西门子6ES7231-0HC22-0XA8技术数据

详细介绍PLC步进指令的应用。

    一、小球分类传送系统    

　　图 8.7 为小球分类传送系统示意图。左上为原点，动作顺序为：下降→吸收→上升→右行→下降→释放→上升→左行。当机械臂下降时，若电磁铁吸住大球，下限位开关

     LS2 断开；若吸住小球， LS2 接通。

     小球分类处理的状态转移图如图 8.8 所示

     二、按钮式人行横道控制系统

     图 8.9 为按钮式人行横道控制系统示意图。

     图 8-9 按钮式人行道控制示意图

     图 8.10 为按钮式人行横道控制系统的状态转移图。

     PLC 在停机转入运行时，初始状态 S0 动作，通常为车道＝绿，人行道＝红（通过 M8002 ）。

　　若按人行横道按钮 X0 或 X1 ，则状态 S21 为车道＝绿， S30 为人行道＝红， 红绿灯状态不变化。 30 秒后车道＝黄，再过 10 秒车道＝绿。

　　然后定时器 T2 （ 5 秒）启动， 5 秒后 T2 触点接通人行道＝绿。

15 秒后人行道绿灯开始闪烁（ S32 ＝灭， S33 ＝亮）。www.plcs.cn

　　闪烁中 S32 、 S33 的动作反复进行，计数器 C0 （设定值为 5 次）触点一接通，状态向 S34 转移，人行道＝红， 5 秒后，返回初始状态。在状态转移过程中，即使按动

　　人行横道按钮 X0 ， X1 也无效。

     三、工件移送控制系统图

图 8.11 所示为用机械手移送工件的机械系统。左上为原点，工件按下降→夹紧→ 8.11 工件移送系统示意图

上升→右移→下降→松开→上升→左移的次序依次运行。 下降 / 上升，左移 / 右移中使用双线圈的电磁阀。夹紧使用的是单线圈电磁阀。

    该系统的初始化电路状态转移图如图 8.12 所示

     图 8.13 为自动运行的状态转移图，图中 S2 为自动方式的初始状态。

 图 8.13 机械手控制系统的程序

某市自来水公司为解决市区的部分供水，引进德国的资金和设备建立了一套供水工程系统。

原有系统构成：

（1）本地中心站,采集水厂的设备状态,采用西门子S5-115U.

（2）取水和1号加压泵站，采用西门子S5-115U

（3）2号加压泵站控制系统，采用西门子S5-115U

（4）在市内的东南西北和高处和低处安装了测量水管压力站，采用西门子S5-100U。用抄表的人工方式来记录设备状态 。

    用户需求：

    随着时代的进步，和对工艺的进一步的要求，要实时对各个站的管道压力、liuliang及各个的阀门开关的状态进行监视和控制，从而降低了故障率和tigao了对此系统的反应时间，更好保证城市供水。并把各个站的所有设备的数据送到中心监控站里，进行监控，和电子统计。 

    实现方案：

    在水处理厂中心站与各个泵站和测压站之间，由于距离较远达几十公里，我们决定采用无线电通讯方式，并且因为大山的阻碍，在取水1号加压泵站，2号加压泵站控到中心站之间，设立了中继站进行转发。而水处理厂中心站与6个市内的测压站之间由于距离较近直接通过无线电通讯。

    这个项目的主要问题是无线电通讯的任务，如何在已有的S5系列的设备上，加上无线电通讯呢。根据现有的实际情况，在不动原有西门子S5-115U 的基础上，决定在此基础上加入西门子的Sinaut产品的ST1系列模块来实行无线电通讯。Sinaut ST1是基于SIMATIC S5的程序控制的系统，由硬件模块和软件软件模块组成。适用各种自动化的任务，完整的无线电通讯方式，允许数据传输到或近或远的地方。数据能够通过专线，或者各种PTT网络（GSM,ISDN,拨号Modem,无线电通讯等）等方式传送。

Sinaut ST1硬件包括，TIM模块（遥控接口模块，即S5-PLC通讯功能模块），modem  用于数字量和模拟量相互转换）,无线电台（无线电发射装置）。软件是Sinaut TD1软件包。这样我们在STEP5的基础上，用TD1这个扩展软件包进行对硬件TIM板编程。把水处理厂中心站作为主站，其他站作为从站。以直接轮巡的方式逐个采集各个从站的信息，并且这样的方式只有当从站发生数据发生变化时，才进行数据的传递，大大的加快了数据的更新速度和硬件设备的使用寿命。 

