西门子6ES7222-1HD22-0XA0货期较快
一、系统概述
污水处理厂监控系统是在原控制系统基础上的改造。它由两台TIPLC、Profibus现场总线、西门子工控机、WinCC工控软件、100兆快速以太网及10台客户PC机组成。它实现并完善了从进水格栅到污泥浓缩等工艺各级控制设备集中监视和控制功能,并在原有基础上增加了一些新型控制功能。
该系统现场泵、阀等设备现场信号直接采集进入PLC,通过PLC完成设备的手动及自动程序运行及本地、远程控制。PLC上安装西门子Profibus通讯模板,通过Profibus总线、FMS协议与中控室的WinCC监控工控机相连。Profibus总线是目前世界上速度快的一种现场总线,其高速度可达12Mbit/s。现场设备控制状态及数据通过Profibus网送到西门子WinCC工控软件进行显示、存储,并完成报警及报表打印等管理功能。中控室操作人员通过操作员终端了解设备运行状况、能耗等数据统计及污水处理情况,下达调度指令,并可直接控制现场设备。WinCC工控机和办公室计算机通过100兆快速以太网连接,组成小型企业内部局域网。办公室管理人员利用办公室计算机的标准网络浏览器IE5.0联接WinCC软件,并可根据权限监视全厂运行情况和控制现场设备。现场摄像头的活动视频图像集成在中控室WinCC监控系统内,并利用活动视频图像的网络传输技术,将图像传送到办公室管理人员计算机上。
二、系统结构
三、控制模式
1.远程控制
----当控制柜上方式选择开关被切换到远程控制后,操作人员可选择自动或手动控制方式。在自动方式下,PLC按联动、联锁各种逻辑关系控制设备的启动停止。中控室操作人员可根据现场情况向下发出调度控制指令,调整设备运行状态达到工艺要求。中控室操作人员也可以选择远程手动方式,直接手动控制单个现场设备。
2.就地控制
----就地控制级别高于远程控制。当控制柜上方式选择开关被切换到就地自动控制,控制中心的调度控制指令被封锁,设备在PLC的控制下自动运行。在就地手动方式下,现场操作人员通过控制柜上手动按钮启动停止设备,控制柜提供基本控制联锁。
四、系统功能
1.显示功能
----监控系统以图形或图像的方式形象显示工艺流程、各设备状态以及厂区概貌、工艺布置图。通过I/O输入输出域、棒图、曲线、数据表格等方式监视液位、liuliang等监控点。视频摄像头的图像集成到监控画面成为一个整体。并通过标准IE浏览器在客户机上浏览监控画面,降低工程造价。系统还提供了操作提示,误操作自动封锁等功能。画面切换速度小于3秒。
2.报警功能
----系统自动进行报警和事件处理。当报警发生时,如液位超高或风机超温,系统可快速检测并通过画面状态变化提示,并显示、打印相应报警文本,发出声音报警提醒监控人员注意。报警到达时间、确认时间及排除时间、报警值、限位值、当前操作员等相应信息自动进入存档。报警到达以及报警确认但未排除,采用两种声音提示。报警可手动消音。报警信息存储半年,以便进行故障分析和查讯。操作事件等状态变化也自动进行存储归档。
3.数据归档
----liuliang、污水处理量、耗电量等数值按定义周期自动进行存储。存储的数据可按曲线或数据列表的方式进行显示。并提供历史数据查询、ZOOM显示、观察线、在线关闭打开曲线、在线调整时间范围、在线修整显示模式等功能。存储数据保存13个月。
4.报表功能
----报表打印可按定义时间自动进行。也可通过按钮人工打印。事故报警可随时打印,并可根据需要将近1000条或30天的归档全部输出。月报数据自动累计计算并打印到月报报表上。报表文件在打印的自动在硬盘上存储,以便重新输出。存储的报表可在系统中打开浏览。
5.用户管理
----操作人员操作设备必需进行登录。根据不同操作人员的级别,系统自动判断封锁操作人员所能进行的操作。当报警发生时,当前操作员被记录存档。当客户机用户使用IE浏览时,系统根据用户名和密码显示和控制屏幕上的画面及操作。无权限的用户只能浏览画面,不能修改参数机设备控制。
自动扶梯和电梯一样都是公共场所运送乘客的典型设备,已在商场、机场、地铁、火车站等场所广泛应用。传统的扶梯通常由普通继电器控制,采用三相异步电动机拖动。现在由于扶梯自动化及安全性能的逐步tigao,仍采用传统的继电器控制方式已不能满足更高性能的要求,由于继电器控制方式的固有缺点,如:控制烦琐、布线杂多、占用空间大、故障率高、不易检修等缺点,随着电子逻辑器件、大规模集成电路的出现;诸如像单片机、PLC在控制系统上的应用也越来越多。在自动扶梯中有些厂家也采用PLC做为控制核心。但PLC 有其应用的局限性,比如说输入输出对电源电压的要求、价格高等因素,在自动扶梯的控制上采用PLC并不是理想的。
针对一些控制要求输入输出点数较少、控制要求不是很复杂的场合,我公司开发出一款具有很强的逻辑控制功能,可现场编程,有输入输出功能、体积很小、性价比很高的智能控制单元——SG2,正好能实现对像自动扶梯系统这类产品的核心控制。
