西门子CPU 6ES7 214-1BG40-0XB0安装调试

西门子CPU 6ES7 214-1BG40-0XB0安装调试

系统概述：

系统主要有灰仓扇形闸门的打开和关闭，防闭塞振动电机的起动和停止，其运行状态要反映到触摸屏上。

1、在触摸屏幕(硕人时代平板电脑)上可模拟系统的工艺流程画面，以交互式的操作方式。系统的控制能够在触摸屏上看见模拟的工艺流程画面，触摸屏运行的画面一方面是正常工作中灰仓放灰操作使用，另一方面要具有监视和故障报警功能。

2、系统的控制方式为集中与就地两种模式，并可相互转换。其中，通过转换开关可以选择控制方式，一种为就地控制（继电器控制），另一种为集中控制（采用硕人时代的STEC系列控制器）。地控制主要用于维修工作和远程集中控制系统有故障时使用。集中控制为日常主要操作方式。系统设有起车预告信号、故障报警信号，现场并配有声光显示。系统发出起车信号后，等待卡车司机回应后才能装车。

3、实现各种历史数据报表显示、实时数据曲线显示、各种报警(画面提示、文字提示、人声语音提示)

1  引言
        注塑机是注塑成型的主设备，注塑机的技术参和性能与塑料性质和注塑成型工艺有着密切的关系。注塑成型设备的进一步完善和发展必将推动注塑成型技术的进步，为注塑制品的开发和应用创造条件[1]。老式中小型注塑机的电气控制系统大多采用继电器控制，线路复杂，故障率高，维修麻烦。而可编程序控制器是专为工业环境下应用而设计的工业计算机，由于它具有可靠性高、编程方便、抗干扰能力强、维修方便等特点，广泛用于各种类型的机械或生产过程的控制[2]。

2  注塑机的工作原理
        注塑机是借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。注塑机生产一个产品的工作循环包括(1)快速合模；(2)慢速合模；(3)模板锁合；(4)射台前移到位；(5)注塑；(6)冷却和保压；(7)预塑；(8)射台后退；(9)开模；(10)顶出制品。工艺流程如图1所示。

图1  注塑机工艺流程

        注塑机在操作过程中需要实现手动控制、半自动控制和全自动控制。手动控制是在一个生产周期中，每一个动作都是由操作者拨动操作开关，控制相应的电磁铁得电而实现液压系统的控制。手动操作一般在试机调模时才选用。注塑机运行通常工作在半自动或全自动状态。半自动操作时，机器可以自动完成一个工作周期的动作，但每一个生产周期完毕后，操作者必须拉开安全门，取下工件，再关上安全门，机器方可以继续下一个周期的生产。如果顶出装置能将工件可靠地从模具中顶出，注塑机可以工作于全自动状态。全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后，可自动进入下一个工作周期，因而生产效率更高。

3  plc控制系统开发
3.1 输入输出点数的确定
        m230注塑机生产工艺要求有多种操作方式转换，并以行程控制和时间控制来实现动作的转换等特点，其控制是典型的顺序控制，适合选择采用可编程序控制器实现注塑机的各个工步的控制。在选择可编程序控制器时，需要知道系统开关信号的输入点数和输出点数。本控制系统的输入设备有启动按钮sb1、停止按钮sb2，限位开关sq1～sq12，半自动需要检测安全门限位开关sa4。工作方式的选择对应转换开关sa1～sa3输入，加上控制面板上的12个控制按钮，需要输入点数30个。输出需要控制21个开关电磁阀，实现快速合模、慢速合模、锁模等注塑机的15个状态控制，需输出点数21个。
3.2 plc选型
        本系统选用三菱公司的fx-2系列的fx2-64mr。该型号的plc具有丰富的指令系统，快速的输入响应功能以及完善的脉冲输出功能，为64点i/o型，其中输入点数为32点，输出点数为32点，继电器型，可直接驱动开关电磁阀，满足系统要求[3]。
3.3 plc输入输出接线图设计
        本系统设计有启动按钮sb1、停止按钮sb2，限位开关sq1～sq12，半自动需要控制安全门开关sa4，工作方式选择的转换开关sa1～sa3，以及控制面板上的12个控制按钮。输出需要21个电磁阀来控制15个状态。输入信号分别接到fx2的x接线端，控制输出分别接到输出接线端，系统输入输出接线如图2所示。

