6ES7223-1PH22-0XA8传授代理

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0.引言
　　目前建筑陶瓷行业普遍采用的是隧道窑烧成工艺，在使用隧道窑进行陶瓷烧制的过程中，除了严格控制各被控点（车位）的温度和压力等物理参数外，jingque、准时地完成顶车、回车等循环过程，也是保证烧成质量的必要环节，随着计算机技术的发展，特别是可编程逻辑控制器（PLC）技术的广泛应用，使顶车工艺的控制实现了PLC自动控制，从而大大tigao了系统的可靠性，保证了产品质量的稳步tigao。本文以唐山陶瓷厂建筑陶瓷隧道窑的顶车工艺的控制为例，对PLC在隧道窑顺序控制中的应用进行探讨。
1.顶车工序的工艺过程
　　隧道窑是连续烧成的生产装置，通过有序的顶车操作与窑内各个被控点的严格控制相配合，使每个毛坯（半成品）在从窑头到窑尾的“流动”过程中，完成烧成曲线所要求的烧成过程。也就是说对于隧道窑的控制来讲，从宏观上看，每个被控点的参数是不变的，但对于窑内被烧制的毛坯来讲，必须严格按照烧成曲线的要求，准时经过每个被控点，才能达到理想的烧成制品。
　　，为了保证烧制的毛坯能够按烧成曲线的要求，准时地通过所有被控点，就要求窑内的窑车按时、有序地进行循环和流动，目前普遍采用的是基于逻辑控制的定时顶车控制工艺。隧道窑顶车工序的示意图如图1所示。

图1：隧道窑顶车工序示意图
　　由于窑尾与窑头的控制方式完全相同，为节省篇幅，本文仅就窑头的控制进行讨论，并假设窑尾完全能够满足窑头控制所需要的各种控制信号的要求。顶车工序的工艺过程为：
　　设：顶车定时时间到T0↑→托车前有窑车到位13XK↑→托车在回车线方向准确定位1XK↑→9XK、10XK同时↑→油泵启动→托车上无窑车11XK↓→夹紧装置为松开状态12XK↓→1DT↑→推车机启动推动窑车上托车→13XK↓→当窑车到位后11XK↑→2DT↑→推车机返回→推车机返回到位14XK↑→推车机停止→电磁夹紧装置将窑车夹紧→夹紧到位后12XK↑→托车电机低速正向启动，托车低速向窑头方向移动→2XK↑→托车电机转为正向高速→在接近窑头的时候3XK↑→切换为正向低速，继续向窑头方向移动→当4XK↑进入定位对轨状态→对轨成功后9XK、10XK同时↑→托车电机停止→窑门电机正向启动打开窑门→打开到位后7XK↑→窑门电机停止并抱闸→夹紧装置松开12XK↓→3DT↑→顶车机前进，将窑车顶入窑内→当顶车到位后6XK↑→3DT↓→4DT↑→顶车机返回→当返回到位后5XK↑→4DT↓→顶车机停止→窑门电机反向启动关闭窑门→关闭到位后8XK↑→窑门电机停止→托车电机反向高速启动→托车快速返回→2XK↑→转换为反向低速→1XK↑→进入反向对轨定位→9XK、10XK同时↑，定位结束，托车停止→人工将窑车推到13XK处→等待下一次定时时间到。
2.系统的硬件设计
　　本系统仅涉及开关量的控制，故采用日本东芝公司的EX40-PLUS作为控制器。EX40具有基本I/O点40个，其中输入24点，输出16点，大继电器方式输出电流可达2A，完全能够满足本系统的控制要求。系统的硬件原理图如图2所示。
　　为保障系统安全可靠地工作，除在梯形图实现互锁之外，在硬件接线中也对上升、下降，高速、低速，前进、后退等接触器实现硬件互锁。
　　EX40的输入端采用共漏极接线方式，其电源由PLC内部提供。
　　本系统选用的输出方式为继电器方式，电源由外部接入，其中接触器采用220V交流供电，电磁铁和信号灯采用直流24V供电。系统各I/O点的分配如表1、表2所示。
　　表1：系统的输入分配表


