西门子6ES7332-5HF00-0AB0详细说明
剪板机是机械行业制造和维修常用的设备之一。随着我国经济的持续高速增长,社会对各类板材的需求量不断增长,对板材加工的精度提出了更高的要求;随着企业之间的竞争日益加剧和人力资源成本的上升,厂家为了在竞争中占据有利地位,除了保证板材加工的精度外,对板材加工的效率也提出了更高的要求。基于上述,板材生产加工企业迫切需要高精度、高效率的生产设备。剪板机是板材加工企业的关键生产设备之一,一些资金雄厚的企业,出巨资购买全新数控剪板机;还有相当一批中小企业希望通过对原设备的技术改造来满足这些新要求。
普通剪板机存在的主要不足有:
1. 加工精度不高。
造成加工精度不高的主要原因,一方面是加工尺寸由操作人员用普通钢尺手动测得,精度难以保证;另一方面采用异步电动机带动链条传动机构,这样不仅定位精度低,易造成剪切面的机械偏差,这种偏差随加工板材宽度增加而加大。
2. 操作繁琐,容易出错。
剪板机需要人工操作,剪板动作的控制需人工完成,占用人力资源,也容易出错。
3. 能耗大,效率低
剪板机的动力系统一般使用普通异步电机,在剪板过程中不断启停,能耗大、效率低。针对这些情况,可以对剪板机进行自动化改造,**工作效率和剪板精度,降低能耗。
控制系统设计的基本要求如下:
1、正常剪切功能。在正常加工某一规格产品前,可以事先设置加工尺寸、加工数量。当机器加工板材数量达到设定加工数量时,机器不再正常加工。此时,可重新设置加工参数或进入临时剪切状态。
2、临时剪切功能。选择该功能不需要设置加工参数,即可进行加工。该状态可加工任意尺寸(须在机器的机械加工范围内)和任意数量的产品。
3、设定加工参数(加工尺寸、加工数量)。
4、加工参数实时显示。
5、附加功能。包含点动调试、自动回零位、暂停等。
改造方案一:
如下图所示,自动控制系统由变频器、光电传感器、人机界面(文本显示器或触摸屏等)、正航A5系列PLC等构成。
图1 改造方案一
人机界面可以采用文本显示器或触摸屏,可以显示和设定目前的工作状态、剪板数量、加工长度、送料速度、剪板频率等等参数;
变频器接受PLC的控制,控制电机的启动、停止、转速等;
光电传感器的作用是检测后挡料的长度,通过改变光电传感器的位置可以调节加工长度;
正航A5系列PLC(以下简称A5)是整个自动控制系统的核心,由它来根据操作人员通过人机界面设定的参数控制整个系统的动作。
系统的工作流程如下:
系统上电启动,操作人员通过人机界面设定剪板数量、加工长度、送料速度、剪板频率等等参数,参数可以断电保持。正常剪切开始后,A5控制变频器启动电机,传动板材,当板材到达光电传感器的位置时,光电传感器将信号反馈至A5,A5控制变频器停车,控制切刀动作进行剪板,完成一块料的加工,A5再控制变频器启动,进行下一块料的加工。加工过程中,A5可以完成对加工数量、剪板频率、送料速度等的统计,并可以在人机界面上实时显示。
在此控制过程中,A5通过光电传感器检测材料长度,控制变频器停车来控制加工长度。由于变频器控制异步电机停车有一个滞后量,会造成一定的偏差,在设定光电传感器的位置时,需要将这个偏差考虑进去并加以调整。
图2 改造方案二
在方案一中,加工料的长度是通过光电传感器的位置来控制的。人工手工设定光电传感器的位置会有一定误差,如果需要加工的长度频繁改变时会很麻烦。
改造方案二取消了光电传感器,取而代之的是一个轮式旋转编码器。将轮式旋转编码器压紧在板材的表面,当板材向刀口输送时,轮式旋转编码器跟随旋转,输出的脉冲信号输送到A5的高速计数器。A5的高速计数频率可达20KHz,可以很**地根据脉冲数量**地测量出送料长度。
