西門子CPU224XPCN控制器模塊6ES7214-2BD23-0XB8

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上海隆彥自動(dòng)化科技有限公司

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西門子PLC功能特點(diǎn)：

一、散裝機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

SZ系列固定式水泥散裝機(jī)是由進(jìn)料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷揚(yáng)裝置（包括松繩開關(guān)裝置、料滿控制器）、收塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、卸料閥、氣源閥、閘門等零部件組成。散裝機(jī)既可安裝在庫底也可安裝在庫側(cè)同相應(yīng)的卸料裝置配套使用。庫側(cè)散裝機(jī)使用時(shí)配備空氣輸送斜槽(含高壓離心風(fēng)機(jī))，庫底散裝機(jī)使用時(shí)配備短斜槽輸送部分(含高壓離心風(fēng)機(jī))，以適應(yīng)工藝布置的需要。

西門子CPU224XPCN控制器模塊6ES7214-2BD23-0XB8

二、 散裝機(jī)的原理及流程

水泥罐車抵達(dá)位置后，按控制裝置上的“下降”按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進(jìn)入準(zhǔn)備裝料狀態(tài)。按“裝車”鈕進(jìn)行裝車。此時(shí)高壓離心風(fēng)機(jī)工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過輸送斜槽；同時(shí)氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，收塵電磁閥開啟驅(qū)使氣缸動(dòng)作推動(dòng)外殼內(nèi)翻板并使翻板處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)除塵電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存氣體，收塵系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)；同時(shí)料位風(fēng)機(jī)和活化灰風(fēng)機(jī)打開。0.5秒后卸料電磁閥開啟，驅(qū)使氣缸控制卸料閥門打開進(jìn)行裝料。裝載容器內(nèi)的含塵氣體通過伸縮套管中的夾層通道由收塵接口抽到配套的收塵器中，使含塵氣體吸附到布袋上，工作現(xiàn)場可實(shí)現(xiàn)無塵作業(yè)。當(dāng)物料裝到預(yù)先調(diào)定的高度或容器已經(jīng)裝滿時(shí)，裝載容器內(nèi)的物料會(huì)堵住散裝頭下方的風(fēng)管接頭，產(chǎn)生料滿報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉卸料電磁閥停止裝料。卸料電磁閥關(guān)閉1分鐘后活化灰風(fēng)機(jī)關(guān)閉，再過30秒后收塵風(fēng)機(jī)關(guān)閉，收塵電磁閥關(guān)閉，此時(shí)外殼內(nèi)翻板處于關(guān)閉狀態(tài)，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動(dòng)停止，料位風(fēng)機(jī)和高壓離心風(fēng)機(jī)停止，氣源停止。zui后按“上升”鈕使散裝頭上升至預(yù)定位置。灌裝結(jié)束。

三、西門子PLC控制的優(yōu)點(diǎn)

目前國內(nèi)水泥散裝機(jī)的電控部分大都是以大量的時(shí)間繼電器和中間繼電器組成的實(shí)序邏輯控制電路來控制各個(gè)閥門、電機(jī)的啟停時(shí)間和順序，在整個(gè)工作流程中各元器件動(dòng)作很頻繁，尤其是時(shí)間繼電器在現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣的條件下更是容易損壞，故障率高。經(jīng)常造成裝車工作被迫中斷，降低了工作效率。而采用西門子PLC控制系統(tǒng)則大大避免了上述問題。西門子PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。

（2）控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。西門子PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無抖動(dòng)。

（3）延時(shí)控制

繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大。 西門子PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。

（4）上傳數(shù)據(jù)

四、現(xiàn)在水泥廠的自動(dòng)化程度越來越高，對(duì)設(shè)備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實(shí)現(xiàn)如下功能：

⑴能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從開啟除塵器設(shè)備到水泥罐車裝滿的全過程。

⑵運(yùn)行過程中，能將各設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)反饋到中控室。

⑶中控室接到備妥后可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停設(shè)備。

⑷停車狀態(tài)下，提供設(shè)備的備妥信號(hào)。

⑸運(yùn)行過程中若出現(xiàn)故障，可向中控室提供故障信號(hào)。

⑹實(shí)時(shí)監(jiān)控水泥罐車內(nèi)水泥的多少。

五、 西門子PLC控制的具體實(shí)現(xiàn)

基于以上幾點(diǎn)，我們選用奧越信公司生產(chǎn)的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的運(yùn)行。系統(tǒng)硬件組成

主要構(gòu)成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺(tái)、數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223一臺(tái)、模擬量擴(kuò)展模塊EM231一臺(tái)，我們將各個(gè)電機(jī)和閥門的狀態(tài)及控制信號(hào)接入西門子PLC，由西門子PLC對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行控制；EM231可接收罐車重量信號(hào)4-20mA電流信號(hào)。我們也可以將這些信號(hào)通過EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協(xié)議將系統(tǒng)連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統(tǒng)升級(jí)為一個(gè)PROFIBUS-DP從站，實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)散裝車間的控制.

