西門子CPU模塊6ES7313-6BF03-0AB0

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?yè)P(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(kù)底也可安裝在庫(kù)側(cè)同相應(yīng)的卸料裝置配套使用。庫(kù)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(kù)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。

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(chǎng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)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。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(guó)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(lái)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(chǎng)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(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無(wú)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(lái)越高，對(duì)設(shè)備DCS的要求也越來(lái)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。

西門子西門子PLC在鋁材成型生產(chǎn)線的應(yīng)用

可編程序控制器是八十年代發(fā)展起來(lái)的新一代控制裝置，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程方便，性能*，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)控制環(huán)節(jié)有些生產(chǎn)還是處于粉塵、油漬、蒸汽較多的環(huán)境。惡劣的工作環(huán)境將對(duì)電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響，所以要求電氣控制系統(tǒng)有良好的性能以及很強(qiáng)的抗干擾性。因此西門子PLC在工業(yè)中起著重要的作用。

在鋁材擠壓技術(shù)中，27MN臥式單動(dòng)短行程前上料鋁擠壓機(jī)采用臥式三梁四柱預(yù)應(yīng)力組合框架結(jié)構(gòu)，短行程前上料正向擠壓方式，油泵直接驅(qū)動(dòng)，配置*的機(jī)電液控制元件和系統(tǒng)，以及配套齊全的機(jī)械化輔助設(shè)備，采用西門子PLC與計(jì)算機(jī)兩級(jí)控制，使壓機(jī)的速度、位置和壓力得到精確的控制，所采用的主要技術(shù)集中體現(xiàn)了當(dāng)代擠壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和*技術(shù)水平．適宜生產(chǎn)制造、利于操作維護(hù)，提高生產(chǎn)效率、降低使用成本。

一、 系統(tǒng)配置：

本系統(tǒng)采用西門子S7-300系列CPU、OYES-300系列IO模塊、OYES-300系列通信IM153模塊等。通過profibus-DP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)主站和從站之間的通訊；中央控制室上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)之間通過MPI網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)生產(chǎn)過程中的壓力、溫度、速度、功率和時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

數(shù)字量輸入模塊直接同電氣發(fā)訊元件即按鈕、限位開關(guān)、壓力繼電器等連接。數(shù)字量輸出模塊直接控制電磁閥、控制繼電器、指示燈等。模擬量輸入模塊直接同壓力傳感器、速度給定電位器等相連。模擬量輸出模塊直接給比例閥放大器信號(hào)。

STEP7硬件組態(tài)如圖1所示：

二、 程序設(shè)計(jì)：

本系統(tǒng)采用STEP7組態(tài)編程，根據(jù)鋁擠壓機(jī)控制有壓力控制、位置控制、速度控制、模擬等溫控制、擠壓筒溫度控制等控制系統(tǒng)，分別為每部分控制編寫相應(yīng)的FC(功能Function)、FB(功能塊Function Block)、DB(數(shù)據(jù)塊Data Block)等。

三、 工藝流程：

鋁擠壓機(jī)生產(chǎn)工藝流程。首先啟動(dòng)控制泵，啟動(dòng)控制泵后才有控制油可以控制其他動(dòng)作，當(dāng)延時(shí)加載后如果壓力繼電器不發(fā)訊，表明有故障停止，如發(fā)訊，順序啟動(dòng)主泵，此時(shí)如果壓機(jī)不在各自原始位，手動(dòng)調(diào)整至原始位，操作擠壓桶閉合，如果根據(jù)拉線式編碼器測(cè)定到了減速位，減速后到了鎖緊位鎖緊，如果不到鎖緊位，壓機(jī)停止等待到位再動(dòng)作，如到位供錠器供錠，到位后才可供錠器供墊，到位后穿孔針前進(jìn)，接著穿孔針到挑墊位置，挑墊片位到位后擠壓桿前進(jìn)同時(shí)穿孔針停止，到供墊器下降位后供墊器下降或到供錠器退回位后供錠器退回，此時(shí)判斷供墊器下降到位了沒有，沒有則擠壓桿停，有則判斷供錠器是否退回到位，到位后如果可以穿孔了，則穿孔針前進(jìn)，充液閥關(guān)閉到位后，填充擠壓，結(jié)束后突破擠壓，完成后開始正常擠壓，編碼器取值到終端減速位后停止擠壓；如未到，開始終端擠壓，到了擠壓結(jié)束位后主側(cè)缸卸壓，到達(dá)設(shè)定壓力值后停止，如壓力值還高繼續(xù)卸壓。當(dāng)擠壓桶卸壓完成后穿孔針退回，到位后擠壓筒松開脫料，脫料到位，充液閥打開到位，擠壓桿退回，到位，擠壓桶松開到剪切位，墊片接收器上升到位，主剪打墊，到打墊位，墊片接收器下降，到下位，主剪剪切，同時(shí)墊片回送，墊片潤(rùn)滑。主剪到下位后主剪上升，穿孔針潤(rùn)滑裝置下降，穿孔針前進(jìn)到位，潤(rùn)滑完畢后穿孔針退回，穿孔針潤(rùn)滑裝置返回，結(jié)束一個(gè)周期。

