西门子6ES7215-1AF40-0XB0安装调试

言
　　筒仓的安全监控系统又称防爆系统，系统设计的主要目的是为保证筒仓的安全运行，对于以贮煤为主的超大型筒仓来说，一旦发生事故，就有可能影响到整个钢厂的运行和安全，因此，建立计算机的筒仓安全监控系统十分必要。本文以太原钢铁集团储煤筒仓安全监控系统为例，详细介绍世纪星组态软件的功能特点。

2 系统方案
　　筒仓安全监控的对象有煤的温度、煤尘的浓度、筒仓内气体中一氧化碳和烟雾的浓度、瓦斯气体（甲烷和丙烷）、筒仓料位等。温度是贮煤自燃的首要条件，煤尘亦是导致爆炸的重要条件之一，一氧化碳和烟雾的浓度反映了贮煤自燃的程度，煤的贮量涉及到贮存期的管理。由于钢厂设置在坑口，故输送过来的煤炭含有较多的瓦斯系统，为了确保安全，需对甲烷和丙烷等瓦斯气体实施监控，必须实施监控确保以上参数在可控制范围内，另外，为了保证筒仓的储存安全及供应能力，需要实时监测筒仓的物位。
　　系统的安全系统设备由相关备厂家提供，通过强大的PLC控制器S7-300控制确保整个筒仓的安全运行。由于筒仓的检测对象分散，且数量众多，本系统采用30个分布式模块，通过实时的工业总线RS485总线通信，满足监控筒仓的需要。分布式模块选用研华公司ADAM系列模块，该模块具有经济耐用，可靠性高，通信功能强大的特点，为了使人机界面与设备之间有良好的兼容性，选取世纪星组态软件作为人机界面软件，使得监控系统人机界面具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等鲜明优点。如图1所示。

3 系统特点
　　3.1流程显示效果好
　　各个生产设备的数据均可集中到一个统一的工艺流程图中显示，从而极大方便了设备管理，另外世纪星集成了丰富的工艺设备图库，可以方便的开发出形象逼真的工艺流程图，画面支持3D方式动态显示各个设备的状态、实时值等，显示效果十分理想，如图2，3，4，5所示。

图1 筒仓安全监控系统结构图

图2 筒仓数据一览图

图3 筒仓料位图

图4 筒仓升降机状态图

图5 筒仓探头分布图

　　
3.2串口通信能力强
　　通过世纪星强大的分时多设备通信技术，可以在多核CPU上实现更快的数据采集，本工程中世纪星能快速稳定的和32个RS485接口的分布式设备通信，数据采样速率20ms/次，数据刷新率55ms/次，满足了筒仓安全实时监控的要求

塑料抽料系统的PLC改造

1 引言

　　某厂挤塑设备上的一种真空抽料送料系统使用80年代进口的烘干送料系统，电气控制系统陈旧且部分维修图纸丢失，不宜维护。因此立项采用plc来改造原电气控制系统。

2 系统设计

　　该抽料系统是利用大气压力将固体塑料颗粒吸入真空罐，然后再回吹到下方的罐体中以实现原料的运送。本系统由同一个气泵完成三个料罐的原料输送，三个料罐各有自己的功能，个料罐是储料罐，用于存储原料，第二个料罐是干燥罐，用于接原料干燥系统去除原料中的水份以满足生产工艺要求，第三个料罐是放在挤塑机上，直接输送到挤出机膛中加热，进入下一道工序，如图1所示。

　　原设备气泵逐一吸吹三个料罐，完成原料在三个料罐之间的运送，控制系统通过吸料的时间来控制每次运送原料的量，由人工监测料位的高低。原控制系统效率低下，而且设备一直处于运转状态才能满足原料输送的生产速度，不但气泵的工作时间增加，而且不利于减少电能的使用以节约能源。

