西門子CPU模塊6ES7313-6BF03-0AB0

西門子PLC功能特點：

一、散裝機的組成結(jié)構(gòu)

SZ系列固定式水泥散裝機是由進料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷揚裝置（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。散裝機既可安裝在庫底也可安裝在庫側(cè)同相應(yīng)的卸料裝置配套使用。庫側(cè)散裝機使用時配備空氣輸送斜槽(含高壓離心風(fēng)機)，庫底散裝機使用時配備短斜槽輸送部分(含高壓離心風(fēng)機)，以適應(yīng)工藝布置的需要。

二、 散裝機的原理及流程

水泥罐車抵達位置后，按控制裝置上的“下降”按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進入準(zhǔn)備裝料狀態(tài)。按“裝車”鈕進行裝車。此時高壓離心風(fēng)機工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過輸送斜槽；同時氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風(fēng)機同時啟動，收塵電磁閥開啟驅(qū)使氣缸動作推動外殼內(nèi)翻板并使翻板處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時除塵電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，儲氣罐儲存氣體，收塵系統(tǒng)進入工作狀態(tài)；同時料位風(fēng)機和活化灰風(fēng)機打開。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)場可實現(xiàn)無塵作業(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，裝載容器內(nèi)的物料會堵住散裝頭下方的風(fēng)管接頭，產(chǎn)生料滿報警并自動關(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)機關(guān)閉，再過30秒后收塵風(fēng)機關(guān)閉，收塵電磁閥關(guān)閉，此時外殼內(nèi)翻板處于關(guān)閉狀態(tài)，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動停止，料位風(fēng)機和高壓離心風(fēng)機停止，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

目前國內(nèi)水泥散裝機的電控部分大都是以大量的時間繼電器和中間繼電器組成的實序邏輯控制電路來控制各個閥門、電機的啟停時間和順序，在整個工作流程中各元器件動作很頻繁，尤其是時間繼電器在現(xiàn)場環(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：

（1）控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動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采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(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的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。西門子PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴(yán)格同步，無抖動。

（3）延時控制

繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大。 西門子PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。

（4）上傳數(shù)據(jù)

四、現(xiàn)在水泥廠的自動化程度越來越高，對設(shè)備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實現(xiàn)如下功能：

⑴能自動實現(xiàn)從開啟除塵器設(shè)備到水泥罐車裝滿的全過程。

⑵運行過程中，能將各設(shè)備的運行信號反饋到中控室。

⑶中控室接到備妥后可以實現(xiàn)遠程啟、停設(shè)備。

⑷停車狀態(tài)下，提供設(shè)備的備妥信號。

⑸運行過程中若出現(xiàn)故障，可向中控室提供故障信號。

⑹實時監(jiān)控水泥罐車內(nèi)水泥的多少。

五、 西門子PLC控制的具體實現(xiàn)

基于以上幾點，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，通過對其編程實現(xiàn)各設(shè)備的運行。系統(tǒng)硬件組成

主要構(gòu)成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺、數(shù)字量擴展模塊EM223一臺、模擬量擴展模塊EM231一臺，我們將各個電機和閥門的狀態(tài)及控制信號接入西門子PLC，由西門子PLC對這些設(shè)備進行控制；EM231可接收罐車重量信號4-20mA電流信號。我們也可以將這些信號通過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)升級為一個PROFIBUS-DP從站，實現(xiàn)中控室對散裝車間的控制。

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)展起來的新一代控制裝置，由于它結(jié)構(gòu)簡單，編程方便，性能*，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制的各個領(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臥式單動短行程前上料鋁擠壓機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，配置*的機電液控制元件和系統(tǒng)，以及配套齊全的機械化輔助設(shè)備，采用西門子PLC與計算機兩級控制，使壓機的速度、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)代擠壓機的發(fā)展趨勢和*技術(shù)水平．適宜生產(chǎn)制造、利于操作維護，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)實現(xiàn)主站和從站之間的通訊；中央控制室上位機與現(xiàn)場主機之間通過MPI網(wǎng)絡(luò)通訊，對生產(chǎn)過程中的壓力、溫度、速度、功率和時間等參數(shù)進行實時監(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。

STEP7硬件組態(tài)如圖1所示：

二、 程序設(shè)計：

本系統(tǒng)采用STEP7組態(tài)編程，根據(jù)鋁擠壓機控制有壓力控制、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：

鋁擠壓機生產(chǎn)工藝流程。首先啟動控制泵，啟動控制泵后才有控制油可以控制其他動作，當(dāng)延時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，順序啟動主泵，此時如果壓機不在各自原始位，手動調(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，壓機停止等待到位再動作，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，接著穿孔針到挑墊位置，挑墊片位到位后擠壓桿前進同時穿孔針停止，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，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，同時墊片回送，墊片潤滑。主剪到下位后主剪上升，穿孔針潤滑裝置下降，穿孔針前進到位，潤滑完畢后穿孔針退回，穿孔針潤滑裝置返回，結(jié)束一個周期。

 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，易學(xué)易用的特點，已作為普遍的自動化控制器件廣泛應(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、學(xué)校、教師與家長關(guān)注的焦點。根據(jù)多年的教學(xué)實踐，就影響PLC人才培養(yǎng)的各個因素的提高與協(xié)同，我提出以下幾點建議以供參考： 

    一、教學(xué)與實習(xí)設(shè)備投入。在PLC課程的實踐教學(xué)中，應(yīng)把機械、電工、電子、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技術(shù)進行有機地聯(lián)系，擴大實習(xí)實訓(xùn)課時的比重，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)仿真實訓(xùn)室，從而為“PLC仿真項目開發(fā)”的實訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造良好條件。教學(xué)實踐證明，只有通過PLC仿真項目方面的實訓(xùn)，讓學(xué)生親自編程、實際接線和仿真調(diào)試，并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進，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、實驗與實訓(xùn)教學(xué)。任何課程教學(xué)活動的首要任務(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？教師可以通過一個簡單、形象實例（如：電機的長動控制）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)進行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本環(huán)節(jié)的深入講解，這樣便于學(xué)生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握，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，利用多種計算機技術(shù)制作以PPT為主體的電子課件，借助多媒體技術(shù)，用生動豐富的畫面和美妙動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)合實驗、實訓(xùn)、實習(xí)講解裝配圖與實際連線圖，要讓學(xué)生體會課堂上的原理圖、實驗中的接線與實訓(xùn)、實習(xí)中的接線的區(qū)別與聯(lián)系，教會學(xué)生善于理論聯(lián)系實踐，以理論指導(dǎo)實踐，以實踐驗證理論。 

S7-300 輸入/輸出擴展模塊選型表