　　表2：系统输出分配表



图2：系统硬件原理图
　　图2为本系统的硬件接线图，图中省略了报警指示等的接线，输入部分的开关除X0和X16为按钮外，均为行程开关。
3.系统的软件设计
　　本系统采用定时原则的顺序控制方式，系统控制结构简单，梯形图易于设计和调试，便于维护和维修。系统的程序流程图如图3所示。

图3：控制系统软件流程图
　　由图3所示的流程图可见，系统的软件设计主要包括：系统的启动和主控的形成;托车行走和定位控制;窑门开启和关闭控制;顶车机操作控制和部分超时报警控制等。系统的梯形图从略。
3.结束语
　　本系统采用微型PLC作为控制装置，特别是EX40-PLUS的大屏幕编程器，可以方便地编辑和修改梯形图程序，亦可实现联机调试和监控程序的运行情况。

实现空压站无人值守

1．应用背景
　　在冶金，化工，电力，制药等许多大型工程中，空压站建设是一项重要的辅助工程。空压站的主设备为空气压缩机，空气干燥器，配套过滤器，储气罐，连接管道和阀门等组成一供气系统。大型空压站通常拥有多套设备，以保证不同负荷的需求。确保合格的供气品质，满足稳定的气源压力，供气liuliang的自动调节等是空压站自动化的基本任务。随着自动化水平的不断tigao，建设无人值守空压站的要求已是一个发展趋势。
　　本案例应用于大型空压站。该站有6台每分钟供气200立方的螺杆式空压机，6台200立方处理量的冷冻式干燥器，另有两台80立方处理量的吸附式干燥器，采用母管制连接方式生产压缩空气。用户要求：
　　1） 每台设备应有自动控制和联锁保护装置，并配有触摸屏供现场观察各工艺参数和设备状态，可手动/自动切换操作及紧急停机；
　　2） 现场控制室应有计算机操作站，通过建立设备网络，监控整个生产过程；
　　3） 空压房的操作站应与厂区控制中心联网，由控制中心的实时远程监控，实现空压站无人值守。
2．系统构成
　　2.1．控制网络结构的确立
　　由于空压房的操作站应与厂区控制中心联网，由控制中心的实时远程监控，实现空压站无人值守。为保持一致性，空压站自控设备全部选用硕人时代公司的STEC—2000系列模块化可编程控制器，其带有1个RJ45以太网接口，1个RS232接口，1个485接口，支持标准的TCP/IP、PPP和MODBUS协议。仔细分析了生产实际情况和各设备的特点，以及可能存在的问题，综合各方面因素后确立了“中央监测，统一调度，现场控制”的实施方案。其基本理由是：
　　1） 技术性考虑，单一结构网络在节点数量较大时安全性不够理想。因为各设备控制器均挂在同一网络上，任何一台出现通信故障都可能影响整个网络，严重时会引起网络瘫痪，无法实现远程监控。虽然本案例的设备总数并不算很多，但考虑到对无人值守的高标准要求，将设备网确定为分散控制网络，以达到分散危险，tigao网络有效性和可靠性的目的，同时要实时远程监控，实现无人值守。
　　2） 经济性考虑，满足基本要求的前提下，采用可扩展的STEC控制器，根据不同需要选用不同模块，大节约成本。
　　中央监测，统一调度，现场控制的特点：
　　a) 通讯层——工业以太网络连接控制中心通讯服务器与各空压站控制器1#STEC2000—6#STEC2000，以及各干燥器控制站7#STEC2000—14#STEC2000和现场控制室15#STEC2000，传输空压站系统和干燥器的重要信息参数及各设备运行状态，并实现控制中心的远程控制操作。
　　b) 监控中心——通讯服务器：负责所有控制器的远程通讯，以及相应的指令下发。数据库服务器：负责承担所有子站的数据存储和数据处理。WEB服务器：负责现场控制室应有计算机操作站，通过建立设备网络，监控整个生产过程；以及厂区控制中心的实时远程监控，实现空压站无人值守。
　　c) 现场设备层——和控制器子站采集现场各种信号，并且通过以太网传到监控中心， STEC和彩色操作面板均可通过面板通信接口直接相连，现场智能仪表可以通过RS232和RS485相连。
　　硕人时代公司推出的STEC模块化以太网控制器，它为可编程序控制器提供远程编程支持的产品。它可以在可编程序控制器、操作员界面系统、个人计算机、主计算机、数字控制设备、可编程的具有以太网/RS-232 /RS-485接口的设备之间提供通信。它采用以太网线和双绞线连接。
2.2 硬件配置
　　 现场控制室——操作站计算机PC，15#STEC2000配置模拟量输入/输出模块，开关量输入/输出模块，共计128点，所有开关量输出均采用继电器隔离。15#STEC2000控制各设备子站以外的系统测点和阀门。
　　 空压机子站——1#STEC2000—6#STEC2000可编程控制器，分别配有包括模拟量输入在内的64点I/O模块。
　　 干燥器子站——7#STEC2000—14#STEC2000可编程控制器，分别配有包括模拟量输入在内的36点I/O模块。彩色操作面板均可通过面板通信接口直接相连。
　　2.3．软件组成和工作程序
　　 编程软件SRDev2.0 可使用户在自己的电脑上组态开发，并且通过以太网线对控制器（STEC2000）进行编程，网络上的任一个工业终端可以用来对网络上的所有控制器编程。用户既可以将程序下载到有关设备中，又可以从设备上载已有的程序，调试程序，监视设备的运行。
　　 HOMS5.0 安装在监控中心的服务器上，现场控制室的操作站可以根据权限来监视和操作整个生产过程，为控制系统提供通讯、显示及报表管理等功能，以及相应的指令下发，数据的处理及存储。

