西门子模块6ES7235-0KD22-0XA8型号含义

西门子模块6ES7235-0KD22-0XA8型号含义

1 引 言

   工业燃油锅炉燃烧要求保持稳定的油压，以便于喷嘴物化喷油燃烧。为了达到此要求用两台供油泵给锅炉供油，当工作油泵运行时，油压不足或工作泵跳闸，备用泵均能自动起动，使锅炉能够正常燃烧。为了便于手动操作，两台供油泵均能手动控制，并能灵活切换。两台供油泵均有信号指示灯，使工作人员明确电动机的运行状态，提醒工作人员注意安全。

   plc技术因为其控制比较方便，也具有很强的灵活性，其采用内部编程进行对电路的控制，如果需要改进，只需要对其内部的程序重新写入就可以实现新的控制要求。

2 原理设计

   用两台供油泵对锅炉进行供油，每台供油泵用一台电动机带动，电动机m1带动1号供油泵，m2带动2号供油泵。如果想对供油泵进行控制，只需要控制电动机m1和m2就可实现对供油泵的控制。用接触器km1的主触头控制电动机m1的工作，用接触器km2的主触头控制电动机m2的工作。终转化为控制接触器km1和km2的通断就可实现对供油泵的控制。

   在电动机的主回路中串入热继电器fr，实现过载保护。并且在主回路中串入熔断器fu，实现短路保护。为了在检修时保护工作人员的安全，在主回路中串入三极隔离开关qs，工作人员检修时，断开隔离开关就可以保证工作人员的安全。为了保证锅炉的正常工作，不允许使两个供油泵断电，每台电动机分别串联热继电器、熔断器和三极隔离开关。

图1  主电路图

   根据以上分析，用fr1作为电动机m1的过载保护热继电器，fr2作为电动机m2的过载保护热继电器。qs1和qs2分别作为电动机m1和m2的三极隔离开关。可以画出主电路图如图1所示。

3控制电路设计

   选用欧姆龙plc进行控制。控制电路的硬件连接图如图2所示，主令与信号定义如附表所示。

   sb1为1号油泵的起动按钮；sb2为1号油泵的停止按钮；sb3为2号油泵的起动按钮；sb4为2号油泵的停止按钮；sb5为1号油泵的紧急事故停车按钮；sb6为2号油泵的紧急事故停车按钮；kw为油压检测元件，油压足够时，kw为断开状态，当油压不足时，kw闭合。fr1为1号油泵的故障检测开关，无故障时，fr1处于闭合状态，当发生故障时，fr1断开。fr2为2号油泵的故障检测开关，其工作状态同fr1。

   km1和km2分别为控制1号油泵和2号油泵的接触器；hg1、hr1为1号供油泵的信号指示灯，当hr1亮，hg1不亮时，1号供油泵工作；当hr1不亮，hg1亮时，1号供油泵断电不工作。同理，hg2、hr2为2号供油泵的信号指示灯。

    plc的y3输出口控制1号油泵的事故音响回路；y7输出口控制2号油泵的事故音响回路。

   fu3、fu4、fu5为控制回路的保护装置。为了防止1号油泵和2号油泵因为控制线路跳闸而停止工作，km1和km2采用两个电源供电，具体接线如图2所示。

图2  控制电路硬件连接图

1 引 言

   随着电机、家用电子、计算机、通信等技术日新月异的更新和发展，永磁材料需要量越来越大性能越来越高。目前，永磁材料大多采用钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等，并具有矫顽力大、性能稳定等特点，这些材料经充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电，使其磁化。生产中要求充磁电源高效、稳定、精度高，在机测试充磁后永磁材料的磁通量。文中介绍了的充磁和测量为一体高效自动充磁机，使用plc实现系统控制，触摸屏作为参数调整、工作显示等。

2 电磁交换

   充磁机根据电容储能脉冲放电产生强大磁场，对铁磁性物质进行磁化。在电磁交换前，电容储存的能量
      (1)

   式中uc为储存电容的端电压，c为储存电容的容量。改变电容的电压或容量，可调节电容存储电场能量大小。目前，电容在2kv～3.5kvdc，存储能量可达100kj以上。

   电容c被充电至设定电压u0时断开充电电源，随即接通lr串联电路，则电容c所储电荷通过lr迅速地以脉冲形式放电，得到极大的脉冲电流峰值。电容放电的端电压uc满足 
      (2)

    其放电电流
      (3)

   式中l为充磁头中螺线管的电感量，r为螺线管、放电回路连接导线电阻、接触电阻及放电器件内阻的总和(忽略线路分布电容与分布电感)。

    对脉冲充磁，充磁头常选用
      (4)

   即欠阻尼情况下，电容放电电流，使脉冲磁场峰值达到磁化线圈内被充磁材料内矫顽力的3～5倍时进行可饱和磁化。

   磁通强度检测有磁电式磁通、电子式磁通和数字积分式磁通三种。图1为电子式磁通电路，有探测线圈和积分电路组成。当探测线圈中所链合的磁通变化δφ时，线圈中感应出电动势，经积分后的输出电压
      (5)

   式中n为探测线圈的匝数，r为电阻，c为积分电容。  

图1  电子式磁通检测电路      

         

3 控制系统设计      
                                                 
   图2为充磁机系统示意图。电路是由可调直流高压电源、放电开关电路、plc控制器、触摸屏、磁通检测和充磁头等电路组成。控制要求：

    ① 调节可控硅控制角度来调节充磁电流；
    ② 自动检测充磁产品磁通强度；
    ③ 人机对话，即设定参数和显示运行状态；
    ④ plc现实系统的控制和运算；
    ⑤ 功率元件的过流和过压保护；
    ⑥ 具有输入短路保护，操作安全。    

