西门子模块6ES7511-1CK01-0AB0性能参数
软件部分:
在设计扶梯控制程序之前,首先要确定电路的输入量和输出量(见图1)。根据输入输出断子安排和系统的工作流程编写程序。
西门子LOGO 编写程序简单方便,可以用PC 机专用的LOGO 编程软件编程下载,也可在现场用LOGO 一体的操作面板(带按键和液晶显示)输入。我公司采用现场手动输入的方法实现LOGO 的编程。LOGO 的编程语句是用功能块和逻辑图来表达的。即我们在数学上学的“或"“与"“非"等逻辑符号来表达实际的电路逻辑关系,对于具体的编写操作方法请参见西门子LOGO 手册。
我现将自动扶梯程序流程图表示如下:
备注:图2 中的粗线粗字表示当在I3 输入有效时的输出流程。
功能描述:
当按下SB1 按钮上行(I1 信号有效),输出主Q2、主Q4、扩展Q1、扩展Q2、扩展Q3、延时2.5 秒后输出主Q1。即当按下上行按钮SB1 时, 电动机星型启动接触器K1.1、上行接触器K2.2、正常运行接触器K10、制动继电器MD、照明继电器K25 吸合,延时2.5 秒后电动机角运行接触器吸合(星启动接触器断开)。这一过程是电动机的星三角启动,打开扶梯照明,打开制动器,使之上行的过程。当按下SA 急停按钮时,以上输出除扩展Q3(照明继电器)外其他全部停止输出。由于扶梯停止后还须照明,而不能立即停止,故扶梯停止后延时25 秒后自动停止扶梯照明。
当按下SB2 按钮下行(I2 信号有效)时输出主Q3,连锁停止Q4,其它与上相同。(主Q3 与Q4 和主Q1 与Q2 的输出是互锁的)
当按下SA 检修按钮时,扶梯进入检修状态,按下SB1 或SB2 按钮,扶梯只能运行在星启动模式下(主Q3 或Q4 输出),不能进入正常电动机角运行模式(主Q1 不能输出)。其他同上。
当扶梯在任何运行状态,LOGO I4 或I5 信号输入有效时,停止一切输出,K25(扩展Q3)延时25 秒后停止输出
本机组为半自动标准包装作业线。此条包装生产线同时接受2条重卷剪切线的钢卷进行包装,S7-200设置在重卷线附近,作为S7-400的一个从站用于控制与重卷线的接口部分设备,在包装线停产的时候,可以对重卷线生产出来的钢卷进行称重,并进行简包装后由吊车直接吊走。
一、控制对象
控制对象为:入口传卷车、1、2#电子秤、入口步进梁。
二、系统配置
S7-226作为远程从站的硬件组态如下图:
三、控制功能描述:
在本系统中S7-226主要用来与计算机通讯、数据采集、高速计数、与EM277连接作为Profibus-DP从站进行通讯、控制比例调速阀实现曲线控制和执行机构控制。
i. 现场传感器的I/O信号检测及现场I/O点的控制。
ii. 检测编码器的信号,实现高数计数用来控制传卷车的**定位。
iii. 作为Profibus-DP从站,与主站通信,用来接受主站的控制要求和钢卷重量数据,并通过主站控制变频器用以控制入口传卷车的行走方向和运转速度。
iv. 利用RS485与计算机通讯,将称重数据实时传输到上位机中。
v. 实现比例调速阀的曲线控制,控制步进梁的缓起缓停和**到位。
三、软件编程
PLC的软件共分为8个模块,分别为主程序块、系统复位程序、数据传输程序、传卷车控制程序、步进梁状态检测程序、步进梁手动控制程序、步进梁自动启动程序、比例阀曲线控制函数程序。
i. 主程序块实现各个功能模块程序的满足条件时候调用,并通过RS485通讯实时向上位计算机中传送钢卷的重量信息数据。
ii. 系统复位程序主要在系统启动时候设置高数计数的模式选择和与上位机通讯端口的模式设置。
