6SL3060-4AH00-0AA0連接電纜
原有系統(tǒng)構(gòu)成:
?。?span>1)本地中心站,采集水廠的設(shè)備狀態(tài),采用西門(mén)子S5-115U.
(2)取水和1號(hào)加壓泵站,采用西門(mén)子S5-115U
?。?span>3)2號(hào)加壓泵站控制系統(tǒng),采用西門(mén)子S5-115U
?。?span>4)在市內(nèi)的東南西北和最高處和處安裝了測(cè)量水管壓力站,采用西門(mén)子S5-100U。用抄表的人工方式來(lái)記錄設(shè)備狀態(tài)
用戶需求:
隨著時(shí)代的進(jìn)步,和對(duì)工藝的進(jìn)一步的要求,要實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)站的管道壓力、流量及各個(gè)的閥門(mén)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制,從而降低了故障率和提高了對(duì)此系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,更好保證城市供水。并把各個(gè)站的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)送到中心監(jiān)控站里,進(jìn)行監(jiān)控,和電子統(tǒng)計(jì)?! ?/span>
實(shí)現(xiàn)方案:
在水處理廠中心站與各個(gè)泵站和測(cè)壓站之間,由于距離較遠(yuǎn)達(dá)幾十公里,我們決定采用無(wú)線電通訊方式,并且因?yàn)榇笊降淖璧K,在取水1號(hào)加壓泵站,2號(hào)加壓泵站控到中心站之間,設(shè)立了中繼站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。而水處理廠中心站與6個(gè)市內(nèi)的測(cè)壓站之間由于距離較近直接通過(guò)無(wú)線電通訊。
這個(gè)項(xiàng)目的主要問(wèn)題是無(wú)線電通訊的任務(wù),如何在已有的S5系列的設(shè)備上,加上無(wú)線電通訊呢。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際情況,在不動(dòng)原有西門(mén)子S5-115U的基礎(chǔ)上,決定在此基礎(chǔ)上加入西門(mén)子的Sinaut產(chǎn)品的ST1系列模塊來(lái)實(shí)行無(wú)線電通訊。Sinaut ST1是基于SIMATIC S5的程序控制的系統(tǒng),由硬件模塊和軟件軟件模塊組成。適用各種自動(dòng)化的任務(wù),完整的無(wú)線電通訊方式,允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)交蚪蜻h(yuǎn)的地方。數(shù)據(jù)能夠通過(guò)專線,或者各種PTT網(wǎng)絡(luò)(GSM,ISDN,撥號(hào)Modem,無(wú)線電通訊等)等方式傳送。
Sinaut ST1硬件包括,TIM模塊(遙控接口模塊,即S5-PLC通訊功能模塊),modem( 用于數(shù)字量和模擬量相互轉(zhuǎn)換),無(wú)線電臺(tái)(無(wú)線電發(fā)射裝置)。軟件是Sinaut TD1軟件包。這樣我們?cè)?span>STEP5的基礎(chǔ)上,用TD1這個(gè)擴(kuò)展軟件包進(jìn)行對(duì)硬件TIM板編程。把水處理廠中心站作為主站,其他站作為從站。以直接輪巡的方式逐個(gè)采集各個(gè)從站的信息,并且這樣的方式只有當(dāng)從站發(fā)生數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí),才進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞,大大的加快了數(shù)據(jù)的更新速度和硬件設(shè)備的使用壽命。
系統(tǒng)圖如下:
上位機(jī)顯示:
我們采用監(jiān)控組態(tài)軟件,從中心站的PLC中采集數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)的反映整個(gè)系統(tǒng)(本地站,無(wú)線電遠(yuǎn)程站)的狀態(tài)。主要顯示部分包括:水廠控制工藝圖、運(yùn)行狀態(tài)表、報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)的查詢,統(tǒng)計(jì)報(bào)表、趨勢(shì)圖??刂乒に噲D反映水廠的各個(gè)泵站的運(yùn)行狀態(tài),并且以動(dòng)態(tài)的圖形、數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)保持一致,運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)儀表的參數(shù)、累計(jì)值(流量,水位,濁度,溫度,PH,壓力等)。報(bào)表,每天打印一份主要設(shè)備的狀態(tài)的日?qǐng)?bào)。除了在顯示器上顯示外,并且把主要數(shù)據(jù)顯示在電子顯示屏上。此系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)一直正常工作,達(dá)到了預(yù)期的實(shí)施效果