旋转编码器安装在刀口前面,只要旋转编码器其距离刀口的位置固定,就可以方便地对加工材料进行长度测量。
在方案二中,可以通过人机界面非常方便地设置加工长度,甚至可以设定多组加工长度和加工数量,或者尺寸也可以置为循环变动值。例如,可以设定加工100块80cm的板材,再加工200块100cm的板材;也可以设定成循环加工1块80cm的板材、1块90cm的板材。
以上两种方案目前都已经有批量的实际应用。实际使用结果显示,经以上两种方案改造的剪板机,极大地**了工作效率和剪板精度,降低能耗。扣除机械误差,通过手动调整传感器位置,方案一的加工精度可以达到0.3cm以上;而在选择合适的编码器的情况下,方案二的加工精度可以达到0.4%左右。
引言
目前,我国北方大部分中小型水厂均采用两级泵站的管理模式,即:由深井泵组成一级泵站采取地下水至水厂蓄水池进行水处理;而后,由二级加压泵站向用户管网供水。控制方式一般为人工控制的继接方式,自动化水平低,水、电资源浪费严重,设备事故隐患多、管理困难。我们为某县自来水厂开发了一套由上位机、可编程控制器(PLC)、变频器、相应传感器及执行机构组成的水厂微机集散控制系统,该系统已连续运转三年,性能稳定可靠,提供了一种针对中小型水厂的,以节能降耗、**自动化水平为主要目的的技术改造方案。
1 系统的主要功能
该水厂的基本情况为:一级泵站包括5口深井,每口深井配备22kW多级潜水泵1台,共同向一蓄水能力为2000m3的蓄水池蓄水;加压泵组为5台45kWDL型立式泵,向管网加压供水。对控制系统的设计要求是:对水厂的设备运行及生产状况进行自动化控制和管理。该控制系统的基本功能如下:
(1)保证用户管网供水压力恒定。操作人员设定管网压力后,系统根据设定值和压力传感器采取的管网实际压力信号,采用1台调速泵配合1~4台恒速泵的运行模式,自动调整加压泵站中恒速泵的启动台数和调速泵的转速,在较高的精度范围内保证管网的压力恒定。无论用水高、低峰均可在保证供水压力的前提下大限度地节省电能。减少了由于无谓磨损、频繁启停等原因对水泵造成的损害;以及用水低峰时,由于管网压力过高造成跑、冒事故,浪费宝贵的水资源。
(2)蓄水池水位自动控制。由于用户用水量的变化较大且具有随机性,而水厂对蓄水池内水位控制的精度要求较高。故在水位控制系统的设计中,采用模糊算法在保证蓄水池水位维持在标准范围内的前提下,合理安排潜水泵的启动台数,避免潜水泵的频繁启停及无效运转。
(3)自动倒泵功能。为防止某台水泵长期不运转发生锈蚀,由PLC控制4台水泵定期轮换作为变量泵运转,即自动倒泵功能。
(4)防水锤电器互锁功能。由于管网压力较高,为防止水锤对水泵的冲击,在每台加压泵的出水口处安装电动蝶阀,由PLC按照先开泵后开阀、先关阀后关泵的模式进行控制,有效地防止了水锤的危害。
(5)直观的图形显示及寻检功能。上位机采用14寸彩显,以动画图形及中文方式显示水池液位、管网压力、水泵及阀门运行状态、生产状况、耗电量、产水量、设备状况等信息。
(6)生产管理功能。上位机随时检测并记录水厂各台水泵的出水量及运转状态,以班次为单位生成生产报表,自动统计出水量及耗电量,并存入指定单元。
(7)报警及保护功能。当发生电气、液位、机械等故障时系统进行声、光报警,并采取相应措施。上位机故障时,PLC及变频器可以组成独立控制系统进行工作;若整个上、下位自动系统均发生故障,现场控制柜具有手动功能,以保证向用户供水的不间断。
