西门子6ES7231-7PF22-0XA0现货库存

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 旧式制砖机通常采用继电器式的自动控制柜,存在结构复杂、体积大、故障率高、通用性差且控制精度不高等问题, 而且制砖机控制系统仍为人工操作，严重影响了制砖的生产效率和产品质量。根据生产实际的需要, 介绍了一种采用光洋PLC改造的制砖控制系统，可实现送板、加料、布料、成型、脱模至出砖的全过程自动化。

1 工作流程及控制要求

1．1工艺流程

      砖坯成型经过石子、砂和水泥混合和搅拌，注入模腔，挤压成型，后出模等一系列工艺生产过程。具体流程如下：料车处于后位，模箱下降至下位加料并进行振动和耙料直到模箱加满料停止振动，然后料车退回；加料结束上压头压下，将模箱中的料在振动的同时压实成型；然后脱模，链条带动送板和成型砖下降至底部，再将送板和成型砖一起推出，完成制砖工作。

1.2系统构成

本制砖系统由以下三大部分构成：

（1）砖机系统由机架、料斗、料车、模箱、压头、机械手等构成。系统机械部分由电机驱动，动作迅速、平稳，在生产时压力稳定，成品密度均匀。

（2）传动系统由6个电机和1个电磁铁构成。

（3）电气控制系统采用PLC系统。设置了手动/ 自动按钮，手动按钮主要是在系统或软件调试时使用，一般生产中，采用自动模式。并为各个按钮设置了指示灯，以便系统运作不正常时，容易查错。

2 电气控制系统的实现

2.1 PLC机型的选择

      根据控制要求和控制功能的分析,本系统采用光洋SH32PLC和TP460L来实现自动控制。

      全部动作都由PLC进行联锁控制，运行稳定可靠。各个执行部件的行程都由接近开关检测，送到PLC中进行处理、控制，因此定位准确。采用TP460L触摸屏，友好的人机界面给用户提供系统运行的全部信息，并支持人工干预、故障报警、数据记录等，用户可以方便地对系统运行状态进行监视、设定及修改参数。同时，系统还提供完善的保护功能，以及紧急情况快速停机等功能，大限度地保护人员及设备安全。

2．2电气原理图

电气原理图如图1所示。

．3 I/O分配表，PLC接线图

砖机PLC控制系统I/O分地址配见表1。

PLC控制系统的外部接线图如图2所示。

2．4自动工作流程框图及程序设计

      砖机PLC控制系统的自动程序流程图如图3所示。程序设计采用级式程序语言，它是由光洋电子独立开发的，适合PLC控制的程序语言。

3 工作过程分析

      在触摸屏上把加料时间、空耙加料时间、延迟放下压头时间、脱模延时时间、余震时间、出快运行时间设置好。各种时间参数可以根据材料的不同（主要是混泥土的干湿程度）做适当的调整。而且各个参数可以在系统运行的时候根据工况修改。

      手动将砖机系统调到待机状态（料车在后位上、压头在上位、模箱在下位），这时可将功能选择开关SA扭到自动状态。按下料车加料按钮激活全自动系统。系统进入自动运行后面板上的所有按钮失效。即使工人有误操作也不会影响系统，导致砖机误动作，避免了砖机损伤和不必要的损失。

      自动过程被激活后料车将前进到料车前行程开关位（SL1）后停止。耙料电机和模箱振动电机得电运行。模箱振动可让原料充分填满模箱，耙料电机工作使模箱的每个砖模里加的料能均匀，等待加料时间结束后料车自动退回，同时将多余的原料带回。当料车到达后行程开关位（SL2）后会自动停车同时放下压头的电磁铁，延时得电时间到，得电使压头脱扣自由掉下；压头振动电机、模箱振动电机、台振电机同时得电工作；原材料在强震中成型。当压头压到成型左右行程开关位（SQ1、SQ2）时，各个振动电机将失电停机。这时系统进入延时脱模时间。延时到，脱模电机将得电工作提起模箱和压头，同时送板电机得电工作将新的模板送到工作台，也将成型的砖块抵到出块链条上后失电停机。送板到位后出块电机得电工作将成品送至叉车上。在这个过程中脱模电机一直在工作，在送板到位后几秒时间模箱将回到工作台而压头留在了压头上位。模箱到达下行程开关位（SL3）后自动停车，这时模箱振动电机会得电工作（时间由模箱余震时间控制），经过一段时间后停机，作用是防止余下的沙石让模箱在工作台上没有放平。接下来料车自动加料进入下一个循环。

引言

      在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求系统要具有混合jingque、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。本设计借助PLC来控制混料罐，对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助，同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量，减少了企业产品质量的波动，因此具有广阔的市场前景。

1 混料罐控制原理

      搅拌机控制过程：启动后开阀，液体A经低液位再注入至中液位，关A；放液体B至高液位，关B；启动搅拌电机M，搅拌时间到，停止搅拌，开阀放出混合液体C，低液位后延时时间到， 放空后关阀；重复上述过程。要求工作过程中按下停止按钮后搅拌机不立即停止工作，对当前混合操作处理完毕后才停止。

2 控制系统硬件构成

为了提高整个系统的可靠性指标，满足工业现场对低故障率和性价比的要求，选用S7-200 CPU222。

I/O点地址定义如表1所示。

混料罐控制系统主要由上位PC机、触摸屏、PLC、传感器、控制器件等组成，如图1所示。

3 控制系统软件编程


3.1软件的选用

      本系统采用STEP7-Micro／WIN32编程，用LAD (梯形图) 在Program Block中对MAIN(OB1)主程序块进行编程，共运用了T45计时器巧妙地完成控制任务。同时采用西门子公司的WinCC V6.0对系统进行监控，以达到jingque控制的目的。