西門子CPU模塊6ES7313-6BF03-0AB0

可編程控制器（PLC）具有結(jié)構(gòu)靈巧，硬件配置靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，易學(xué)易用的特點(diǎn)，已作為普遍的自動(dòng)化控制器件廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)?！禤LC原理及應(yīng)用》課程已成為工科院校一門覆蓋面較廣的專業(yè)課，作為學(xué)校如何培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型PLC人才，這成為社會(huì)、學(xué)校、教師與家長(zhǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，就影響PLC人才培養(yǎng)的各個(gè)因素的提高與協(xié)同，我提出以下幾點(diǎn)建議以供參考：

   一、教學(xué)與實(shí)習(xí)設(shè)備投入。在PLC課程的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)把機(jī)械、電工、電子、液壓、氣動(dòng)和計(jì)算機(jī)等知識(shí)與PLC技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系，擴(kuò)大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課時(shí)的比重，逐步加大學(xué)校相關(guān)設(shè)備的投入，建立較為完備的PLC技術(shù)仿真實(shí)訓(xùn)室，從而為“PLC仿真項(xiàng)目開發(fā)"的實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造良好條件。教學(xué)實(shí)踐證明，只有通過PLC仿真項(xiàng)目方面的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生親自編程、實(shí)際接線和仿真調(diào)試，并對(duì)運(yùn)行過程中所遇到的問題進(jìn)行分析和改進(jìn)，才能真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在PLC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域“*上崗"的終教學(xué)目標(biāo)。

   二、理論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)。任何課程教學(xué)活動(dòng)的首要任務(wù)都是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同樣在PLC教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣并不難，重要的是讓學(xué)生不斷地提高，不斷地體驗(yàn)到成功的喜悅，這樣才能始終保持其濃厚的興趣。

    1、理論課的首要任務(wù)是讓學(xué)生明確PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教師可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單、形象實(shí)例（如：電機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)控制）的完整講解、操作與演示，先讓學(xué)生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路，PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本的環(huán)節(jié)僅僅充當(dāng)控制電路部分，讓學(xué)生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成與工作過程，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本環(huán)節(jié)的深入講解，這樣便于學(xué)生對(duì)比繼電接觸器控制系統(tǒng)對(duì)本課程的整體把握，明確課程的中心任務(wù)，有了目標(biāo)也就有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

   理論課教學(xué)過程中要使用多媒體教學(xué)手段，利用多種計(jì)算機(jī)技術(shù)制作以PPT為主體的電子課件，借助多媒體技術(shù)，用生動(dòng)豐富的畫面和美妙動(dòng)聽的音樂效果吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可以提高教學(xué)的效率。PLC的外部接線（包括主電路接線）首先講原理圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)講解裝配圖與實(shí)際連線圖，要讓學(xué)生體會(huì)課堂上的原理圖、實(shí)驗(yàn)中的接線與實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)中的接線的區(qū)別與聯(lián)系，教會(huì)學(xué)生善于理論聯(lián)系實(shí)踐，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐驗(yàn)證理論。

S7-300 輸入/輸出擴(kuò)展模塊選型表