西门子模块6ES7212-1AB23-0XB8使用选型
压机改造后属压机类。除压制封头时,主缸总有一个“保压后卸载”的工艺过程。若卸载过程处理不好,则主缸换向必定产生强烈振动和噪声。传统的方法是采用溢流阀卸荷,难以实现卸荷压力从0-32MPa间的任意变化,卸荷的效果欠佳。而采用比例溢流阀则能满足卸荷压力在0-32MPa间的任意控制和调节,再加上PLC控制后,其卸荷功能会更好。比例电磁铁接线如图1所示。
图1 比例电磁铁接线图
应用软件采用模块化结构,其中的组织块(OB)和程序块(PB)及其控制功能如表3所示
表3 模块及控制功能
3.2 三地操作
(1)本地操作台即主操作台,对所有电动机进行远程启停操作;加热器加热、停止控制;所有工艺过程进行远程自动操作控制(如主缸、提升缸升降,顶出缸顶出、缩回,大小压边缸升降,压制大小封头的工进等);对设备的运行状态进行集中指示(电动机的运行、停止,各缸的进、退,泵的工作、卸荷等),使设备整体运行状况一目了然;对系统的故障(横梁超上下限,液压系统超压、超高低液位、超高低温等)进行集中声光报警;对主压力、大小压边力、系统压力进行数字显示;对主压力、大小压边力进行远程手动调定;对数字面板表进行定度等。
(2)机旁操作箱,对主缸、提升缸、大小压边缸、顶出缸的升降,对大小封头工进进行集中点动操作控制,方便生产过程的上料和卸料。
(3)远地操作台即液压站旁操作箱,对主泵、循环泵、加热器进行本地启停操作控制,本地、远程控制切换,泵的卸荷控制等,方便调试及维修。
4、PLC可靠性保护措施
系统采用多种措施,以保护PLC及其输出点。如每一模板都设一单极自动开关(2A/3A/5A)进行短路保护;当输出点需驱动交流接触器线圈时,经直流中间继电器转换,且接触器线圈两端并联阻容吸收块。454模板单点大输出电流为2A(24VDC),可直接驱动阀用电磁铁(DC24V/1A),考虑到输出点的保护,电磁铁线圈并接吸收二极管,且串联2A熔断管。
4.1 电动机组保护
三台160SCY14-1B型高压变量柱塞泵,加之阀台控制,可以实现对流量的无级调节。三泵两用一备进行冗余,由三台75kW电动机驱动,并采用卸荷启动、卸荷停止方式,启动负载较轻。三台电动机采用自动Y-△降压启动方式,一方面提高了泵和电动机的使用寿命,另一方面可减少对电网的冲击。电动机组、液压站及站旁操作台如图2所示。
图2 电动机组、液压站及站旁操作台
4.2 机械设备的保护
活动横梁上、下各设两极限位,即上极限位、工作上限位、工作下限位、下极限位。每一极限位采用两个行程开关,进行冗余,分别安装在相对的两立柱上。当活动横梁行进到工作上限位或工作下限位时,就有液压阀回中位,声光报警。若因液压阀卡死而造成活动横梁行进到工作上位或工作下位时不能停止,活动横梁继续上行或下行到达上极限位或下极限位时,停泵保护。加之系统中设置了压力继电器的保护措施,提高了设备运行的安全性,可避免设备事故的发生。压制过程如图3所示:
图3 液压机压制过程
系统设有指示灯故障测试和运行状态报警控制,并采用严格的电气联锁,加之采用了多种编程技巧及三地点操作优先级管理程序组织块保证是误操作也不会发生任何意外事故。
5 、结束语
改造后压机可实现液流方向、流量及压力的就地、远程控制,实现了点动调模、手动和半自动操作。使该电控系统具有较高的先进性和自动化程度,运行安全可靠,操作简单方便,维护维修性好。自改造后,设备一直运行良好。
引言:
PLC控制系统由于具有功能强、程序设计简单、扩展性好、维护方便、可靠性高、能适应比较恶劣的工业环境的特点,在工业企业广泛应用.由于工业环境条件恶劣,以及各种工业电磁,辐射干扰等,影响PLC控制系统的正常工作,必须重视PLC控制系统的抗干扰设计.为防止干扰,可以采用硬件和软件相结合的抗干扰方法.防止硬件干扰的方法有:1采用性能优良的电源来抑制电网引入的干扰2电缆的选择与铺设来降低电磁干扰3完善接地系统4采用光电隔离来抑制输入输出电路引入的干扰等.而利用PLC软件来减少干扰是PLC控制系统正常、稳定工作的重要环节.下面主要分析在生产实践中应用的利用PLC组态软件来减少干扰的方法:
一、减少数字量输入扰动的方法
1、 计数器法
CON—计数器
NOT—非门
RS—复位优先触发器
IN—输入
OUT—输出
N—脉冲采样个数
注释:当外部有信号输入时,控制系统采集连续的N个脉冲使RS触发器输出为“1”,只有当外部输入信号由“1”变成“0”时,RS触发器的复位端为“1”,将RS触发器的输出复位成“0”。而当有瞬间干扰脉冲时,CON计数器将采集不到连续的N个脉冲,CON计数器无法输出,这就起到了减少干扰的作用。(N一般情况下取2)
优点:响应速度快,对周期性的瞬时干扰起到了一定的抑制作用。
缺点:不能消除超过CON计数器采样时间的干扰。