3.2混料罐控制流程

     混料罐控制流程图如图2所示。初始准备阶段，容器空、阀门关、搅拌机关；按下起动按钮I0.0，开阀1（Q0.0得电），进A液；液体A到I位，开阀2 （Q0.1得电），关阀1（Q0.0失电），进B液；液体B到H位，关阀2（Q0.1失电），启动搅拌机（Q0.3得电）；搅拌时间到，停止搅拌机（Q0.3失电），输出混合液，开阀3（Q0.2得电）；当混合液低于L位时，启动输出延时；延时时间到，关阀3 （Q0.2失电）。按下停止按钮I0.1后，不会立即停止，而是完成当前工作循环后才会自动停止。

3.3上位机监控软件设计 

      利用WinCC V6.0软件设计的混料罐监控系统能有效实现上位机与下位机之间的双向控制，监控混料罐的运行状态，以及实现变量报警、操作记录、实时数据库和历史数据库管理。

4 结语

      本设计研究的基于PLC和组态软件的混料罐控制系统，利用了PLC可靠性高、抗干扰能力强的特点，又利用了组态软件强大的数据处理和图形表现能力，融合了较先进的自动化技术、计算机技术、通讯技术，具有可靠性高、操作简单、维护容易等特点。该方案已成功应用于化工行业，取得了满意的效果。

     在工业生产过程中，许多生产机械是由2台以上的电动机拖动的，并且对各台电动机的运行顺序有一定的要求，如金属切削机床常要求先起动油泵电动机再起动主轴电动机，而有的机械要求主轴电动机起动后才能起动进给电动机。随着生产的需要，人们对生产机械的源动力有了更严格的、新的要求，传统的继电器顺序控制已不能适应生产的需要。

1 继电器顺序控制

      继电器顺序起动原理如图1所示。交流接触器KM1、KM2、KM3分别控制3台鼠笼电动机M1、M2和M3。其工作过程是：按下起动按钮SB1，交流接触器KM1和时间继电器KT1两线圈得电，主电路主触头KM1闭合，电动机M1起动并延时，经过一定时间后，常开KT1闭合，线圈KM2和KT2得电，电机M2起动，再经过一定时间的延时，常开KT2闭合，线圈KM3得电，M3起动；当电动机需要停止时，按停止按钮SB2,首先M3停止，经过KT3延时后，常闭KT3断开，M2停止，经过KT4延时，M1停止。这样就实现了3台电机的顺序起动和逆序停止。这种传统的继电器控制方式使用的电气元件体积大、触点多、故障率高、功能改变麻烦，并且电动机的起动性能很难满足。随着PLC技术和电力电子技术的发展，使用PLC和变频器进行电动机的顺序运行控制已成为必然趋势。

2 改造方案

2.1 硬件原理图

改造后的系统采用S7-200 PLC、西门子MM420变频器，改造方案硬件原理图如图2所示。

用PLC控制MM420的5、6、7端子，进而控制电动机的起动、停止、调速。

2.2 功能特点

(1)继电器接触器控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制；PLC内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软件控制。

(2)继电器接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大；PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小。

(3)继电器接触器控制全为机械式触点，动作慢，弧光放电严重；PLC内部全为“软接点”动作迅速。

(4)继电器接触器控制功能改变，需拆线接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC控制功能改变，一般只需修改程序便可，极其方便。

(5)继电器接触器顺序控制实现电动机的起、停比较容易，但要满足起、停的性能指标和调速的要求是非常繁琐和麻烦的，甚至某些性能指标根本无法达到要求；PLC顺序控制容易实现电动机的起、停和调速等性能要求。

2.3 参数设置

PLC顺序控制的第5个功能特点是PLC顺序控制的优势所在，该功能特点都是通过对MM420的设置实现的。

(1)电动机的起、停时间。调整P1120（斜坡上升时间）的设定值实现电动机从静止加速到大电动机频率所需的时间；调整P1121（斜坡下降时间）的设定值实现电动机从其大频率减速到静止停车所需的时间。

(2) 电动机的正反转。实现方法有两种：通过调整P0701、P0702和P0703的设定值来实现，当设为1是“ON接通正转，OFF停止”，设为2是“ON接通反转，OFF停止”；通过设定的频率正负值来实现，频率设为正值，电动机正转；频率设为负值，电动机反转。

(3)电动机的调速。MM420的5、6、7端子设定成多段速，总共能实现7种速度的变换。参数设定：P0004=7； P0701=17；P0702=17；P0703=17；P1001~ P1007设置固定频率（用户根据需要选择）。

2.4 控制程序

      MM420的参数设定好后用PLC的Q0.0~Q1.0输出口分别控制3个变频器的5、6、7端子（如果只用1个或者2个，不用的端子不接即可）。PLC顺序控制的主要程序如图3所示。M0.1控制台电动机的运行情况，M0.2控制第二台电动机的运行情况……。当M0.1有输出时，开启台变频器，电动机1开始工作；当M0.2有输出时，开启第二台变频器，电动机2开始工作；当M0.3有输出时，开启第三台变频器，电动机3开始工作。反之，当M0.1无输出时，关闭台变频器，电动机1停止工作……。

      在编程时要注意：当按下起动按钮时，一定要给M0.4和M0.5置“0”，否则会出现M0.2、M0.3同时置“0”和置“1”的情况，这样电动机无法工作。