西门子6ES7211-0BA23-0XB0选型说明

西门子6ES7211-0BA23-0XB0选型说明

一、 塑料挤出机工艺原理

1、主机

一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。

挤压系统主要由螺杆和机桶组成，是挤出机的关键部分；

传动系统中起作用是驱动螺杆，要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速；

加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。

2.辅机

挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来，辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。

3.控制系统

挤出机的控制系统主要由电气、仪表和执行机构组成，其主要作用为：

（1）控制主、辅机的拖动电机，满足工艺要求所需的转速和功率，并保证主、辅机能协调

地运行。

（2）控制主、辅机的温度、压力、liuliang和制品的质量。

（3）实现整个机组的自动控制。

二、塑料挤出机的控制要点

1、 多段机筒，分多个温区分别进行jingque温度控制，可进行加热/冷却双向控制，控制精度±1℃，温度可显示和修改。

2、 喂料机、主机可进行调速控制，并显示电流、转速等参数。

3、 溶体压力可显示并进行超限报警。

4、 系统状态实时监控，各种配方参数实时修改。

5、 系统要有完善的保护，在出现过电流等异常情况时自动保护设备。

6、 按工艺要求实现互锁和逻辑控制。

三、系统配置方案

1、 主PLC采用艾默生EC10-1614BRA1，集成两路12bit模拟量输入和一路12bit模拟量输出。另外扩展EC10-4AD模拟量输入模块和EC10-4DA模拟量输出模块，系统可提供16路开关量输入、14路开关量输出、6路模拟量输入、5路模拟量输出。

2、 温度控制：温度控制由温控模块独立完成，内置加热/冷却双PID运算，并支持RS485串行通讯功能，与PLC的COM1通讯口连接，采用自由通讯协议进行数据交换，可读取各区实际温度、加热/冷却状态并在触摸屏上显示，并可在触摸屏上修改温度设定值、PID参数等。

3、 调速控制：主机、喂料机选用艾默生EV2000/EV1000系列变频器进行调速控制，独特的磁通矢量控制技术，保证电机0.5HZ时180%的启动转矩，并保证转速精度在0.5%以内。可在触摸屏上任意修改转速，通过模拟量输出模块转换为0-10V模拟量信号给定至变频器，实现主机、喂料机的jingque速度给定。同时变频器将电流、转速等参数通过模拟量输入模块反馈给主PLC，并在触摸屏上进行显示和进行超限报警保护控制。

4、 溶压显示：压力传感器输出4-20mA模拟量信号，直接连接至PLC模拟量输入接口，转换成数字量后可显示压力值，并可在触摸屏上设定报警值进行超压报警。

5、 人机对话界面：选用10.4寸真彩触摸屏，与PLC的COM0通讯口连接，采用MODBUS串行通讯协议进行数据交换，可实时显示系统运行状态，对系统设备进行控制操作，并可显示系统运行数据、报警内容、修改工艺配方等。

6、 互锁和逻辑控制：EC10系列PLC程序容量可达12K步，指令处理速度0.3us，能够根据系统工艺要求编写程序实现完美的逻辑控制。

四、控制系统特点

1、内置两个串行通讯口，可同时与触摸屏以及其它外部设备进行通讯。

2、 主PLC内置模拟量输入输出，。

3、 系统大可扩展至128路开关量和19路模拟量，扩展性好。

4、 超大的数据容量，可存储多组配方参数及其它生产参数。

五、应用总结

　　南京某高聚物装备公司是从事双螺杆塑料挤出造粒设备研发、生产和销售的公司，其控制系统广泛采用艾默生EC10系列PLC，具有很高的性价比，且稳定可靠，深受客户的好评。

1、Factorybbbb介绍

         Factorybbbb作为UGS Tecnomatix Production Automation （生产自动化软件）的商业名称，能监视、指导和控制行业流程，使得客户可以优化其制造过程和产品。

