西门子6ES7235-0KD22-0XA8接线方法
系统简介
概述
本文介绍了采用原装进口的PLC作为核心控制系统,用触摸屏作为显示终端,对秤体进行定值控制和计量,达到自动定量喂料的目的。
系统性能概述
(1)按设定流量自动控制下料。
(2)瞬时流量,实时监控。
(3)自动累计,累计清零。
(4)秤体测皮。
(5)多种操作模式自由选择
(6)实物标定,转换系数校正。
(7)A/D,D/A工作测试。
系统组成及原理
系统组成
本系统分为现场部分及自控部分。其中现场部分包括:秤体、喂料机。
自控部分组成
(1)PLC系统
包括:PLC,AD模块,DA模块、通讯电缆、液晶触摸屏等。
(2)控制柜
包括:通道接口,指示表头,电机启停控制,电源控制开关等。
(3)重要器件
包括:变频器,荷重传感器,传感信号放大器。
系统控制原理概述
系统启动以后,检测秤体是否备妥,检测完后开始下料,由PLC计算出实瞬时流量,并根据设定的流量,根据PID控制算法,调整喂料速度,以减少误差,从而形成闭环控制,稳定瞬时流量。
根据中控要求,通过DO或DA,将运行状态信号传送给DCS现场站。
秤体的重量检测
秤体的秤重计量机构将秤体里的物料重量作用于荷重传感器上,转换成0—10V的线性电信号传送给计算机。
秤上无物料时,传感器上亦有作用力,这部分力反映的是称重架本身的重量,我们称之为预压力,在计算机上反映出来的参数则是秤体皮重。定期正确测皮很重要,开机前务必检查皮重变化。
荷重传感器工作时须有激励电源,本系统采用7.5VDC供电。满量程输出(0-50/100kg)为0-30mv,必须经由传感放大器放大成0-10V信号,故信号放大器的调零及量程调整亦很重要。
PID调节
PID调节是系统根据实际瞬时流量及设定量间的误差,来实时调整输出转速以稳定下料量的控制过程。PID算法也是经典的工业控制算法,公式如下;(数字PID调节):
PID=KP (el) + KI (e1e2) +KD (e12e2+e3)
其中 KP:比例参数 e1:当前误差
K I:积分参数 e2:前一周误差
KD:微分参数 e3:前二周误差
PID参数修改原则:若瞬时流量发生振荡时(即上、下波动大),减少KP、KI参数,若参数反映缓慢(即瞬时流量长时间跟不上设定值),则可增加KP、KI参数。KP、KI、KD参数修改需谨慎,只能在小范围内修正(一般0.5)。
控制功能说明
仪表功能说明
主画面
系统上电开机后,个进入的画面就是此画面,对计量秤的控制也就是在此画面下完成的,所有的参数及功能也是由此进入的。画面如下:
在此画面下有如下功能:
功能选择
测试表
基本参数
A、重量转换系数为由静态挂码功能确定。
B、速度转换系数由速度系数设定功能确定。
C、流量修正系数由链码标定或实物标定确定。
D、初始值(%)为系统启动瞬间,变频器的运行速度。
E、额定量由被控秤体的额定流量来确定
F、皮重AD码(0-2000)为记录下来的重量皮重AD码,此值一般用动态去皮功能来确定。
中控参数
A、设定流量AD码为显示中控流量设定4-20mA信号。
B、流量设定转换系数是用来转换中控流量设定4-20mA信号为实际流量的系数
例:中控送出60t/h,流量设定显示为59t/h,则修改流量设定转换系数。
新流量设定转换系数=(60/59)X 旧流量设定转换系数。
C、流量输出转换系数是用来转换流量反馈为4-20mA给中控
例:在流量输出值(t/h)栏中输入要反馈给中控的流量,60t/h,但中控显示为59t/h,
则修改流量输出转换系数。
新流量输出转换系数=(59/60)X 旧流量输出转换系数。
D、流量设定皮重为中控流量设定的零点AD码,即4mA的AD码,因为本系统接收0-20mA信号,而中控为4-20mA信号,此值为动态去皮功能确定,一般为400。
动态去皮
清累计量
PID
修改相应参数
比例参数为KP值
积分参数为KI值