控制系统构成
扶梯采用11KW三相异步电动机拖动,要求具有电动机降压启动电路、电动机正反转电路、安全急停电路、检修电路、照明电路。如果要完成上述功能还要考虑控制柜的控制性能、体积、价格,显然智能控制继电器SG2是理想的控制单元。
(一)硬件部分
在此选择台安SG2-20HR-A,8路数字量输入、4路模拟量输入(可以当作数字量输入使用)、8路数字量输出,均为继电器输出方式。SG2是一种具有可编程的逻辑模块。在控制系统中起到逻辑控制功能。
统硬件组成:平行按扭、转换开关、急停按扭、交流接触器、热继电器、SG2-20HR-A、继电器、变压器、断路器等组成。
----SG2的接线:SG2的电源电压范围为110~240VAC。它可以直接输入交流220V电压做为输入电源。输入端子分别为I1~I8、A1~A4。输出端子为Q1~Q8,在此自动扶梯控制系统中只用了输入I1-I5(与按扭接点连接),输出Q1~Q7(与接触器线圈连接)。
图1
-图1 中各元件表示:
------SB1:上行按扭
------SB2:下行按扭
------SB3:检修转换开关
------SA1:急停按扭
------SA2:急停继电器触点
------KM1:电动机星型启动接触器
------KM2:电动机角运行接触器
------KM3:电动机正转接触器
------KM4:电动机反转接触器
------KM5:运行接触器
------KM6:抱闸继电器
------T10:照明继电器
------(二)软件部分
----在设计扶梯控制程序之前,要确定电路的输入量和输出量(见图1)。根据输入、输出端子的规划及扶梯系统的动作流程编写相应程序。
----台安SG2程序编写相当简单方便,用户可以用电脑或PDA编写程序通过编程电缆PL01下载到SG2,也可在现场使用SG2自带的的操作面板(带按键和液晶显示)输入。根据用户的使用习惯及操作方法SG2的编程语言有SFB(顺序功能块)和LAD(梯形图)两种供用户选择,即都是我们在数学上学的“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可参考SG2的使用手册。
------现将自动扶梯程序流程图表示如下:
图2
------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。
动作过程
----当按下SB1 按钮上行(I1 输入信号有效),输出主Q2、主Q4、扩展Q5、扩展Q6、扩展Q7、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Q7(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 输入信号有效)时输出主Q3,连锁停止Q4,其它与上相同。(Q3 与Q4 和Q1 与Q2的输出是互锁的)
-----当按下SA 检修按钮时(I3输入信号有效),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(Q3或Q4 输出),不能进入正常电动机角运行模式(Q1 不能输出)。其他同上。
----当扶梯在任何运行状态,若I4 或I5中由一个信号输入有效时,SG2将停止一切输出,K25(Q7)延时25秒后停止输出。
台安SG2在自动扶梯控制上的应用是非常成功的!在应用的过程中出如下几点:
⑴ 体积相对小
⑵ 性能价格比高
⑶ 编程方便(适用于控制不是很复杂的场合)
一、注塑机介绍 注塑成型是将材料热融化后喷射注入到模具内,经由冷却与塑化后得到成形品的方法,而注塑机就是完成这个过程的设备。注塑机集机、电、液于一体的典型系统,因具有一次能够成型复杂制品、后加工量少、加工的塑料种类多等特点,自问世以来,发展极为迅速,目前已成为塑料成型加工的主要设备。
1.注塑成型工艺
注塑成型是利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中,料筒外由加热圈加热,使物料熔融,在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆,物料在螺杆的作用下,沿着螺槽向前输送并压实,物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化,熔融和均化,当螺杆旋转时,物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下,把已熔融的物料推到螺杆的头部,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程,螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中,型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后,模具在合模机构的作用下,开启模具,并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。 工艺流程图