图2  系统总体框图     

1、RB048-TYPE-B12初始信息的获取

　　关键是检测滚床在运动状态下，CC09-RB048上的3个接近开关的触发顺序：若RB001的占位开关和CC09-RB048的前占位开关触发，表明车型为B12，RB048-TYPE-B12＝“TRUE”；若CC09-RD026或者CC09-RD026的占位开关与CC09-RB048的后占位开关触发，表明车型非B12，RB048-TYPE-B12＝“FALSE”。具体程序如图2所示。

图2 初始车型信息获取

　　2、车型信息传递

　　车型信息要从RB048-TYPE-B12传给RB050-TYPE-B12，从RB052-TYPE-B12到RB056-TYPE-B12。以车身滑橇从CC09-RB048移动到CC09-RB050为例，其关键步骤是判断在车身由CC09-RB048进入CC09-RB050的过程中，若RB048-TYPE-B12＝“TRUE”，则对RB050-TYPE-B12进行置位操作，否则对RB050-TYPE-B12进行复位操作，详细程序如图3所示。

图3 车型信息传递

　　3、车型信息的修改

　　按照车间车型定义表，B12车型代号定义为“0940”。在CC09-RB056位置，MOBY-i读写站读取滑橇MDS信息中，并存储在在数据块DB580中，以后的操作都依此数据为准。若RB056-TYPE-B12＝“TRUE”，则用新车型信息“0940”修改数据块DB580。后面的程序将根据数据块内部的车型信息来通知总装车间发送相应的吊具过来。具体程序如图4所示。

图4 车型信息修改

结 语

　　至此，我们就完成了相关的技术改造，在不增加任何硬件投资的前提下，仅通过对现有软件的探索和增加部分PLC程序，实现了与增加MOBY-i站完全相同的功能，大大简化了项目改造技术方案，并节省了设备投资费用以及聘请Dürr公司专家的劳务费用，也极大地鼓舞了员工学习、研究和提升业务技能的积极性。

我公司计划推出一款B级新车B12，由于工艺线路的特殊性，此车型需要在四厂涂装车间喷涂，经过二厂涂装车间的喷蜡线进入二厂总装车间装配。具体工艺布局如图1所示：B12经过RB003～RB001（图中红色部分）至CC09-TC/RB048（图中黑色部分），经过CC09-RB050、CC09-RB052/054到CC09-RB056，经过此处的MOBY-i读写头，读取滑橇上的移动数据载体内的信息，并将其中的车型信息发给总装车间。其他车型来自CC09-RD026或CC09-RD06，通过CC09-TC/RB048进入喷蜡线。B12车型所用的滑橇是从滑橇返回线随机抽取的，滑橇数据载体内部仍然记录着先前携带车身的有关信息，与当前携带的车型B12并不相符。为了保证此处读取的车型信息与实际车型一致，直接的办法是在此读写站之前新增一个读写站，通过人工方式，将车型信息写入滑橇数据载体。

图1 现场工艺流程布置

　　由于二厂涂装车间的设备由德国Dürr公司提供，输送系统采用滚床和滑橇的输送方式。设备的控制采用了Dürr公司基于西门子S7-PLC开发的模块化标准程序。为了实现输送设备和自动喷涂系统之间的车型、喷涂颜色信息传递，以及根据质量信息，判断车身物流走向等目的，输送设备采用了RFID射频识别系统。

　　二厂涂装车间采用的是西门子MOBY-i识别系统，其硬件系统包括安装在滑橇上的数据载体MDS430，安装在特定位置的读写头SLG43，安装在PLC主机架上的ASM451接口模块，接口模块内置CM422通信卡与读写头进行通信。

　　MOBY-i的软件系统也比较复杂，Dürr公司在其软件内部进行了大量的封装处理，给用户调整修改其软件带来了很大的困难。

　　增加MOBY-i系统还需要增加相关的硬件设备，并且要求将读写头安装在图1中红色设备上，而红色部分与黑色部分分别属于两个不同的PLC控制组，两者之间需要设计大量的连锁信号，这也给我们带来了很大的技术难度。

　　解决方案

　　为了不增加改造成本，我们另寻其他途径，并对这两部分设备的PLC控制软件进行了深入的研究，发现CC09-RB056的MOBY-i程序把读写的结果存放在一个数据块DB580内部，而程序的其他部分都从数据块获取车型信息，于是我们把研究方向放在该数据块上。在CC09-RB056工位，若当前实际的车型为B12，则对MOBY-i的读写结果进行修改，终解决了这个问题。

　　定义4个布尔类型变量，分别记录进入CC09-RB048、RB050、RB052和RB056的车型是否为B12，具体变量定义如表所示。

表1 变量定义

　　由于来自RB001（红色部分）的车型都是新车型B12，而来自CC09-RD026、CC09-RD046（黑色部分）的车型都不是B12，利用这个规律可以判断进入CC09-TC/RB048的车型，并将判断结果存在RB048-TYPE-B12中，当滑橇由CC09-RB048进入CC09-RB050时，把变量RB048-TYPE-B12的信息复制到变量RB050-TYPE-B12，依次传递下去。在CC09-RB056滚床位置，MOBY-i读写头读取滑橇MDS内部的全部信息，并存储在数据块DB580内部。这时我们可以据变量RB056-TYPE-B12的状态来决定是否对数据块DB580内部的车型信息数据进行中途修改：
 
　　若RB056-TYPE-B12＝“TRUE”，则修改；
　　若RB056-TYPE-B12＝“FALSE”，则数据不变。

　　其他的程序将根据DB580内部存储的车型信息，给总装设备发送信息，通知其发送相应的吊具来接喷漆车身。

　　上述的方法中涉及到3个关键技术环节，即信息的获取、传递和修改。