微分参数为KD值
根据现场的经验,KP值一般为0.1
KI值一般为0.05
KD值一般为0
如实际控制物料波动大,则适当减小P、I值,如物料跟踪慢,则适当增大P、I值。
注:此三个值很重要,物料控制的稳定程度取决于此三个值设定的是否恰当。
辅助功能
报警时间为当瞬时量和设定量偏差长时间超过范围,达到报警时间,则系统发出声音报警
故障时间为当系统发出声音报警后,还没有处理完问题,则经过此时间后系统想中控发出故障信号,一般为料仓堵料。
原料1,2打滑检测触摸键为开启打滑检测,本系统没有装打滑检测传感器,此触摸键置于关的位置。
原料1,2累计量宽度为系统累计到此值时向中控发出一个脉冲,本系统为1000。
输出控制(0-5V)触摸键为输出控制值选择,本系统为0-5V,如更换采用0-10V的变频器,则切换本按钮到0-10V
I/O测试
标定功能
静态挂码
速度系数设定
链码标定
实物标定
初始值
这里所谓的初始值,是指控制电机转速输出的百分值。
意义表示如下:
初始值 DA输出 变频输出 电机转速
0— 0—5V 0-50HZ 0—1440转/分
初始值指PLC启动时,次DA控制输出的值。合适的初始值,可以使秤体以快的速度使实际流量与设定流量达到一致,减少误差。
AD采样码与传感信号
所谓AD采样码,是指重量传感信号(0—10V),送给PLC变化。表示如下:(以50kg为例)
秤体物料传感输出放大器输出电压表指示 AD码实际流量
0--50 kg 0—30mV 0--10v 0--10v 0--20000—满量程
表上反映的AD采样码在不断变化,在秤体静止不动时,AD码也会有1—3个码的上下跳动。
备妥输出的条件
A、切换开关必须在中控位置
B、各参数必须不为零
C、重量皮重必须大于100
专案概述:
黑龙江某污水处理厂用PLC控制水泵运行,中心机房的计算机对全厂监控主要工艺设备的运行,采集工艺参数和设备运行状态信息,必要时对工艺过程进行干预,发出指令,有相应的PLC执行。整个厂区幅员辽阔,采用工业以太网冗余光纤环网方案,有效整合与监控设备的运行状态信息。
在污水处理厂进水泵站,回流污泥泵站,为了保持水泵的高效率运行,常常对其水池液位进行控制,用一台液位计来测量进水泵站积水池的液位,并将该液位信号送入可编程控制器系统,由可编程控制器根据液位高低来控制泵的开、停,使进水池液位保持在一定的范围内。
系统结构:
1. 中心机房、办公室与各污水处理站之间采用多模光纤,以光纤以太网方式相连,8台JetNet4008f-m组成光纤冗余环网,通信速率可达100 Mbps,实现系统自愈时间< 20ms的以太环网冗余通信。
2. PLC315-2DP连一个CP343-1接到光纤交换机JetNet4008f,上位机直接通过Ethernet连接PLC,由JetNet 4008f 组成的环网冗余保证数据通讯及时可靠。
3. 上位机采用工控机运行组态软件,通过工业以太网连接位于各处理站的PLC控制水泵运行并采集工艺参数和设备运行状态信息。 PLC
选用设备:
JetNet 4008f-m 8口百兆Web管理型工业以太网光纤交换机
选用原因:
●该系统采用JetNet4008f-m将分散在现场的多个监控点可靠的联接起来,组成光纤100Mbps多模光纤冗余环网通讯平台,环网断线自愈时间为20ms,保证了通讯数据的可靠传输。
●JetNet 4008f 工作温度范围是 -10℃~ +70℃,光纤环网系统的高稳定与抗干扰性,达到真正的工业三级要求。
●稳定可靠的双电源冗余系统,保障系统正常供电,完善的本地告警输出的干结点,可以接入到用户的系统中,方便在后台管理网络系统结构简单,便于维护。
●该系统共使用了4芯光缆,使用光缆芯数少、组网成本低,有较好的性能价格比。适合在数据较多的系统中使用,由于以太网本身的开放性,对于将来系统的扩展、接入其他业务带来了很大的便利。