2 控制系统硬件结构(见图1)
图1 系统硬件结构 (1)上位机:水厂需24h连续运转,现场干扰源多、环境恶劣。上位机选用了具有较高可靠性、较强抗干扰能力的研华(ADVANTECH)IPC-610/486型工业用微机。上位机与PLC之间采用RS232标准串行口进行通讯,传输速率9600b/s,11位数据格式,数据长度7位,1位校验位,启动1位,停止2位。另选研华10位A/D采集卡,采集蓄水池水位信号和加压泵组出水**信号,对水位信号运用模糊算法进行计算后,给出控制信息由PLC控制潜水泵的启动台数。当水位过低时,认为发生故障,停止一、二次泵组的运行并声光报警。上位机为720M硬盘、8M内存,可以处理大量数据且历史记录较长。 3 系统的软件 系统软件主要包括上位机管理程序、PLC控制与监测程序以及它们之间的通讯程序。 |
图2 电路原理图 (4)上位机与PLC之间的通讯借助标准RS-232口来完成。可以由上位机完成给定倒泵的间隔时间、设定管网的压力等工作。下位系统定时将恒速泵的开启台数、调速泵的运行状态(频率、转速、消耗功率等)、管网压力等信息报上位机进行处理和显示。 4 结束语 中小型自来水厂的自动化技术改造有着广泛的前景。依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理,**设备运行效率和可靠性,节省宝贵的水、电资源,是技术发展的必然趋势。本控制系统将上位机、PLC、变频器、相应传感器和执行机构有机地结合起来,发挥各自优势,软件设计合理,系统调试较方便;且系统各级之间可独立运行,保证了水厂的不间断生产。实践证明,本系统不仅满足了生产的需要,**了整个水厂的整体管理水平,仅节电一项就为水厂创造了巨大的经济效益 |
1 概述 目前安庆石化热电厂发电所需的燃料--煤主要由铁路和水路两条线供应。其输煤系统的铁路部分已采用PLC控制,系统设有自动和手动操作方式。而水路部分仍采用常规的继电器逻辑控制,只能通过操作台按钮进行操作。此设备陈旧,继电器数量多,动作频繁,触点易损坏故障率高,并且只能采用现场手动控制方式,控制室与现场之间需电话联系,整个系统分段启停,自动化程度低,不利于事故处理,严重影响着生产的正常运行。 为实现输煤系统的安全、稳定运行,对电厂输煤控制系统的水路部分进行了改造,以工控机为人机接口,采用PLC程序控制系统,取消原有的操作台按钮操作、继电器联锁及简易模拟盘显示的控制方式,整个操作过程绘制成动态流程图画面,通过工控机进行监视与 操作。 2 系统结构 2.1 控制范围 控制范围为自江边煤运码头经皮带机运送至煤场或煤仓层的整个工作过程的设备。控制系统的改造包括煤码头装卸监控联锁系统(见图1)和厂内输煤联锁系统(见图示)两部分,联锁关系实际上是逆煤流方向产生的,即只有后者启动并进入正常运行状态,前者才能启动。厂内输煤系统中的皮带机为双带,分别形成了甲、乙两路两种单系统独立运行方式和两种独立交叉运行方式。 图l煤码头装卸监控联锁系统 图2厂内输煤联锁系统 2·2 控制对象 整个联锁系统的控制对象主要包括23条皮带机及其辅助设备的控制、检测和报警。其中,控制参数主要完成23条皮带机及14台除尘器的启动和停止;检测参数主要包括各条皮带机的轻跑偏、重跑偏、开停状态、拉线开关、速度开关、切换开关等状态的显示及电机电流值的显示,还包括叉管位置、落煤筒挡板、除大木器·犁煤器、斗轮机、除铁器、皮带秤、核子秤及煤仓料位等辅助设备的状态和参数的显示,整个联锁系统的输入、输出点数列于表l。 表1联锁系统的输入、输出点数 |