3 自动化硬件与工艺自动化

　　3.1 plc硬件变量定义

　　原控制系统由西门子的s7-200替代，硬件变量定义参见附表所示。

PLC大口径钢管称重与测长装置

　　3.2 信号调理

　　小车行走的距离通过旋转编码器反馈回来的脉冲接入plc的高数计数端子，通过计数值可以知道小车行走的长度，计算精度可达0.01mm。由于项目所用的高数计数器是ab正交输入方式，只需将a+、b+及公共端接入plc即可，而伺服控制器脉冲输出为a+a- b+ b- z+ z-，在调试中发现，plc的高数计数值不稳定，误差很大，感觉有干扰存在，经分析认为是a- b-是干扰源，因此我们采用以上电路（如图1所示），用比较器将a+a-进行比较后经三极管开关接入plc，问题得了解决，则即提升了电压又抑制了干扰，取得了良好的效果：

　　3.3 编码设计

　　伺服电机后端的旋转编码器的分辩率为13比特，即2048脉冲/转，而电机转速为3000r/min，plc大捕捉频率为20khz，为达到匹配，将驱动器的参数pn201分频比设定为400，即达到400脉冲/转，为进一步提高精度在plc中采用4倍分辨率，即为1600脉冲/转，由此根据电机驱动齿轮、齿条转一圈所走的距离计算出每个脉冲所走的距离，得出位移值。伺服系统采用多段速控制方式，p-son、n-cn、p-cl三端组合且设置以下参数：

　　pn000.1 设为3　　　　　设为多段速控制方式

　　pn201 设为400 　　　　设置倍频

　　pn50c 设为8fea 　　　41端子速度1；45端子速度2；46端子速度3

　　pn50a 设为2801　cn140端子输入on;p-con无效；cn142端子禁止正转

　　p n 50b 设为8843　cn143端子禁止反转；cn144端子警报解除；p-cl\p-nl为无效；

　　pn50e 设为0000　　对应端子无效

　　pn 50f 设为0001　　25、26端子为扭矩限制检测

　　3.4 plc通讯编程

　　plc与上位机通讯方式设为自由口方式，初始化程序设置sm30为05意义为：每个字符为8位，无校验，波特率为19200，自由口方式。通讯协议规定为：

　　所有的发送数据格式为：

　　00h，总字节数，（数据），校验码，ffh

　　其中总字节数是包括00h到ffh在内的总数，占一个字节，校验码是包括00h和总字节数在内的校验码之前的所有数据的异或值，占一个字节。以下只对数据位格式进行说明。

　　数据位所占字节数不确定，格式如下：

　　a，（发送数）

　　其中a是对数据的说明，如果是命令，则a=07h，如果是数据，则a=15h，a占一个字节。

　　当a=07h时，发送数占一个字节，发送数的数据说明如下：

　　01h——与电脑连机

　　设备启动后，在工作过程中，每次测量前向电脑发送一次此命令，电脑发回的回复信息与plc发出的数据相同，即：

　　00h，06h，07h，01h，00h，ffh

　　plc发送此命令后，如果在2秒内不能收到回复信息，再发送一次，如果2秒内还不能收到回复信息，则plc自动转为自存储方式，把本次测量的长度顺序记录在plc内存中，并不再发送称重命令。如果在5秒内收到回复信息，plc首先把内存中的记录发送给电脑，然后再正常工作，（即plc不再自存储，直接把长度数据发送到电脑，并在每次工作都发送称重命令）；

　　02h——称重命令

　　电脑发回的回复信息与plc发出的数据相同，如果发出此命令后2秒内收不到回复信息，再　发送一次，如果2秒内还不能收到回复信息，则放弃。

　　03h——通知来料

　　无回复信息

　　当a=15h时，发送数占字节数未定，发送数的数据说明如下：

　　b，（bd1，bd2，bd3，…）

　　其中bd1，bd2，bd3，…为bcd码，即每个字节都为0～9的数字，高位在前。