图2  plc输入输出接线图

3.4 梯形图设计
        注塑机的控制是典型的顺序控制，它的工作循环是从慢速合模工步开始，一步一步有条不紊进行，每一个工步执行都使相应电磁阀动作，用行程开关或定时器定时来判断每一步是否完成，并决定是否启动下一个工步，采用步进梯形指令可以方便地完成相应的控制过程。本系统的设计有手动、半自动和全自动多种工作方式，因而采用条件控制指令来实现工作方式的选择。半自动与全自动的控制程序基本相同，手动控制是将控制面板上的闭模、锁模(芯移入)、射台前进、注射、保压、预塑、抽胶、射台退回、芯移出、开模、顶出的12个控制按钮接入plc，将转换开关打到手动档，x15接通，中间继电器m300得电，启动后进入手动控制子程序。全自动时，安全们不用打开，注塑机自动完成闭模、锁模(芯移入)、射台前进、注射、保压、预塑、抽胶、射台退回、芯移出、开模、顶出等过程。半自动时主要是防止顶出动作完成后，产品不能自动从模具中脱离，应此在开模时需要打开安全门，人工取下产品，然后关闭安全门，开始下一个产品生产周期，比全自动多了打开安全门和关闭安全门的动作。全自动控制部分梯形图如图3所示。
图3所示的全自动控制程序采用步进梯形指令，注塑机每一个工步与一条set指令对应，设计方便，易于实现。

图3  全自动控制梯形图

4  结束语
        本设计针对m230型注塑机，根据其工艺流程，使用三菱公司的fx2可编程序控制器作为注塑机的核心控制部件，实现了注塑机系统的全自动控制、半自动控制和手动控制过程，实际系统运行表明，设计的系统操作简便，运行可靠。

　梁式抽油机磕头机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆,驱动井下抽油泵固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面。在一个冲次内，随着抽油杆的上升/下降，而使用电机工作在电动/发电状态。上升过程电机从电网吸收能量电动运行；下降过程电机的负载性质为位势负载，加之井下负压等电动机处于发电状态。

　　然而，井下油层的情况特别复杂，有富油井、贫油井之分、有稀油井、稠油井之别。恒速应用问题显而易见。如抛却这些不谈，就抽油机油泵本身而言，磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题，况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每次抽出的油量有很大的影响。看来，只有调速驱动才能达到佳控制。

　　引进调速传动后，可根据井下状态调节抽油机冲程频次及分别调节上、下行程速度，在提高泵的充满系数的同时减少泵的漏失，以获得大的油量。尤其是采用变频调速即无启动冲击，又可解决抽油机能力过剩、负荷率偏低、功率因数偏低等问题，获得节能增效的同时又能提高整机寿命。

　　在诸多的调速传动方案中，比较常用的是间歇工作节能型，动态调压调速节能型及变频调速节能型产品。

　　间歇工作节能型产品主要是针对贫油井、老油井等产油量小甚至有空抽的具体情况而采用的。用微处理技术配合液量传感器，对小于经济液量的油井实行停机处理，采用简单的Y/△变换自动开停，以保证开机时抽油机的大效率，同时避免低效抽取，节约电能。

　　动态调压节能型产品是根据抽油机上下行程负荷变化，即时调节电动机电压，使抽油机工作能力始终与实际符合相匹配，从而大限度地达到节能的目的。

　　以上产品与变频调速相比，节能效果相对较差；因此用变频调速改造采油设备势在必行，节电率可达到15%～30%