各设备控制器自成一子系统，其应用程序功能包括：信息采集，设备控制，故障报警，联锁保护，以及数据处理和通信传输。

3．控制主要功能

1）自动轮换运行。STEC控制器根据采集的信号进行综合判断，然后发出启动、停机、加载、卸荷、报警等控制指令，监控空压机组自动运行，使用权得总管压力维持在设定的压力下限值和上限值之间。若风压低于压力下限值就增加空压机运行的台数，若风压高于压力上限值则减少空压机运行的台数，达到既满足用风需要、又可以降耗节能的目的。

空压机连续运行8小时后机身温度会很高，需要停机休息，用于散发自身的执量，以保证机器不受损伤。因此，空压机需要进行轮换工作，以保证空压机安全可靠运行，延长设备使用寿命。STEC控制器根据运行时间将受控于STEC控制器的空压机进行排序，建立开机序列和停机序列，当需要增加空压机的运行台数时，控制器将启动总运行时间短的空压机；当需要减少空压机的运行台数时，控制器将停止本次运行时间长的空压机。

2）延时启动和延时停机。STEC控制器自身有较强的搞干扰能力，但现场条件、电网、用风量等各种复杂因素的影响，电机电流、电机电压等受到干扰将产生误报警；如果总管压力的扰动发生在压力下限值或者压力上限值附近，将它们作为一般工状处理就会出现频繁启动、停机现象，影响设备的可靠性和使用寿命。因此，需要对发出动作指令的起因信号作适当的延时处理，以消除振动，防止误动作。

3）智能保护。空压机主电机在启动时，启动电流为额定电流的5~7倍，对电网和其它用电设备冲击很大，同时也会影响空压机的使用寿命。所以，空压机不宜频繁启动。为了使系统能够对用风状况进行准确判断，并据此控制空压机的启动，在用风高峰期空压机启动较频繁，当两次启动时间间隔小于的值时，将保持空压机持续运转而不停机，当连续两次加载间隔时间较长时，可认为用风高峰期已过，空压机投入间段运行状态。另外，对电机电流、电机电压、排气压力、进气负压、运行温度、油温、油滤压差等重要参数进行实时监控，出现异常及时进行故障报警，并作出处理。

