 8点数字量输出
2 人机界面
西门子---TD200
3软启动器
西门子SIKOSTART 3RW22电动机软启动器 50KW

    自动化立体仓库是近十年来伴随着自动控制、系统控制设备以及数据库等相关技术的飞速发展而应运而生的。随着这些技术的发展和电脑的普及，自动化立体仓库高效、可靠、操作方便的优点为越来越多的使用者接受，应用也日益广泛。在以往的自动化仓库中，其控制部分大都采用PLC加计算机或计算机加控制板卡的方式。随着计算机技术的飞速发展，计算机的性能以及稳定性等大幅度tigao，现场总线技术的日益成熟，一种新的控制方式——软PLC控制方式逐渐形成并逐渐被应用于各种控制领域，其中就包括自动化仓库。

         目前，我公司采用了奥地利ROBOTECH设计制造的自动化光纤盘立体仓库，用于按一定的要求自动存放和提取光纤盘。该系统涉及到了控制、数据库以及决策等多方面技术，相对来说是一个较为复杂的大型系统。其控制部分采用了BECKHOFF的TWIN CAT软PLC，与外部硬件的连接采用了PROFIBUS总线，操作界面和各个程序之间的接口利用C++语言编写。在计算机PCI插槽插了4块FC310x PROFIBUS控制器，外部接口硬件为BK31XX系列适配器、GSD BOX和相应的I/O模块。整个系统的硬件组态如下：

图1 系统硬件组态示意

        TWINCAT是完全开放的、基于PC的通用自动化系统，提供了一个独立于现场总线的I/O界面，并与bbbbbbS的操作紧密结合。TWINCAT的开发规范遵循IEC61131-3标准，支持指令列表、结构文本、功能块、梯形图和顺序功能表等标准开发方式，可以依据各人的不同喜好灵活运用。TWINCAT与外部硬件的连接方式多种多样，可以通过TCP/IP、现场总线或计算机的COM端口将 软PLC实时系统与外部硬件端子连接。

         利用TWINCAT，我们可以将一台普通PC机配置成为一台多PLC系统，并可以具有多任务执行的能力。在一台普通PC机上，我们多可以配置4个独立的PLC实时系统同时运行，每个PLC实时系统都具有独立、并行地执行自身多任务的能力。同时，我们还可以灵活地指定该程序运行于PC机或总线控制器上。TWINCAT与其他NT程序的数据连接可以方便地利用Microsoft各种标准方法，如：COM，DCOM，ActiveX或OPC等方式。

         在目前我们应用的TWINCAT系统中，配置了两个独立的PLC实时系统，其中一个主要作为机械手动作的监控，另一个主要作为传送带动作的监控。由于在该系统中有涉及到数据库、与第三方设备通讯以及操作界面等PLC无法完成的工作，因此开发人员用C++语言编写了若干个接口程序完成这些功能。由于通讯的对象较多，接口不同，为了方便编程及通讯，采用了CORBA（通用对象请求代理结构）技术。以下是整个系统的软件组态示意：

图2 系统软件组态示意

         在经过一段时间的使用后，我们认为TWINCAT PLC系统无论在性能或可靠性等方面都可以达到要求。同时系统价格较传统的PLC或板卡控制方式低，应用灵活，可以与目前几乎所有通用的HMI软件方便地接口，应该可以在其他不同的控制领域得到更多的应用。

一、引言
可编程逻辑控制器（PLC）是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，具有可靠性高、适应性强、具有通信功能、编程方便、结构模块化等特点，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。在现代集散控制系统中，PLC已经成为一种重要的基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。
二、系统概况
大庆石化公司化工一厂火炬系统是在生产装置紧急停车的情况下，需要对紧急排放的气体进行燃烧的安全保护性装置，同时也用来燃烧生产过程中排放的有毒废气。
1、控制系统配置
控制系统的逻辑程序是按照自动点火系统的工艺特征、电弧特性、燃气特性、安全要求、输入/输出参数等综合因素统筹考虑而设计的，系统配置方框图如图1所示。

2、工作过程
当燃气排放时，火炬总管内的liuliang信号升高到给定值时，系统认为有燃气向火炬排放，由PLC+PC等组成的控制系统，控制高压发生器和调理器输出高电压，使高空点火器内的电弧发生装置产生面状电弧火源，并打开高压燃气电磁阀向高空点火器内喷入燃气，同时与空气混合被点燃，自高空点火器顶部喷出火焰，并引燃火炬顶部的排放燃气。
火炬点燃后，由火炬火焰遥测器探得火焰信号，反馈给控制系统，停止向高空点火器供给高压电和燃气，点火过程完成，系统处于监控状态。
当因某种原因，火炬自动熄灭，排放燃气依然存在时，系统将自动重新点火，以保证火炬点燃。
当火炬点燃后，火炬顶部的消烟蒸汽也同时投用。系统将自动打开消烟蒸汽管道上的蒸汽控制阀，若火炬熄灭，系统会自动关闭蒸汽调节阀，接通氮气。火炬排放气如果停止排放，或排放很少，火炬可能熄灭，氮气将自动引入火炬筒内，火炬点燃时自动切断氮气。
三、硬件组成