        Factorybbbb建立在先进的开放式架构之上，向众多行业中构建垂直应用的客户提供高的性能和灵活性。Factorybbbb具有高度的可度量性，可被用于构建任何大小的应用软件，可以是简单的人机交互界面（HMI）系统，也可以是复杂和要求高的监控和数据收集（SCADA）系统，具有高度的灵活性。济钢第三炼钢厂1#板坯连铸机选用的版本是Factorybbbb7.5。

         Factorybbbbt提供综合性的先进工具，用户可以配置应用程序，以正好满座客户的需求，其应用范围可以跨越实时人机界面（HMI），生产监控与数据采集（SCADA）以及行业信息管理，因此其功能多样性是没有止境的。

1、1组态管理器Configuration Explorer

         组态管理器是一套直观的环境，可以在一个网络上配置与运行Factorybbbb服务器应用程序。一个用户可以访问多个Factorybbbb服务器，或者多个用户可以同时配置一个Factorybbbb服务器。这一分布式的访问可以大大tigao程序开发效率。组态管理器提供类似于微软浏览器的分级视图，可以通过Factorybbbb应用程序实现导航。如图1所示：

图1 Factorybbbb7.5组态管理器

         组态管理器使用应用程序对象，从而促进了基于对象配置的概念，而且系统中还包括了各种SCADA功能，例如报警、数据录入与通信。
        只要将要用的‘对象’拖到应用程序中即可构建Factorybbbb应用程序。应用程序对象技术的tigao了生产力。具有以下特点：1）完全避免了重复地组态工作；2）减少了配置错误的可能性；3）大幅度消减了应用程序开发周期；4）应用程序更容易维护；5）采用拖放式应用程序对象配置应用程序很容易，可以直接从Excel导入数据。

1、2客户创建程序Client Builder

        客户创建程序是构建动态流程可视化图形的工具。客户创建程序非常容易使用而且非常直观，提供非常独特的功能和生产力，用于构建HMI和SCADA应用程序要求而定制的用户界面。在客户创建程序中，许多功能成为标准配置，例如全景和缩放，支持多个显示器、分层、缩放稳定、数据缓冲和许多其它功能。

        客户创建程序是一套ActiveX容纳单元，因此任何兼容的第三方ActiveX控件可以插入到客户创建程序的组态中。包含有ActiveX控件，以便在Factorybbbb内部查看报警、趋势图和数据库查询。ActiveX文件支持功能可以将实时图形融入到网络浏览器的其他内容中。

         客户创建程序合并有微软Visual Basic应用程序，因此用户可以很容易的使用开放式及标准的环境编写和扩展功能。通过在VBA脚本中修改属性，可以对任何图形对象，例如图纸、动画、符号、拟态和用户轮廓实现完全定制。如图2所示：

图2 Factorybbbb7.5客户端编辑画面

        使用基于级别而且面向对象的图形符号获取强大的对象方位。每次修改符号时，所有的改变均传递给其他可视化和实时地链接。符号和信息库包含在产品内，或者可以由用户定义，并与其他项目共享。实时流程的可视化使得操作人员了解信息并处于受控状态。

2、SIMATIC NET简介

         SIMATIC NET V6.0是西门子在工业控制层面上提供的一个开放的，多元的通讯系统。它意味着能将工业现场的PLC、主机、工作站和个人电脑联网通讯，为了适应自动化工程中的种类多样性，SIMATIC NET 推出了多种不同的通讯网络以因地制宜，这些通讯网络符合德国或，他们包括：1）工业以太网；2）AS-I；3）PROFIBUS；4）PROFIBUS-PA

        SIMATIC NET 系统包括：1）传输介质，网络配件和相应的传输设备；2）协议和服务；3）连接PLC 和电脑到LAN 网上的通讯处理器（CP 模块）
        OPC 服务器随SIMATIC NET 软件光盘提供。OPC（OLE For Process Control，用于过程控制的OLE）的基本原理是，OPC 客户应用程序可以通过一个标准、开放的多供应商接口，与OPC 服务器进行通讯。

OPC 服务器提供：
数据访问接口2.05
报警和事件接口1.02（单一事件）
在不同制造商自动化产品之间的标准化。
用于不同部件的相同的、用户友好的用户接口。
从工业网/广域网中每个计算机的可访问性。
经过客户机接口（C++）的高性能数据存取。
经过自动化接口（VB）或包含OCX 数据控制，使用容易。
因特网通讯可通过XML DA 接口实现。
变量（项目）的成组化；这样可以在很短的时间内进行大容量的数据存取。

