6ES7253-1AA22-0XA0诚信经营
引言
液压系统作为轧钢设备的重要组成部分,为液压缸、液压马达等提供动力,以达到设备锁紧、动作等要求。其控制范围包括液压站、液压阀台等,在生产过程中要求其性能稳定,反应迅速。为了实现远程监控,还需要其能与主控制室的上位机实现数据交换。
2 工艺要求
液压站控制逻辑相对独立,本次使用的液压站由两台循环泵,三台主泵及其他辅助设备组成。为实现主操作台远程急停及液压站数据的实时监控,需满足液压系统PLC(S7-200 SMART)与主PLC(本次采用S7-1200)的通讯。因液压阀台动作连锁与工艺联系紧密,本文不做过多叙述。
操作顺序如下:
a) 启动循环泵,循环泵为一用一备。
按下“1号循环泵启动”或“2号循环泵启动”按钮,循环泵正常启动后,相应指示灯亮。当需要停止循环泵时,按下“1号循环泵停止”或“2号循环泵停止”按钮,循环泵停止运行。
b) 启动主油泵,主油泵为两用一备。
按下1~3号主油泵相应启动按钮,主油泵正常启动后,相应指示灯常亮。当需要停止主油泵时,按下主油泵相应停止按钮,主油泵停止运行。
c) 主油泵加载
当主油泵正常启动8S后,旋转对应油泵加载旋钮,该主油泵加载阀得电,主油泵加载。当需要卸载时,旋转对应油泵加载旋钮,该主油泵加载阀断电,主油泵卸载。
d) 启动加热器
当油箱油温低时,手动启动加热器,按下“加热器启动”按钮,加热器正常启动后,相应指示灯亮。当油温达到要求温度后,按下“加热器停止”按钮,加热器停止运行。当油温高时,加热器自动停止运行。
e) 启动冷却水
当油箱油温高时,冷却水自动启动。也可在油箱温度高于正常温度后,将“冷却水接通断开”旋钮旋至“接通”。冷却水正常启动后,相应指示灯亮。当油温达到要求温度后,将“冷却水接通断开”旋钮旋至“断开”,冷却水停止运行。当油温低时,冷却水自动停止运行。
重要联锁条件:
1、循环泵运行联锁条件
——循环泵对应球阀限位发讯
——油箱液位过低未发讯
2、主油泵运行联锁条件
——循环泵运行中
——主油泵对应球阀限位发讯
——油箱液位过低未发讯
——油箱温度过高、过低均未发讯
3、其他联锁条件
——当主油泵运行时,禁止停止循环泵,当主油泵停止运行后,方可停止循环泵
——停止主油泵时,先将主油泵卸载,再停止主油泵
——当停止循环泵后,必须停止加热器
液压站
液压阀台
液压控制柜
3 自动化平台选型
以前的项目均采用IM153从站的形式,通过PROFIBUS-DP网络挂在S7-300/400型PLC下。原有控制方式液压站无法独立运行,由于DP电缆距离较远,电磁干扰较大,容易发生掉站现象进而中断生产流程。
本次采用S7-200 SMART控制,将液压站的控制独立出来,可以避免短暂通信中断造成的掉站现象,提高了系统的稳定性。此次使用了西门子提供的SR60型CPU。其供电电压为120-240VAC,自带DI 36*24VAC和DQ 34*RLY。该CPU自身点位已基本可以满足小型液压系统的需求,有效的降低了成本,节约了安装空间。因点数有限,未做显示灯输出和模拟量输入功能,而是利用以太网通讯将其传送至主PLC。
实验平台
4 PLC程序设计
a)逻辑控制程序
调用逻辑控制块(SBR_0)
自动卸载与停泵
循环泵控制
主电机控制
加载阀控制
b) S7-200 SMART侧通讯传输
本次以太网通讯采用S7-200 SMART做服务器,S7-1200做客户端。S7-200 SMART侧仅需将要发送的数据传送至V区或从V区读取主PLC传送的数据。
c) S7-1200侧通讯传输
完成网络配置,建立S7连接
S7连接
调用发送/接收块
传送数据
建立通讯后的HMI画面
HMI画面
5 结束语
通过这次的应用,对S7-200 SMART有了更加直观的认识,其可以较好地满足小型化逻辑控制的应用。其自带的以太网接口极大地方便了调试和通讯,增强了抗干扰能力,有效的降低了设计成本。自带的数字量输入、输出接口,特别是继电器型输出可以节约安装空间,降低维护成本。编程采用的STEP 7-MicroWIN SMART软件具有安装简单,占用空间小,易于编程人员上手等特点。采用了类似TIA Portal中符号名的应用,淡化了实际地址,可以在实际接线不明确前先行编写程序。但也存在着缺少时间脉冲计时器等常用指令,需要编程人员自行编写等一些问题。
总体来说,对于小型的自动化应用,S7-200 SMART是较为适用和可靠的选择。由于时间和设备限制,尚未对S7-200 SMART和LOGO!等其他设备进行通讯测试,也未进行MODBUS通讯的应用,在今后的场景中将进一步对以上应用进行试验。
行业背景
传统的塑料称重混料设备控制精度和稳定性已无法满足市场的需求,企业纷纷对原有称重控制过程实施了技术改造,改造后的控制系统以PLC为核心,称重传感器为检测元件,伺服电机为执行元件,人机界面为监控手段,提高了系统的控制精度和稳定性。控制系统和人机界面程序,增强了系统的可靠性,为企业创造了良好的经济效益。
核心技术
称重传感器直接连接至西门子称重模块,西门子称重模块jingque地记录当前料仓料重,可以有效可靠的掌握各个料仓的料重情况。配料过程中,通过主料量与辅料仓料量配比进行换算,换算为当前的下料量,有效的控制伺服电机,对各个仓的下料速度进行准确的控制。以便的进行配料的配比。
如何提高塑料粒称重混料设备控制精度和稳定性?
塑料粒称重混料设备的行业解决方案:
塑料粒称重混料设备采用西门子S7-1500CPLC+称重模块、西门子触摸屏、西门子V90伺服驱动装置构成,该系统完全基于PROFINET网络,克服了传统方案的缺点。
PLC控制系统中S7-1500的产品特点:
西子公司新一代S7-1500集成了运动控制、工业信息安全和故障安全功能, 强大的CPU模块功能可供用户使用的充足的资源。
从硬件方便说S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和安全性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,而且安全可靠,维护简单。
S7-1500PLC的组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中,无论是硬件组态、网络连接和上位组态,还是软件编程,其操作均简单快捷。
系统网络结构
图为:网络布置图
S7-1500通过PROFINET通讯控制伺服驱动器
S7-1500运动控制功能支持旋转轴、定位轴、同步轴和外部编码器等工艺对象,并拥有轴控制面板以及全面的在线和诊断功能,有助于轻松完成驱动装置的调试和优化工作。称重下料过程中采用的是西门子V90伺服驱动器,控制方式采用的是S7-1500通过PROFINET总线连接驱动及编码器,单个驱动装置连接示意图如下图,为连接示意图。
图为S7-1500通过PROFINET总线连接驱动器V90
基于PROFINET通讯协议的系统解决方案可以实现伺服驱动器以及触摸屏与S7-1500PLC的通讯,其通讯速度快,抗干扰能力强,信号十分稳定。通讯连接简单,不需要安装通讯模块,减少了硬件的配置,并且很好的解决了在实际工程中经常出现的数据传输慢、经常断网的问题,优化了生产线的通讯结构,提高了生产的稳定性和生产效率。
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