2、延迟输入法
IN—输入
OUT—输出
TIME(ET)—延时时间
TON—延时输出(其曲线如下图)
注释:当输入IN=1时,启动计数器直到计时时间(PT)=延时时间,OUT=1。当计数器计时时间〈延时时间,OUT=0。延时时间好取1S以内。
优点:消除了短时的周期干扰。
缺点:响应速度慢,不利于信号的快速传输。
二、减少模拟量输入扰动的方法
1、限幅法
MOVE—移动保持指令(使能端EN=1,OUT=IN。EN=0,OUT保持前次值)
GE—大于等于指令(OUT=1,IF IN1≥IN2)
LE—小于等于指令(OUT=1,IF IN1≤IN2)
HL—上限设定值
LL—下限设定值
注释:当模拟量输入信号在HL和LL之间时,OUT=IN。当IN-AI信号超出或等于HL或LL时,GE或LE判断IN-AI信号,使OUT1或OUT2输出“1”去封锁MOVE,从而保持MOVE的输出为HL或LL的设定值。也就起到了限幅的作用。
优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
缺点:平滑度差。
2、延迟滤波限幅法
MOVE—移动保持指令(使能端EN=1,OUT=IN。EN=0,OUT保持前次值)
GE—大于等于指令(OUT=1,IF IN1≥IN2)
LE—小于等于指令(OUT=1,IF IN1≤IN2)
HL—上限设定值
LL—下限设定值
LG—延迟滤波指令(其曲线如下图)
TIME—延迟滤波时间
注释:功能基本和限幅法相同,只是在输入端增加了一个延迟滤波器,对输入信号起到了延迟缓冲的滤波。
优点:有效地抑制了周期性的脉冲干扰。平滑度比限幅法有所改善。
缺点:信号响应速度减缓。
3、延迟滤波比较法
LG—延迟滤波器
SUB—减法指令
ABS—值指令
GE—大于等于指令
HL—大偏差值
TIME—延迟滤波时间
注释:正常情况输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后直接输出,OUT=IN-AI的值;当有突变信号时,输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后与含有突变信号的输入信号IN-AI相减取值(无论出现正偏差还是负偏差),与HL值比较,若大于等于HL的预设值,OUT1=1,将LG—延迟滤波器切换成跟踪状态,此时OUT就保持了输入信号IN-AI突变前的值。直到突变信号减弱,OUT1=0,OUT=IN-AI。
优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用。平滑度高。
缺点:灵敏度取决于TIME—延迟滤波时间的大小。
4、积分消抖滤波法
LG—延迟滤波器
SUB—减法指令
GE—大于等于指令
LE—小于等于指令
OR—或门(自做的DFB功能块)
NOT—非门
TON—延时输出
EOR—异或门
MOV—移动保持指令
PI—比例积分调节器
HL—大正向偏差值
LL—大负向偏差值
TIME—延迟滤波时间
TIME1—延迟输出时间
TIME2—延迟滤波时间
注释:参数设置:LG(TIME=1S),TON(TIME1=10S),LG1(TIME=30S),HL=0.2,LL=-0.2,PI(TI=10S,将P放开封锁成为纯积分调节器)
三、小信号在变化幅度中变化时
1、终状态:此时为稳态,输入与输出相近。OR输出为“0”,NOT=1,TON时间已超出10S,EOR=0,MOV不保持,PI不积分,SUB=0,信号走PI的跟踪回路,LG1滤波后输出。正常的信号流向:IN→LG→PI的跟踪→LG1(滤波30S)→输出
2、小信号的暂态变化:(在TON=10S之前)OR=0,NOT=1,TON未到10S,EOR=1,MOV保持,PI积分作用,LG1未起作用,输出跨越LG1(TIME=30S),直接到输出端,此时为线性跟踪滤波状态。
四、信号大幅度变化时(≥HL,≤LL)
OR=1,NOT=0,TON不起作用,EOR=0,LG1(TIME=30S)不起作用,PI不起作用走跟踪。正常的信号流向:IN→LG→PI的跟踪→LG1的跟踪→输出
五、 :
1、小信号在10秒之内,经过LG(TIME=1S),PI的积分作用,跳过LG1(TIME=30S),直接输出,实现输入信号的滤波和跟踪状态。
2、 小信号在10秒之后,经过LG(TIME=1S),PI的跟踪和LG1(TIME=30S)跟踪输入。
3、 大信号变化时,LG(TIME=1S)作用,LG1(TIME=30S)不起作用,此时为输出快速跟踪。
优点: 对于被测参数有较好的滤波效果, 对周期性干扰具有良好的抑制作用,平滑度高。
缺点: 对于变化缓慢的输入信号响应慢。