6SL3060-4AH00-0AA0連接電纜
一、簡(jiǎn)介
ZR200型旋挖鉆機(jī)是湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司(簡(jiǎn)稱中聯(lián)重科)自主研制開(kāi)發(fā)的一種建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械。中聯(lián)重科是我國(guó)工程機(jī)械制造業(yè)的,主要從事建筑工程、能源工程、交通工程等國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程所需重大技術(shù)裝備的研發(fā)制造。

中聯(lián)重科ZR200型旋挖鉆機(jī)是一種大口徑樁基工程的高效成孔設(shè)備,采用卡特彼勒專用可拓展履帶底盤(pán)、自行起落折疊桅桿、可伸縮鉆桿和液壓先導(dǎo)控制。具有自動(dòng)檢測(cè)孔深、垂直度自動(dòng)調(diào)整、回轉(zhuǎn)自動(dòng)定位、彩色液晶觸摸屏直接監(jiān)控顯示工作狀態(tài)參數(shù)和防誤操作的邏輯功能控制,是大口徑樁基礎(chǔ)工程的的成孔設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì),在相同的地層中,旋挖鉆機(jī)的成孔速度是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤(pán)鉆機(jī)的5~10倍。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家旋挖鉆機(jī)早已作為灌注樁的主要施工機(jī)種。近幾年旋挖鉆機(jī)在國(guó)內(nèi)已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路橋梁、市政建設(shè)、高層建筑等地基礎(chǔ)鉆孔灌注樁工程。右圖為中聯(lián)重科ZR200型旋挖鉆機(jī)照片。
ZR200型旋挖鉆機(jī)的控制系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-200系列plc的CPU224主模塊、EM223擴(kuò)展模塊及EM222擴(kuò)展模塊各一個(gè),實(shí)現(xiàn)對(duì)旋挖鉆機(jī)液壓系
統(tǒng)電磁閥的自動(dòng)控制、外部傳感信號(hào)檢測(cè)及與液晶觸摸屏通訊實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面等功能。
二、控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外部傳感裝置分布較多、各機(jī)構(gòu)動(dòng)作邏輯性強(qiáng),且作業(yè)時(shí)工況惡劣、機(jī)身振動(dòng)強(qiáng)烈,需要設(shè)計(jì)采用質(zhì)量可靠、功能豐富的控制部件以完成其控制功能。同時(shí)操作人員也需要通過(guò)清晰、直觀的人機(jī)界面對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的掌握與控制。
通過(guò)選型對(duì)比,設(shè)計(jì)方案上采用西門(mén)子S7-200系列PLC作為控制系統(tǒng)的核心實(shí)現(xiàn)對(duì)旋挖鉆機(jī)的全面控制、日本PROFACE品牌GP系列液晶觸摸屏作為人機(jī)界面對(duì)話設(shè)備,與外部傳感裝置、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成機(jī)電液一體化系統(tǒng)。下圖為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖:

觸摸屏作為人機(jī)界面對(duì)話設(shè)備,主要進(jìn)行鉆進(jìn)深度、回轉(zhuǎn)角度的顯示、深度設(shè)置、時(shí)間校對(duì)、及實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能切換、按鈕、指示、系統(tǒng)調(diào)試等功能。共設(shè)有:主作業(yè)畫(huà)面、參數(shù)設(shè)置畫(huà)面、報(bào)警記錄畫(huà)面、系統(tǒng)調(diào)試畫(huà)面。其中主作業(yè)畫(huà)面是操作人員工作時(shí)的主要對(duì)話界面。下圖為主作業(yè)畫(huà)面圖:

三、控制系統(tǒng)主要功能
西門(mén)子S7-200系列PLC是西門(mén)子公司為用戶解決中小型自動(dòng)化控制的主力產(chǎn)品。它具有運(yùn)算速度快、功能齊全、性能可靠、可靈活組合等特點(diǎn),在全球的中小型自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。以下重點(diǎn)介紹S7-200系列PLC在旋挖鉆機(jī)上的應(yīng)用。
1、雙向高速計(jì)數(shù)信號(hào)檢測(cè)