3、Factorybbbb7.5与SIMATIC NET通讯

         济钢三炼钢板坯连铸机基础自动化控制系统（L1级）采用德国SIEMENS 公司的S7系列产品，组成仪控合一的基础自动化控制级。PLC主要采用S7-300、 S7-400及C7系列作为主站，远程I/O、变频器等智能单元作为从站，主站与从站采用现场总线PROFIBUS_DP与从站进行通讯。计算机操作系统软件采用Microsoft公司的bbbbbbs 2000，PLC编程软件采用Siemens公司的Step7.0；上位监控软件采用UGS Tecnomatix Factorybbbb7.5。由于PLC选用Siemens公司的产品，而上位监控软件选用Factorybbbb7.5，两者之间的通讯需要第三方媒介作为驱动，而西门子公司的软件SIMATIC NET6.0 OPC服务器功能很好的满足了两者之间通讯的需求。

         通过配置SIMATIC NET OPC服务器，建立起现场PLC、Factorybbbb7.5上位监控软件与SIMATIC NET OPC服务器之间的通讯，从而可以将现场Siemens PLC的实时信号采集到，将现场设备信号、控制信号相互进行传输，满足现场设备的监控、控制功能。
        同时，如图1所示，在Factorybbbb7.5组态管理器OPC Server Definition中需要定义好上位监控软件的通讯变量。

4、SIMATIC NET OPC服务器的配置

           当SIMATIC NET 软件成功安装后，在PC 机桌面上可看到Station Configurator 的快捷图标，同时在任务栏（Taskbar）中也会有Station Configuration Editor 的图标。
通过点击图标打开Station Configuration Editor 配置窗口，如图3所示：

图3 SIMATIC NET OPC服务器的配置


选择一号插槽，点击Add 按钮或鼠标右键选择添加，在添加组件窗口中选择OPC Server点击OK 。

        选择另一号插槽，点击Add 按钮或鼠标右键选择添加，在添加组件窗口中选择TCP/IP接口，完成以太网网络接口的配置。
配置完以上两项即完成OPC服务器的配置。

4、1符号文件的创建

        利用SIMATIC NET v6.0的‘Symbol File Configurator’（符号文件配置）功能将现场PLC程序中的变量生成一个符号文件Cjj_cc.ssd，将其存储到C盘庚目录下。

一、概述

        川渝地区是我国目前大的天然气生产基地，“七五”时期就开展了推广应用压缩天然气(简称：CNG)汽车的试点；1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加气示范站。在四川省政府的大力倡导下、经过几年的总结、tigao、迄至1997年底、川渝地区共建成CNG加气站3l座。其中南充市、自贡市和射洪县三座CNG加气站为引进国外设备装备，其余均为国产设备站。
        由于CNG（Compressed Natural Gas压缩天然气）汽车良好的经济效益和社会效益，各级政府和广大企事业单位都在大力推广和运用CNG汽车技术，CNG加气站售气系统作为CNG加气站的重要设备，是联系用户和经营业主的桥梁。其计量精度的高低直接影响双方的利益，"车用压缩天然气加气站控制系统"采用新型的计量原理，除继承了质量liuliang计售气机计量精度高的优点以外，还采用计算机控制，开发了CNG加气站的多种数据库管理功能，一个加气站只需一套多功能控制系统就可以同时控制多台加气机加气，与采用普通售气机建站相比较，极大地节省了建站投资，同时强化了CNG加气站的科学管理，减轻了站上工作人员工作强度。