iii. 数据传输程序主要将S7-200的各个控制点和设备的状态数据传输到Profibus-DP主站中,用于Wincc画面中的状态显示和故障诊断。并且接受由主站传输过来的控制信号和电子秤的实时重量数据。
iv. 传卷车的控制程序通过检测编码器的值和现场的定位传感器用来实现传卷车的运行控制和**定位,定位精度为±1mm,将控制信号传输到Profibus-DP主站中,通过主站控制变频器实现传卷车的缓起缓停和到位制动**定位的控制。
v. 步进梁状态检测程序用于锁定步进梁的当前运行状态,当出现危险急停或者因为操作者误操作使步进梁处于中间位置,传感器不能检测到信号的时候,只能复位到0位才能进行正常操作。而有了运行状态,步进梁不需要复位到0位,也不会导致由于复位时候手动操作不慎可能带来的危险。步进梁的状态检测数据可以用来在Wincc画面中模拟现场的动态运行画面。
vi. 步进梁手动程序用于在手动状态下操作者进行操作,及在自动操作模式下自动触发信号产生的情况下能够根据现场的需求控制步进梁按照生产情况进行相应动作,满足工艺生产要求。
vii. 步进梁自动启动程序用于在自动状态下,满足条件时候的自动触发,如当传卷车把钢卷传输到步进梁入口端,步进梁会自动将钢卷举升起来,然后控制传卷车自动驶离步进梁的安全区域,然后控制步进梁自动将钢卷向前传输一个工位。
viii. 比例阀曲线控制函数程序用于利用PLC系统的循环周期时间,控制模拟量输出按照线性函数或正弦曲线函数关系来控制比例阀的输出控制步进梁的缓起缓停,既能够保护设备的长久使用,同时避免由于到位直接停止,形成的冲击造成可能存在的潜在危险。
四、结束语
在本作业线中充分利用s7-200的功能优势,实现高数计数、模拟量控制、RS485通讯进行数据传输等相对复杂的功能,充分发挥了S7-200的控制和通讯能力。本作业线是用于武钢冷轧薄板厂新建电工钢切边分卷机组生产的成品卷包装。S7-200控制的相关设备作为此条生产线的入口工艺设备,保证了系统可靠高效的运行,既可以满足整体生产线的正常生产要求,亦可以在简包装的情况下的重卷线的生产不受包装线停产的影响
通用的触摸屏,作为当今具有代表性的一种人机界面,它与所有其他用硬件构成的界面根本的不同在于信息共享。它与控制器之间,除了仅有的、用于通信的硬件接口之外,不存在任何硬件上的其他联系。通信只是为保证能够共享信息的一种手段或工具,而且是唯一的手段。 这里所指的信息,就是各自所保存和使用的,具有相同名称的,不断被更新的,双方事先约定的,完全数字化了的一批数据。但是两者又是互为“镜像”(如果不计因通信而出现的稍微延误)和共享的。这才是控制系统的核心内容。 众所周知,集装箱的应用极大地改变了物流业的面貌。而数字化通信,更是一种妙不可言的“集装箱”。它不但简单可靠,规格统一,而且无论什么信息都能装。信息本身就是一种财富,只是早期我们对此认识不足。但是不能高速流通的信息,就不可能体现它应有的价值。像地下的宝藏,有待我们去开发和利用。数字化信息的流通,给我们的通信所带来的变化是革命性的。它给我们世界带来的变化,给我们生活带来的变化,可谓天翻地覆。信息数字化,数字还原为信息,加上数字化的通信,这就是“信息化时代”。 大家都在说,我们已经进入了信息化时代,建成信息化社会。可见,信息对我们的生活是何等重要。这种观念上的变化,反映出的是时代的进步。我们比较早地认识到了物质流通的重要性,现在进一步认识到了信息流通的价值和它的重要性。信息与这个世界同在,表达信息的方式不胜枚举。如何让信息能有效地传播,是我们必须解决的问题。 信息传播的方式与表达信息的方式有着密不可分的关系。