4．小结
　　·控制系统网络化可有效实现空压站远程监控，无人值守。本案例的成功实施是一个很好的示例。
　　·本方案的实施，分散了故障危险，可tigao网络运行的有效性和可靠性。
　　·综合分析生产实际情况，以及全面评价控制设备的各项性能指标，有助于制订经济性的控制方案，从而降低投资成本，tigao经济效益。
　　改进方向：
　　1）引入故障检测和故障诊断的处理程序，系统的智能化程度可得到tigao，有利于进一步改善自控系统的有效性和可靠性。
　　 2）优化调度策略，软件联锁保护等自动控制功能模式的应用，有望将自动化水平tisheng到更高层次，并由此获得更大的效益。

　　 整个控制系统随同设备于2003年完成安装调试工作，进入试生产。2004年正式投产，满负荷运行，情况良好，达到设计的预期目标。

1.公司介绍：
　　成都新筑路桥机械股份有限公司地处中国西南政治经济文化中心-成都市，是从事路面机械、桥梁构件及混凝士搅拌设备设计、制造的企业;历史悠久。 公司占地面积五百多亩，下属有目前国内规模大的摊铺机生产制造厂，桥梁构件伸缩缝生产制造厂，以及橡胶支座生产厂等。固定资产规模一亿九千万元。本公司生产的产品多次通过国家机构的检测并获得多项专利证书。其研制生产的摊铺机属重点新产品开发项目，受到众多专家学者的好评。 公司具有众多的工程技术人员，有较强的科研及开发能力;并与国内西南交大、西安公路学院等大专院校和科研设计机构有着广泛的合作关系，实现了产学研一体化。产品的科研-设计-制造水平已达到相当的高度，具备了生产一代、储备一代、研发一代的能力。本公司所生产的各种产品分布在全国各地，并已广泛应用于公路、铁路、机场、水利及市政各项工程中，受到各界的好评。曾被中国质量管理协会、全国用户委员会、四川省质量管理协会等授予"全国用户满意产品"和"质量管理先进单位"称号;获四川省产品称号。
2.设备说明：
　　HZS间隙式混泥土搅拌设备自动控制系统是HZS型间隙式混泥土搅拌设备的核心控制部件，系统是由上位控制计算机单元，可编程控制器三菱Q00CPU，以及配料，称料控制仪表CB920X组成的分布计算机控制系统。系统能够完成各个工作环节的工作状态控制;系统的启动/停止，及故障的连锁控制;物料配方的管理，上传和下载;异常工作情况下的监控，故障解除和对电动装置的保护控制。
　　该配料计量系统通过固定落差、动态逐次逼近、脉冲精称等控制方法来tigao物料的精度。计算机控制系统可以在管理计算机操作界面上设配料生产过程中所需的各项参数，完成对各单元的初始化设置，系统启动后，测量并显示工作过程中的各项参数，对异常情况给以警告。同时配合控制柜面板上的元器件及监控仪表，可及时切换手/自动状态，修改各项工作参数，达到优化的工作环境。还可以完成工作过程数据的存储,以及生产报表的打印功能。HZS60型混泥土搅拌设备在自动控制系统的支持下可以实现灵活的操作和更加直观全面的自动化生产。


3.系统配置图：
　　HZS60自动控制系统是由上位控制计算机，面板功能接口，信号适调接口，信号转换接口，功率转换接口以及可编程控制器PLC组成。单元之间利用标准RS232串行口进行通讯，使之成为一套完整的系统。控制系统采用集中方式对拌和设备的主要工作单元进行直接控制，各模拟信号通过CB920X输入中央控制单元，开关量信号和控制输出信均通过可编程控制器PLC与上位控制计算单元相连接。上位控制计算机还提供生产管理功能和一套屏幕操作界面。
　　系统组成及功能如下:（可参照系统配置图）


