在轮胎硫化过程中,胶囊作为轮胎加工时的必备配件,在性能方面有很高的要求。它需要经受反复的膨胀和收缩、拉伸等变形,还要经受急剧的升温和冷却。胶囊硫化是胶囊获得优质使用性能的关键工序之一,也是胶囊生产中重要的一道工序。其过程是先将胶料经过适当加工制成半成品,再通过化学作用,将半成品制成胶囊外型,达到符合轮胎加工的使用性能。
胶囊硫化工艺包括合模、紧模、保压硫化、启模等。胶囊硫化机通过控制上芯杆、下芯杆和主油缸的动作,组合成一定的芯模腔,形成胶囊硫化所需的压力,同时通过控制蒸汽的进入以控制硫化所需的温度。大部分胶囊硫化机采用液压系统。液压站通过油路管道来控制上芯模、下芯模和主油缸的升降动作。
结合HOLLiASLM系列PLC模拟量采集精度高、网络延展性好的特点,提出了一套基于和利时小型PLC的胶囊硫化机控制系统的解决方案。该方案克服了传统继电器对胶囊硫化过程中的压力、温度和时间三大要素控制不够、故障率高等缺点,对PLC在胶囊硫化机行业的应用具有一定的参考价值。
根据输入、输出点数要求,选择40点CPU模块LM3109和4通道模拟量输入模块LM3310。控制系统的开关量输入主要包括运行方式切换按钮、设置按钮以及各动作按钮等。系统的模拟量输入包括温度变送器信号输入和压力变送器信号输入。系统的输出包括电机、电磁阀、指示灯等。触摸屏用于输入参数,同时监控当前运行状态和时间。计算机作为远程监控的设备,可以与PLC连接,用于保存和监控胶囊硫化机的运行状态。胶囊硫化机的控制系统主要实现了对硫化各个阶段的压力、温度和时间的控制、故障检测与报警、参数记录及通讯等工作。
用逻辑法设计三相异步电动机Y/△降压起动控制的梯形图。
1) 明确控制任务和控制内容
按下起动按钮SB1,时间继电器KT和起动用接触器KMY线圈得电,之后主接触器KM线圈得电并自锁,进行Y形起动。当KT的延时到达,KMY线圈失电,同时KM△线圈得电,电动机完成Y形起动,进入△形正常运行。在此过程中,按下停止按钮SB或热继电器FR动作,电动机无条件停止。
2) 确定PLC的软元件,画出PLC的外部接线图
PLC的输入信号:起动按钮SB1(X1),停止按钮SB(X0),热继电器常开触点FR(X2)。PLC的输出信号:主接触器KM(Y0),起动接触器KMY(Y1),运行接触器KM△(Y2)。定时器(T0)。根据上述I/O信号,可画出PLC的外部接线图,如图5所示。
3) 列出真值表
真值表就是根据控制要求,列出的线圈函数和触点变量的取值,即当线圈函数为1时,必须使哪些触点变量为1,当线圈函数为0时,必须使哪些触点变量为0。例如,当起动用接触器为1时,就必须使起动按钮为1或起动接触器为1;当起动用接触器为0时,就必须使停止按钮或热继电器或运行或定时器为0。根据控制要求,可列出其真值表,如图6所示。
触点 | 线圈 | |||||||||
X0 | X1 | X2 | Y0 | Y1 | Y2 | T0 | ||||
1 | 1 | |||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | |||||||
1 | 1 | 1 | ||||||||
0 | 0 | |||||||||
1 | ||||||||||
0 | 0 | |||||||||
1 | 0 | |||||||||
0 | 0 |
图6 电动机Y/△降压起动真值表
4) 列出逻辑函数表达式
将真值表中线圈函数为1的触点变量的逻辑式与上线圈函数为0的各触点变量的反变量,即为线圈函数的逻辑表达式,因此,可列出如下的逻辑函数表达式:
5) 画出梯形图
根据上述逻辑函数表达式以及逻辑函数表达式与梯形图的对应关系,可画出图7所示的梯形图。
6) 优化梯形图
根据图7所示的梯形图,可以采用辅助继电器进行优化,如图8所示。
采用HOLLiASLM系列PLC设计的胶囊硫化机控制系统具有温度和压力控制精度高、网络接口丰富等特点,实现了胶囊硫化机的自动化控制和网络化管理,大大提高了胶囊的生产效率和产品质量,满足了高质、高效、低故障率等要求。我在一个机架里需要同时摆放数字量跟模拟量的输入输出模块,摆放上有什么需要注意的吗?我看见有的项目把CPU放在数字量模块的后面,CPU的后面是模拟量输入输出模块,为什么要这样放,还有系统为什么会自动识别I/Q的地址?
问题补充:8点输入,U/I 6ES7 311-7KF02-0AB0
2点输出, 6ES7 322-5HB00-0AB0
这两个是什么意思啊?
答:西门子S7-300PLC采用标准的模块化结构,下面以仅包含一个主机架无扩展机架为例说明
电源模块、CPU模块和接口模块(用于扩展机架用)在机架上的槽位是固定的,不可以随便安装,你一定是看错了,CPU一定在所有信号模块的前面,不可能在信号模块(数字量I/O、模拟量I/O)的后面;
在0号机架(主机架)上,1-3号槽位是固定的:1号槽位安装电源模块(也可不用电源模块,空缺);2号槽位为CPU模块;3号槽位为安装接口模块(用于扩展机架,如IM360模块);4-11号共8个槽位可自由分配信号模块(数字量I/O、模拟量I/O)、功能模块(FM)和通信处理器模块(如工业以太网模块CP343-1),没有顺序之分,一般习惯把功能模块和通信处理器模块放在信号模块的后面;但一旦把信号模块插入某个槽位,那么信号模块的地址范围与模块所在的机架和槽位号就有关,一般地址自动默认,你也可以自己修改输入/输出地址;
6ES7 331-7KF02-0AB0模块是8个模拟量输入通道,每个通道的分辨率为13位,每2个模拟量通道一组,每个通道可以分别设定为电压、电流、电阻和温度输入;
6ES7 322-5HB00-0AB0模块是分布式智能模块ET200M里的标准模拟量模块,为A0X12bit,为2个模拟量输出通道,每个通道的分辨率为12位。