diangon.com能否将各种五花八门的信息用一种相对统一的方式表达出来,成为了信息能否有效地传播,有效地被利用的关键。 声音和图像原本是自然,本质的信息表达形式。特别是图像中所能包含的信息是丰富的,也是人们能方便地、直接地接受和理解的形式。仅仅因为记录和传递它们比较困难,而受到了很大的限制。文字的出现,为信息的记录和交流迈出了重要的一步,而将文字进行编码,则是对文字的记录方式完成了革命性的一步。随着人类社会的进步,上述各种基本的信息表达形式,几乎都可以方便地转换成数字形式。正如我们现在所看到的,“数字化”神奇而有效地解决了这一难题。用一大串“0”和“1”的组合,目前除了嗅觉和触觉之外,几乎可以准确无误地描绘我们的世界。 数字化的成功,必须能同时快速而准确地实现两种转换,即信息能快速而准确地转换成数字,数字又能快速而准确地还原为各种信息。 |
plc控制系统对外的联系包括如下几个方面。
(1)系统在被写入或读出用户程序时的通信。当编写完成用户软件之后,无论采用什么方法将程序下载到PLC中,或是为了修改原来的软件,将程序上传到计算机上,都不过是简单的通信。
(2)系统与它的上位机或其他打印设备之间的通信。
(3)系统与配套的人机界面之间的通信。该部分待讨论人机界面时再具体说明。
(4)进入控制网络。PLC系统一般都是工作在控制系统的底层,也就是接近被控设备的现场。如果配置专用的通信接口,可以方便地将其融入网络中。
(5)紧急干预。系统不可能保证永远不出现故障。为了保障人身和设备的安全,将损失降低到小程度,首先必须设计好出现故障时的应对措施。PLC系统内部设计的监控系统,故障处理系统只能解决自身内部的问题。这是建立在PLC自身正常的前提之下的,而这个前提并非可靠。因此外部的紧急干预是不可缺少的。通常采取的措施如下。
1)设立“打更”电路。正常工作的系统,会不断地向外报告自己“平安无事”,否则系统的外部电路将自动采取干预措施。
2)设计冗余系统。对于那些比较重要的系统,特别是那些中断工作时后果严重的系统,设立热备用的冗余系统是切实可行的办法。尽管此举可能要增加一些成本。
3)为了应对突发事件,现场必备不依靠任何中间手段即能紧急停车的装置。人工干预仍不失为后一道防线。所以系统一般都在十分方便的位置,设有标志鲜明的“紧急停车”按钮。
“人机界面”这个词,听起来有些不顺耳。因为它是直译过来的,暂且用之。实际上它是对所有用于人和各种机器、设备、装置等之间,进行信息交换的方法、工具、平台和设备的统称。其中的关键是“信息交换”。通俗而具体地说就是“接受人的指令和向人汇报情况”。这里的“指令”和“情况”,就是特定的“信息”。使得包括设备和人在内,共同组成一个大的闭环系统。只要缺少了这个“界面”环节,人类就只能听天由命。因为人既无法了解情况,也无法进行人工干预,故称为“不可或缺”。总而言之,“人机界面”是完成“人机对话”的工具。
在自然界中,作为各种信息的载体,各种信息的表达形式,各种信息的能量形态,各种信息的交换形式,不胜枚举。用于奇百怪来形容都尚嫌不够。可是能够用来直接与人进行交流的方式却区区可数。人的能力太有限了。“造物主”实在是太吝啬。除了可见光谱,我们什么也看不见。除了频率很窄的一段振动,我们什么也听不见。对于能够感受我们周围环境变化的能力更是十分有限。我们的原始本能仅够维持作为动物生存的水平。幸亏上帝还算“仁慈”,他给了我们一个极富想象力和创造力的,这个世界上的大脑。我们敢于异想天开,已经创造出,并且将继续创造出更多的工具。使我们手和眼的功能几乎得以无限延伸,而这些工具的后一个环节,就是“人机界面”。