　　可编程控制器：选用三菱Q系列PLC，此类型PLC比同类型产品具有高水平的应用性和灵活的扩展性能，并且支持目前流行的开放式网络CC-bbbb、PROFIBUS-DP和DEVICENET，为以后的性能tisheng留下广阔的空间。
　　物料计量控制单元：选用CB920X-10称重仪表，支持通用的电阻应变片式传感器，内部集成算法，能达到准确的物料计量。同时支持四种物料的配比，通过累计方式自动分批称量，允许手动强制补料。CB920通过RS485/RS232与PLC通讯，进行配方的对写和存储，并且与PLC配合实现佳的配料方案。
　　上位计算机管理单元：它通过中央控制单元来管理各单元的工作，为用户提供可操作的人机界面，存储配料清单，与PLC用RS232串行通讯口进行数据监控，接收各单元传送的异常信号，向用户发出报警信号和处理措施，按年、月、日、时统计班次生产资料，以表格形式打印并将数据存盘。
　　辅助设备控制单元：采用可编程控制器PLC的DC电压输入电压作为开关量信号适调和光电隔离环节，采用继电器输出单元作为开关量输出的功率放大和隔离环节，中央控制单元通过通讯口来控制其工作方式。
　　动力配电控制单元:选用优质的施耐德电器元件：空气断路器，接触器，继电器，以及电机软启动软停止单元，确保精密控制仪表和电动执行装置的安全，对各负载之路出现的过流，短路和欠压等情况进行监控，同时各支路设置跳闸反馈保护。
4.控制模式：
　　该套控制系统分为控制台手动、控制台自动（REMOTE），及上位机自动（LOCAL）三种操作模式。种操作模式主要用在可编程控制器和上位机均不能正常工作的状态下，而后两种操作则依赖于配料控制器、PLC和上位计算机之间的协调工作和正常运行。
5.调试体会：
　　该套控制系统在调试期间因为是单机系统，基本没有遇见较大的问题。设备的运行情况良好，与其他设备之间的通讯稳定，完全能满足现场的生产稳定性要求。
6. 用户反馈：
　　经过近两年的运行，在诸多恶劣的工作环境中运行，此系统未出现任何故障，充分体现场了三菱产品的高度可靠性，得到了用户的高度好评。

一、引言

　　塑料袋的产生极大的改变了人们日常的生活。随着塑料袋需求的不断加大，塑料袋机的制袋机的自动化水平也有了更高的要求。近年来，用PLC控制的塑料制袋机由于其性能稳定、自动化程度高等优势，使其在市场中的占有率正在逐年tigao。

二、塑料制袋机的基本要求

塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。

1、 白袋封切，将物料封切为相同长度。

2、 色袋封切，物料上有图案，在规定图案处将物料封切。

图1 热封热切制袋机

三、解决方案：

　　如图1所示，一台塑料制袋机主要是由：储料装置，步进装置，变频装置，整袋装置，热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料，步进装置带动原料，变频装置带动热封切刀，整袋装置在生产固定袋数后整袋，热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切，控制装置整体协调各方面动作。

　　本系统控制器采用台达14SS11T进行控制。这款PLC主机支持8点输入、6点输出、10kHz脉波输出，属于微型PLC，功能上完全满足切袋机的要求，经济实惠。

　　变频器采用台达M系列变频器。台达M系列变频器具有自动转矩补偿、滑差补偿、自动稳压等功能。在电机频繁启停的情况下可以有效的保护电机，避免启动电流对电网的影响，同时可以有效的实现节能降耗。

　　温控器采用台达DTA4848R。台达文空器具有自整定功能，温度误差控制在0.1度以内。

主要控制方式如下：

1、打开放料开关，通过储料光电控制储料电机动作，来储存定量物料。

2、打开加温控制开关，通过温控器对热刀进行加温。

3、通过步进电机带动原料动作，其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制；色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。

4、步进电机停止后，三相异步电动机带动热刀进行封切。

5、当封切设定袋数后，进行整袋。

表1 PLC端子定义

设备的工作流程如下：

四、小节

　　随着市场竞争的日趋激烈，用户对所需产品提出了更高的技术和更合理的性能价格比的要求。中达电通所提供的PLC以及变频器以其出色的性能完成了对产品的加工过程、加工工艺和综合性能的改造，并在工业领域中得到了非常广泛应用。