注塑机结构图:
2.注塑机控制特点
2.1合模
合模过程可分为三段,先是低压高速,等模具接近闭合时转换成低压高速,完全闭合后以高压锁模。
2.2注射
注射过程分为两个阶段,阶段是把熔融物料高速的注射入模具中的阶段,此时的压力称为注射压力,第二个阶段是材料充满模具后所加的压力称为保压压力。
注射压力过低会引起充填量不足的情况。压力过高可使制件的密度增大,收缩率减小,但过高的话则会使制件产品毛边或发生较大的残留应力,有时还会使制件脱模困难。在调试产品的时候,应从低压开始并逐渐地tigao,以确定合适的一次注射压力。
保压压力是在物料充满模腔后至冷却固化后作用于物料上压力,在保压压力作用的整个时间称为保压时间。它的作用是在防止毛边的发生和过度充填的基础上把伴随着冷却固化中因收缩引起的体积减小的部分从喷嘴用融融料过行不断地补充,以防止制件因收缩而产生的缩痕(缩水)。其它压力设定一般比一次压力低。
2.3背压压力
在进入下一次注射前螺杆将通过旋转把熔融物料输送到料筒的前部加以储备,此时螺杆一边旋转一边将料输送到料筒前部的熔融物产生的反压力而后退。为了调整和控制螺杆后退的方式,可在螺杆上加上一定的和熔融物料的压力,这就是背压。螺杆背压可以tigao材料的熔融的效果,也可以保证使熔融物料在螺杆前部的完全充满,以tigao注射计量的正确性。但背压过高,将引起物料处理能力的下降,还将使物料因摩擦热增加而引起温度上升。背压过低会引起注射量的计量不准。
2.4料筒温度
对料筒的温度设定时,一般是使之保持一定的温度梯度,即从后部至前部的射嘴应设定使其温度逐步增高。在送料段所设定的温度主要是对物料进行预备加热,压缩段的温度应高于材料的溶点,寻找和考察其物料的佳温度可进行2-3℃范围的小幅度调节。
2.5模具温度
模具温度低,模腔内的物料冷却快,tigao了成型作效率。但模温过低容易引起制件品质问题,如流痕、缩水、熔合线等。
模具温度高,由于冷却慢可以使结晶度变大,有利于tigao和改善其制件的尺寸精密度和机械物性等。
2.6注射速度
注射速度可以为温度压力以外的调机手段,它能对物料粘度进行控制和调节。通过注射速度的控制和调整,可以防止和改善制件外观,如:毛边、喷射痕、银纹或焦痕等各种不良现象。
二、控制方案
注塑机的控制内容主要有机筒温度、模具温度、注射压力、注射速度、保压压力、背压压力和位置控制等。在控制装置上,采用小型可编程逻辑控制器PLC组成注塑机的控制系统,来实现包括位置控制、速度控制、压力控制、温度控制、故障控制和实时显示等注塑全过程的多种控制,可大大tigao塑料制品的质量,有利于tigao经济效益。
温度控制采用TrustPLC® CTSC-200系列PLC的EM231 PID温控模块。该模块专门为温度控制应用量身订制的,内置PID温控算法,用户无需编程即可实现复杂的闭环温度控制,减轻了CPU的运算负担,控制速度更快,效果更出色。该模块使用特别方便,只需将设定温度和初始PID参数送给模块,模块便可自行进行PID控制并与CPU进行实时数据交换。
压力liuliang控制采用闭环系统,根据压力和liuliang反馈信号来分别控制比例压力阀和比例liuliang阀动作。在液压系统中,采用比例liuliang阀和比例压力阀,对工业环境要求不高,油路不公更广泛地适应注塑制品加工的工艺条件,促进注塑制品质量的tigao,能利用系统调整工序中所需的压力和liuliang,节省了功率消耗。
位置控制采用电子尺和行程开关结合的方式。电子尺信号通过CTSC-200系列高速高精度模拟量输入模块231-7HC32采集。231-7HC32模块是针对电子尺推出的产品,其精度高达16位,单通道转换时间小于200us,模块本身提供2路10VDC电源输出。
三、CTSC-200系列产品的应用实例
某精密机械有限公司是一家制造PET注塑系统的公司,其产品广泛应用于如海口椰树、中富集团、健力宝集团、乐百氏、四川全兴、汾煌等制造企业。下面介绍一下其HYP系列注塑机的控制系统。
控制系统结构
控制系统结构如图所示,包括三套PLC,全部使用CO-TRUST的TrustPLCCTSC-200高性能小型PLC。套PLC主要用于实现位置控制、速度控制、压力控制,另两套PLC主要用于实现温度控制。方案用小型机的投资实现了中型机的控制规模,性价比极高。
人机界面采用CO-TRUST的Copanel系列高端操作面板KP10H,与三套PLC组成MPI网络。大屏幕彩色液晶显示方便地实现对整个系统进行监视及操纵,且美观大方、操作方便。功能完善的射胶及塑化控制,可选择实现射胶速度、保压、背压以及螺杆速度的自适应闭环控制。的品质统计管理系统,自动监控生产过程中的各种重要数据,方便用户进行质量管理