要實(shí)現(xiàn)S7-300與S7-200進(jìn)行PROFIBUS DP通訊，需通過使用EM277模塊將S7-200CPU作為DP從站連接到網(wǎng)絡(luò)中，從而實(shí)現(xiàn)S7-300與S7-200的通訊。

支持的波特率范圍：9600----12M

訂貨號(hào)：6ES7-277-0AA22-0XA0

1、首先安裝EM277的GSD文件

2、在路徑PROFIBUS DP---Additional FieldDevices---plc---SIMATIC---EM277將其拖入到組態(tài)的DP線上

3、點(diǎn)開“EM277 profibus dp”下面是各種不同種類通訊數(shù)據(jù)分類 如“2 BYTE OUT/ 2 BYTE IN”2個(gè)字節(jié)的輸入2個(gè)字節(jié)的輸出

對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字節(jié)為 IB0-IB1和QB0-QB1

可以雙擊選項(xiàng)欄設(shè)置

4、設(shè)置主站和從站的DP通訊地址 

主站站號(hào)為2，從站站號(hào)為4

EM277通過旋轉(zhuǎn)模塊左上方的撥碼開關(guān)來設(shè)置DP從站地址，如從站地址為“4”的話將X10檔位中的箭頭旋轉(zhuǎn)到“0” X1檔位中的箭頭旋轉(zhuǎn)到“4”；若從站地址為“25”則將X10檔位中的箭頭旋轉(zhuǎn)到“2” X1檔位中的箭頭旋轉(zhuǎn)到“5”

通訊正常的話EM277  模塊上的DX MODE綠燈是亮的并且主站CPU指示燈為正常；如果通訊有誤的話，DX MODE燈不亮，且主站CPU指示燈報(bào)故障，而且CPU不能啟動(dòng)。

5、雙擊EM277----分配參數(shù)----I/O offset in the V-memory

給從站S7-200設(shè)置對(duì)應(yīng)的VB存儲(chǔ)區(qū) 數(shù)值填多少 就對(duì)應(yīng)的多少

如圖設(shè)置的是 VB1000 為映射起始地址

表示：QB0-QB1------VB1000-VB1001

　　　　IB0-IB1------VB1002-VB1003

6、給 DI DO模塊分配地址，因?yàn)樯弦徊酵ㄓ嵰颜加昧薎B0 IB1 QB0 QB1這些地址，所以模塊中的起始地址只能從IB2 QB2開始

7、編寫程序

S7-300主站程序

S7-200從站程序

數(shù)據(jù)流向：

MB10（S7-300）------QB0（S7-300）-------（DP通訊）------VB1000（S7-200）----QB0（S7-200，實(shí)際輸出）

VB0（S7-200）-------VB1002(S7-200)--------(DP通訊)--------IB0（S7-300）------QB2(S7-300實(shí)際輸出)

測(cè)試1：

STEP7中 MB10寫入“170” 然后通過MOVE指令傳送到了 QB0（S7-300）中 再通過DP通訊傳送給S7-200

監(jiān)控Micro/WIN  VB1000將數(shù)據(jù)“170” MOVE到了QB0（S7-200）中

PLC實(shí)際照片：170（10#）==10101010（2#）

測(cè)試2：

在Micro/WIN中 VB1寫入“255” 并通過MOVE指令傳送給 VB1003 然后通過DP通訊傳送給IB1(S7-300)

監(jiān)控STEP7   IB1值為“255”  然后通過MOVE指令 傳送到QB3（S7-300）實(shí)際輸出

PLC實(shí)際照片

附加 ：模擬量測(cè)試

只需更改以下操作：

1、在組態(tài)時(shí)選擇 一個(gè)字類型的傳輸方式 如1Word Out/ 1Word In一個(gè)字類型輸出一個(gè)字類型輸入

然后設(shè)置 DP從站的 輸出、輸入地址   如：輸出 PQW264  輸入PIW272

2、映射地址 還是V存儲(chǔ)區(qū) 1000為起始地址 

PQW264------VW1000

PIW272------VW10002

3、編寫程序

S7-300

S7-200

數(shù)據(jù)傳輸

MW10(S7-300)---PQW264(S7-300)---(DP通訊)---VW1000(S7-200)---VW0(S7-200)

VW2(S7-200)---VW1002(S7-200)---(DP通訊)---PIW272(S7-300)---MW12（S7-300）

5、測(cè)試1

STEP7 中 向MW10寫入“13824”

監(jiān)控Micro/WIN  VW1000值變?yōu)榱?ldquo;13824”

測(cè)試2

Micro/WIN  寫入“27648” 到VW2 并MOVE到VW1002中

監(jiān)控STEP7   PIW272的值變?yōu)榱?nbsp;“27648”