1、操作站硬件配置
CPU：1G；内存：256M；硬盘：40G
2、PLC硬件配置
CPU单元：C200HS -CPU21-E
CPU底板：C200H -BC101-V2
开关量输入单元C200H -ID212
模拟输入单元：C200H -AD002
继电器输出单元：C200H -OC225
通讯接口：RS232
3、I/O点分配
开关量输入：16路
开关量输出：16路
模拟量输入：隔离输入8路（可扩16路）
模拟量输出：8路
四、系统软件
1、软件配置
操作系统：bbbbbbs NT4.0
系统软件 TAL-401.PLC
应用软件 WINMAKER V4.01
2、系统软件功能特点
TAL-401.PLC 支持软件是基于bbbbbbs3.1/95,支持梯形图和助记符的编程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的显示，更有效的剪贴操作和鼠标操作。
PLC面向现场的模拟量输入输出设备和各种开关量的输入输出设备，实现数据的采集、运算及各种逻辑动作的实时控制。
PLC在脱离PC机的情况下依然能够正常运转进行实时控制，一些运行结果、特征标记、采集的数据值和运算结果都存入PLC相应的存储单元，等待PC机取出。
PLC接受PC机的命令，通过计算机实施点火操作。
软件的主要特点为：
•在线状态中可以编写程序。
•对应于丰富的SYSMAC 机器：适用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的机器。
•可以读出并编写用OMRON　DOS版支持软件（CV支持软件、SYSMAC 支持软件等）编写的程序。
•在多重窗口下可同时编写多个程序，实现高效地编写程序。
•可以进行指令、I/O名称、I/O指令、行指令的部分查找，还可以查找、替换I/O编号、DM 等内容。
3、应用软件WINMAKER V4.01的功能
•可以在WIN95、98、2000、NT平台上安装。
•面向PLC，具有很强的编辑功能。
•可以采集PLC中的数据，也可修改PLC中的内容。
•可以进行画面、曲线、显示点、报警、控制等功能的编辑。
•可以对各种给定参数进行修改。
•实现系统连接控制和程序控制之间的切换。
•按显示系统模拟流程画面。
•显示系统操作画面和参数调整画面。
•显示报警画面。
•显示数据报表画面
•打印显示画面、设置参数和报表等
五、系统实现的功能
1、操作功能
•启动点火：实现半自动、全自动、硬手动点火的控制与显示。
•停止点火：控制高压电相关设备和某些工艺参数的接通与断开。
•试报警：实现点火失败的报警系统。
•消报警：确认报警。
•打印画面：打印各种即时报表，操作信息，历史曲线。
2、显示功能
•显示流程图。
•显示当前参数曲线
•显示历史趋势。
•显示过程即时值。
•显示积算器记录。
•显示记录查询（图3）。

3、门槛设置
•设定燃气排放压力启动点火门槛。
•设定火炬火焰，确定燃烧的门槛。
•设定高空点火器门槛。
4、时间设定
•设定点火持续时间。
•设定送燃气时间。
•设定火焰确认时间。
•设定点火次数。
•设定超前送高压时间。
•设定再次点火间隔时间。
六、编程步骤
编制一个PC控制程序的基本步骤如下：
1、确定被控制系统必须做哪些事情及完成的顺序；
2、分配输入和输出设备到PC的I/O位。也就是决定哪些外部设备将发送信号到PC和哪些设备从PC接收信号；
3、使用继电器梯形符号，画出梯形图以描述所需操作规程的顺序和他们之间的内部关系；
4、如果用编程器，应把梯形图符号转换为记忆符指令代码，使程序逻辑能够被输入到CPU；
5、对程序的错误进行检查；
6、调整程序以纠正错误；
7、运行程序并测试执行中的错误；
8、再次调整程序以纠正错误。
整个系统的逻辑框图见图4。

七、投用效果
该PLC火炬自动点火系统自2000年6月投用以来，目前使用状况良好，运行稳定，可实现火炬在线自动点火，即在没有废气排放时熄灭火炬长明灯。该系统克服了人工点火、长明灯点火和一般电打火的缺陷，采用独特的电梯发弧方式和远距离遥测火炬火焰，以PLC+PC组成主控器，实现了火炬点火的安全可靠，为我厂全面回收装置废气，彻底消灭火炬长明灯提供了安全可靠的保证