S7-214CPU模塊具有多路高速計(jì)數(shù)輸入檢測(cè)端口,可靈活設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多路單向、雙向計(jì)數(shù)信號(hào)的檢測(cè)。在旋挖鉆機(jī)上應(yīng)用其雙向高速計(jì)數(shù)功能實(shí)現(xiàn)了上車回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)、鉆頭鉆孔深度檢測(cè)。
旋挖鉆機(jī)上車部分為液壓驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)角度,通過(guò)對(duì)編碼器A、B兩路脈沖信號(hào)的檢測(cè),PLC的雙向高速計(jì)數(shù)輸入端可準(zhǔn)確計(jì)算出旋挖鉆機(jī)上車的相對(duì)角度(0-360O)變化值。
同時(shí)PLC的復(fù)位信號(hào)輸入端檢測(cè)編碼器的C相信號(hào),在上車每次回轉(zhuǎn)至編碼器的一固定位置時(shí)將高速計(jì)數(shù)器內(nèi)變量清零,可消除各種原因造成的計(jì)數(shù)誤差,保證計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。
鉆頭鉆孔深度檢測(cè)的原理與上車回轉(zhuǎn)角度檢測(cè)基本相同,但復(fù)位信號(hào)采用按鈕輸入,由操作人員根據(jù)情況校準(zhǔn)鉆頭深度零位值。在檢測(cè)運(yùn)算中計(jì)數(shù)值為鉆頭深度變化值。
2、左右控制手柄多路按鈕信號(hào)的檢測(cè)
旋挖鉆機(jī)的控制主要通過(guò)駕駛座椅左右兩個(gè)控制手柄的多個(gè)按鈕控制實(shí)現(xiàn),通過(guò)對(duì)PLC的指令編程,可轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)按鈕信號(hào)的上升沿、下降沿、延時(shí)控制等多種邏輯功能。
3、外部傳感信號(hào)的檢測(cè)
西門(mén)子S7-200系列PLC輸入信號(hào)檢測(cè)采用光耦隔離電流信號(hào)檢測(cè),可隔離輸入信號(hào)線上因各種原因引起的非正常電氣信號(hào),電流信號(hào)檢測(cè)方式可有效防止外部強(qiáng)干擾對(duì)正常信號(hào)的檢測(cè)。同時(shí)各輸入端輸入信號(hào)的濾波時(shí)間可根據(jù)需要分別設(shè)置。
旋挖鉆機(jī)各機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁、控制復(fù)雜,在使用中容易因誤操作造成設(shè)備損壞。在設(shè)計(jì)中對(duì)各機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部位均安裝了外部傳感裝置檢測(cè)其狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)PLC將通過(guò)外部傳感裝置信號(hào)控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)立即保護(hù)動(dòng)作,保護(hù)人身和設(shè)備安全。
4、實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制
西門(mén)子S7-200系列PLC的繼電輸出模塊可直接控制液壓系統(tǒng)的直流電磁線圈,只需在電磁線圈兩端并接外部抑制二極管,可較好的保護(hù)并延長(zhǎng)內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)的使用壽命。
5、與PROFACE的GP系列液晶觸摸屏通訊實(shí)現(xiàn)方便、直觀的人機(jī)界面對(duì)話顯示。

利用214CPU模塊上的485通訊接口與PROFACE的GP系列液晶觸摸屏通訊,將PLC檢測(cè)計(jì)算的旋挖鉆機(jī)各參數(shù)直觀的顯示在觸摸屏上,同時(shí)可直接通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的控制和調(diào)試。
plc在中聯(lián)重科ZR200型旋挖鉆機(jī)的應(yīng)用中,能很好的實(shí)現(xiàn)所需的各種功能,以下為總結(jié)的設(shè)計(jì)體會(huì)。
直流供電型PLC可正常工作在DC20.4V-28.8V的標(biāo)稱值內(nèi),實(shí)際應(yīng)用中可滿足旋挖鉆機(jī)DC24V的供電環(huán)境下,并能承受點(diǎn)火及作業(yè)過(guò)程中的各種干擾,非常適合工程機(jī)械的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)24V電源環(huán)境;豐富的高速計(jì)數(shù)端口適合與各種傳感裝置匹配進(jìn)行信號(hào)檢測(cè);CPU模塊內(nèi)部集成的PPI通訊接口可實(shí)現(xiàn)多種方式的數(shù)據(jù)通訊,與多種觸摸屏端口方便的實(shí)現(xiàn)通訊傳輸