PLC 的定义 国际电工委员会 IEC 于 1982 年 11 月和 1985 年 1 月分别颁布了 PLC标准的稿和第二稿,对 PLC 做了如下的定义:「PLC 是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储 器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械和 生产过程。PLC及其有关设备,都应易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充功能的原则而设计。」 因生产需求人工点焊的效率低且易烧毁元器件,不易检测不良品。故采用全自动模式进行点焊任务。点焊设备通过高电流及气流的冲击力使镍片焊接在金属制品上。但冲击力的控制是必要的。且流水线上的某工位出现异常情况时,导致整条流水线停产,在解决这些问题的要监控点焊质量及迅速查出异常点。控制流水线线速达到控制检测电池性能要求。
三:系统要求
○1硬件控制介绍:
S7200(CPU224-西门子)
UN223(16电输入及16点输出模块-UniMAT)
UN232(4路X12位模拟量输出-UniMAT)
MM420变频器
步进电机及电动阀门
○2
○3控制过程流程
四:全自动点焊界面
1. 手动系统:对步进电机、变频器、电动阀门等控制
2. 自动运行系统,如出现异常现象,快速挺机且及时报警。
3. 监控点焊过程中电流曲线图,对气流阀控制。
1 SIWAREX系统在粉刷石膏生产中的应用
称量和按比例定量控制是先进工业过程控制的关键技术,在众多的工业过程控制中称量技术扮演了重要的角色。通过直接集成在SIMATIC自动化系统的电子称量系统,SIEMENS在集中式和分布式控制系统中提供了统一的称量解决方案。
SIWAREX称量模块既可以作为中央模块应用于SIEMENS可编程控制器SIMATICS5或S7,也可以作为分布式输入、输出模块应用于SIMATIC S5、S7、M7或C7:通过使用标准硬件组态SIMATICcomponents和标准编程软件STEP7,可以极大地减少工程和培训的费用。通过使用SIWATOOL参数化软件,用计算机RS232C接口直接与称量模块相连,使用户可以在没有任何STEP 7编程基础的情况下,通过输入窗口方便地修改所有的可调节参数。
1.1 SIWAREX U和SIWATOOL的功能
SIWAREX系列中通用的模块S1wAREXU,在粉刷石膏生产线中的主要功能是:执行处理生产线所有生产过程中的称量任务,信号数字过滤,超限检测,短路和防过载保护,断线检测等。SIWAREXU有单通道和双通道2种类型模块,测量精度为0.05%,具有65 535分度分辨率。
SIWATOOL是可以在bbbbbbs和STEP 7下运行的,对SIWAREXU进行错误诊断和参数设置的应用软件,它允许处理多块离线称量模块和1块在线模块。用计算机RS232C接口直接与称量模块相连,我们可以方便地进行粉刷石膏生产过程的物理量标定、上下限设定、数字过滤器选择、零点设置和参数显示等操作。
1.2 应用于粉刷石膏砂浆配料系统控制的实例
在南京一夫建材实业有限公司新建的墙体粉刷石膏砂浆生产线工程的配料系统,根据设计选用西门子SIWAREX称量系统。粉刷石膏砂浆是一种抹灰饰面材料,它是由天然石膏通过特殊工艺处理,成为半水型石膏α-CaSO·1/2HzO。
粉刷石膏砂浆以α-CaSO4·1/2H2O为基料,掺入与之相适应的填料、高性能外加剂及一定级配的建筑用砂,上述原料分别按产品要求,在SIWAREX称量系统控制下配制而成。生产线的配料系统主要由大、小2台秤组成,大秤称量石膏粉、沙子2种主料,小秤分别称量3种辅料添加剂。所有生产用原料通过5台变频控制的螺旋绞刀帮助下,按照工艺配方要求先后加入到2台秤中。称量完成后,2台秤中的5种原料全部投入到混合机中进行搅拌后,即成成品。接着开始下一次配料工作循环。
该系统的PLC选用西门子的S7—300,电源模块为PS3075A,CPU模块为6ES7314,数字量输入模块为6ES7321、数字量输出模块为6ES7322、称量模块为SIWAREXU;传感器选用应变片式,变频器为Schneider的ATV一28HU72N4;人机界面HMI选用DIGITAL的Pro-faceGP系列触摸屏。
控制系统分手动和自动2种操作方式。在手动方式操作下,主要完成粉刷石膏砂浆生产线的单机调试、故障维修、称量模块的标定等功能。在自动方式下,上位机HMI实现粉刷石膏砂浆配方的设定、原料称量瞬时值和累计报表动态显示、生产线故障报警等功能。下位机PLC执行粉刷石膏砂浆生产工艺配方值的工程转换和实现每道工序的生产要求;变频器高、中、低速切换,去皮和零位追踪,超差处理,故障诊断等功能。由于在程序中加入了对生产状况的预测控制和累计误差补偿等算法,使得粉刷石膏砂浆的生产控制精度和稳定性大大提高。SIWAREX系统在粉刷石膏砂浆生产中的工艺控制过程如图1所示。
图1 SIWAREX称量系统控制过程示意
2 结语
粉刷石膏砂浆配料系统选用西门子S7—300系列PLC与电子称量系统SIWAREX以及DIGITAL触摸屏,生产中操作方便、精度高、安全可靠、生产效率高。由于具有良好的人机交互界面,使得操作工几乎不用培训即可胜任生产岗位,大大减少了企业的人员培训时间和费用。运行半年来,取得了令人满意的效果。