系统图如下： 

    上位机显示：

    我们采用监控组态软件， 从中心站的PLC中采集数据，实时的反映整个系统（本地站，无线电远程站）的状态。主要显示部分包括：水厂控制工艺图、运行状态表、报警和历史数据的查询，统计报表、趋势图。控制工艺图反映水厂的各个泵站的运行状态，并且以动态的图形、数据和实时的现场保持一致，运行状态表中反映主要设备的开关状态、现场仪表的参数、累计值（liuliang，水位，浊度 ，温度,PH,压力等）。报表，每天打印一份主要设备的状态的日报。除了在显示器上显示外，并且把主要数据显示在电子显示屏上。 此系统投运以来一直正常工作，达到了预期的实施效果

工控机和PLC在低压铸造中的系统构成为了满足低压铸造的要求，把工控机和plc组成一个有机系统，如图1所示。本系统采用分级控制方式。由工控机完成液面压力控制和铸型温度(冷却)控压铸造的要求。

      1压力控制：低压铸造机压力控制系统的气动原理如图2所示，工控机和由其控制的液面压力i/o模板对数字组合阀岛进行控制，实现了低压铸造压力控制。

　　工控机系统采用灵敏的压力传感器和软件式pid控制器，在计算机屏幕上同时显示铸造过程的设定压力曲线和实际控制压力曲线，并进行叠加比较。在计算机屏幕上以四种颜色显示四个测温点的实时温度曲线。另外用图形来指示保温炉内铝液液面情况，以提醒操作人员注意：当炉内金属液少于低限时，系统自动停止加压。

      冷却控制：工控机和由其控制的冷却控制i/o模板控制了12个(5路风冷、7路风冷+水冷)冷却通道，可任意选择若干个通道工作。对每路冷却通道均提供了“on”、“off”、“auto”三种工作方式和按时间控制、按温度控制两种控制模式。人机界面有冷却画面，可任意开关调整电磁阀的通断。

1.1硬件配置

　　低压控制系统配置如下：

　　(1)panel870面板式工控机：piii700以上cpu、40g硬盘、128m内存、12〞液晶显示屏、触摸键盘、带软驱和dvd光驱、usb接口和rj45接口;

　　(2)板卡：813b a/d板一套、1751di/o板一套、7216继电器板一套(包括odc5或idc5b固态继电器)、785继电器板一套;

　　(3) s7-300系列PLC：cpu模块：cpu314一套，flash eprom内存卡(64k)一个，ps307电源5a一个，sm321输入模块(32点 24v dc)3套，sm322输出模块(16点 24vdc)4套，40针端子3个，20针端子4个，480mm导轨1个。

       2 项目评价

　　(1)控制系统实现对机器运行、液压机械动作、铸造工艺过程、保温炉加热、铸型冷却过程中包括压力、温度、时间、位置在内的工艺参数进行有效控制。系统具有数据保存功能，能够存取、调整和管理铸造参数。

　　(2)控制精度高，充型、保压阶段压力偏差值≤3mbar，升液阶段压力偏差值≤5mbar，升压阶段压力偏差值≤10mbar。

　　(3)具有压力自动补偿能力，保温炉内的压力可以根据设定的曲线jingque、重复再现，而不受保温炉泄漏、供气管路气压波动和金属液位变动的影响(保温炉严重泄漏除外)。

　　(4)可根据工艺需要自由设定多达八段的升压曲线和一段保压曲线。对于炉膛容积≤800l的炉型，大升压速度可达100mbar/s。

　　(5)具有友好的人机界面，可以方便的输入各类工艺参数。

　　(6)具有数据保存及调用功能。每个轮型的铸造工艺参数可以输入并确认后自动保存，以后可以直接从系统中调用。

      (7)低压铸造控制系统具有故障自检功能，维修方便。

3结束语

　　我国工业控制自动化技术飞速发展，特别是工控机和plc的应用更为成熟，经过近三年

的努力，我们成功把工控机和plc同时应用在轮毂低压铸造机中