二、主要功能

        1、实时采集、计量、显示、储存加气站用气的差压（开度）、压力、温度、瞬时liuliang、日累气量、月累气量及生产时间等参数，能对检修孔板、停电及退出系统待情况实施气量自动补偿。
        2、实时显示加气站的工艺流程图、并在工艺流程图相应的位置（管道）上动态、实时赤示与之对应的压力、瞬时liuliang等参数及状态。
        3、 显示加气站各计量点的采配气曲线图。
        4、打印及查询加气站的刻钟记录报表、小时报表、日报表、月报表、参数设置报表、黑匣子自动记录运行参数及状态报表。
        5、全屏幕编辑、修改天然气计量的有关参数（孔板开孔直径、计量管直径，天然气气技参数，差压、压力、liuliang的报警值，日计划气、日超计划气、计划气价、超计划气价等参数）。并自动打印出来。
        6、本系统具有“黑匣子”功能，能将系统编辑修改的各种参数及运行状态实时自动记录和打印，“黑匣子”中的数据不能修改，为资料查询提供依据。
        7、系统能对变送器输出的电流或电压值进行实时采样，并显示在屏幕上。为用户提供了一台多路的高精度电流表或电压表。使用户调校变送器的和A/D采集卡的零点漂移变得简单易行。
        8、调度室通过远程通信网，能对使用该系统集配气站进行远程监测、调度、传送有关参数及报表。
        9、系统向用户提供了一套开放的计算、验证计量程序的窗口，使用气部六和计量部门对计量程序的算法可实时进行验证。
        10、系统还可同时对油气水井的压力、产量进行实时记录和计量管理，也可对气包车加气进行计量和资料管理。

三、主要特点
        1、系统的软件编制及算法符合中国石油天然气总公司的标准规定。
         2、系统采用了前、后台操作方式，前台在输入数据、输出报表、通信期间不影响后台计量程序的正常计量，保证了计量的准确性。
        3、系统采用了组态软件及其接口技术、图文并茂，人机界面友好。
        4、系统能对各种异常情况（压力、liuliang、差压等超限）自动报警，为了延长打印机寿命，系统在需要时能自动开关打印机主电源。
        5、系统选用具有防震、防电磁干扰、防尘、高可靠性电源及封闭式结构的工业控制机作为主机。所有的强、弱电信号都进行了隔离，A/D采集卡经技术监督部门测度，精度达到0.1级。
        6、系统采用了不间断UPS电源，配有大容量免维护蓄电池，能保证在主电源停电后，自动切换到后备电源上为计量设备供电。
        7、远程通信适配器具有高压缩、高纠错能力，报表数据经过压缩可通过网络传送。
        8、系统的现场仪表采用电子式扩散硅变送器或电容式变送器，其稳定性、可靠性高，价格适中，计量的准确高于传统的机械式计量仪表系统。
        9、整个系统布局合理，安装、调试简单易行，维修方便。
        10、可根据用户需求，增加生产过程的自动化控制和其它新功能。该系统也适用于冶金、化工、电力等部门。

四、系统控制原理
控制硬件设备主要为西门子的S7-200PLC。
该系统原理图如下：

五、上位机监控软件
        《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口（MMI）软件系统，它以bbbbbbs 98/2000/NT/XP 中文平台作为其操作系统，全中文界面，并充分利用了bbbbbbs的各种便利功能。
        《世纪星组态软件》由开发系统和运行系统组成。开发系统是《世纪星组态软件》的集成开发环境，软件开发者在这个环境中完成界面的设计、数据库定义、动画连接、硬件设备安装、网络配置、系统配置等。该系统具有先进完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，不但能合理地抽象控制对象，而且能非常简单、方便地对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等进行操作；开发者利用其丰富的图形控件和自定义图库功能，可以大大减少设计界面的时间；通过简单而实用的编程命令语言，开发者不需要编程经验就可以设计完成实际工程；方便的硬件设备安装向导和全面地支持国内国际工控底层设备，彻底实现工控现场的数据采集和监控功能。
        运行系统是《世纪星组态软件》系统的实时运行环境，用于显示开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与硬件设备的数据交换。运行系统能实时而形象地反映现场的所有参数和实际情况；通过实时数据库管理从工业控制对象采集各种数据；可把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成实时和历史报警、历史数据记录、实时和历史趋势曲线等监控功能；可生成历史数据文件，用于追忆历史事件；灵活方便的组态式报表，可充分满足用户的各种报表需要。

六、主画面设计