西門子6ES7222-1HH32-0XB0

西門子S7-300系列plc是德國西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上于1995年陸續(xù)推出的性價比較高的PLC系統(tǒng)。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，*小配置為8DI/6DO，可擴展2～7個模塊，*I/O點數(shù)為64 DI/DO、12 AI/4AO；中小型的有㏒IMATIC S7-300系列；中*性能的有SIMATIC S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都采用了模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)且具有易于用戶掌握等特點，使得S7系列PLC成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應(yīng)用的*產(chǎn)品。該系統(tǒng)提供了完成控制任務(wù)既方便又經(jīng)濟的解決方案。其中，S7-300由于其系統(tǒng)的優(yōu)良特性，近年來被廣泛應(yīng)用于專用機床、紡織機械、包裝機械、通用機械工程應(yīng)用、控制系統(tǒng)、機床、樓宇自動化、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。S7-300提供了多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴展模塊，各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動控制任務(wù)，cbuebcvybwilner78bn 使用戶可以*根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的模塊，當(dāng)控制任務(wù)增加并且愈加復(fù)雜時，可隨時附加模塊對PLC進行擴展，系統(tǒng)擴展靈活。

    西門子S7-300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各種單獨模塊之間可進行廣泛組合和擴展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1示。它的主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、中央處理單元模塊（CPU）、接口模塊（IM）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器（CP）等。它通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7 PLC相連。

    （1）導(dǎo)軌（RACK）。導(dǎo)軌是安裝S7-300各類模塊的機架，它是特制不銹鋼異型板，電源模塊、CPU及其它信號模塊都可方便地安裝在導(dǎo)軌上。除CPU模塊外，每塊信號模塊都帶有總線連接器，安裝時先將總線連接器裝在CPU模塊并固定在導(dǎo)軌上，然后依次將各模塊裝入，通過背板總線將各模塊從物理上和電氣上連接起來。

    （2）電源模塊（PS）。電源模塊用于將SIMATIC S7-300連接到120/230 V交流電源或24/48/60/110 V直流電源。它與CPU模塊和其它信號模塊之間通過電纜連接，而不是通過背板總線連接。

    （3）中央處理單元模塊（CPU）。SIMATIC S7-300提供了多種不同性能的CPU以滿足用戶不同的要求，有CPU312 IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP等。CPU模塊除完成執(zhí)行用戶程序的主要任務(wù)外，還為S7-300背板總線提供5 V直流電源，并通過MPI接口與其它中央處理器或編程裝置通信。S7-300的編程裝置可以是西門子專用的編程器，如PG705、PG720、PG740、PG760等，也可以用通用微機，配以STEP7軟件包，并加MPI卡和MPI編程電纜構(gòu)成。

    （4）接口模塊（IM）。接口模塊用于多機架配置時連接主機架（CR）和擴展機架（ER）。S7－300通過分布式的主機架（CR）和三個擴展機架（ER），可以操作多達(dá)32個模塊。
    （5）信號模塊（SM）。信號模塊使不同的過程信號電平和S7-300的內(nèi)部信號電平相匹配，主要有數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332。每個信號模塊都配有自編碼的螺緊型前連接器，外部過程信號可方便地連在信號模塊的前連接器上。特別指出的是，其模擬量輸入模塊特色，它可以接入熱電偶、熱電阻、4～20 mA電流、0～10 V電壓等18種不同的信號，輸入量程范圍很寬。
    （6）功能模塊（FM）。功能模塊主要用于實時性強、存儲計數(shù)量較大的過程信號處理任務(wù)。例如，快給進和慢給進驅(qū)動定位模塊FM351、電子凸輪控制模塊FM352、步進電機定位模塊FM353、伺服電機位控模塊FM354、智能位控制模塊SINUMERIK FM-NC等。
    （7）通信處理器（CP）。通信處理器用于PLC間或PLC與其它裝置間連網(wǎng)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，與現(xiàn)場總線連網(wǎng)的CP342-5 DP等。
6ES7 314-1AG13-0AB0
***備件*** SIMATIC S7-300，CPU 314 帶 MPI 的中央處理器， 集成電源 24V DC， 工作存儲器 96 KB， 需要微型存儲卡

西門子6ES7222-1HH32-0XB0

西門子PLC功能特點：

一、散裝機的組成結(jié)構(gòu)

SZ系列固定式水泥散裝機是由進料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷揚裝置（包括松繩開關(guān)裝置、料滿控制器）、收塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、卸料閥、氣源閥、閘門等零部件組成。散裝機既可安裝在庫底也可安裝在庫側(cè)同相應(yīng)的卸料裝置配套使用。庫側(cè)散裝機使用時配備空氣輸送斜槽(含專用高壓離心風(fēng)機)，庫底散裝機使用時配備短斜槽輸送部分(含專用高壓離心風(fēng)機)，以適應(yīng)工藝布置的需要。

二、 散裝機的原理及流程

水泥罐車抵達(dá)位置后，按控制裝置上的“下降"按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進入準(zhǔn)備裝料狀態(tài)。按“裝車"鈕進行裝車。此時高壓離心風(fēng)機工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過輸送斜槽；同時氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風(fēng)機同時啟動，收塵電磁閥開啟驅(qū)使氣缸動作推動外殼內(nèi)翻板并使翻板處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時除塵電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，儲氣罐儲存氣體，收塵系統(tǒng)進入工作狀態(tài)；同時料位風(fēng)機和活化灰風(fēng)機打開。0.5秒后卸料電磁閥開啟，驅(qū)使氣缸控制卸料閥門打開進行裝料。裝載容器內(nèi)的含塵氣體通過伸縮套管中的夾層通道由收塵接口抽到配套的收塵器中，使含塵氣體吸附到布袋上，工作現(xiàn)場可實現(xiàn)無塵作業(yè)。當(dāng)物料裝到預(yù)先調(diào)定的高度或容器已經(jīng)裝滿時，裝載容器內(nèi)的物料會堵住散裝頭下方的風(fēng)管接頭，產(chǎn)生料滿報警并自動關(guān)閉卸料電磁閥停止裝料。卸料電磁閥關(guān)閉1分鐘后活化灰風(fēng)機關(guān)閉，再過30秒后收塵風(fēng)機關(guān)閉，收塵電磁閥關(guān)閉，此時外殼內(nèi)翻板處于關(guān)閉狀態(tài)，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動停止，料位風(fēng)機和高壓離心風(fēng)機停止，氣源停止。最后按“上升"鈕使散裝頭上升至預(yù)定位置。灌裝結(jié)束。

三、西門子PLC控制的優(yōu)點

目前國內(nèi)水泥散裝機的電控部分大都是以大量的時間繼電器和中間繼電器組成的實序邏輯控制電路來控制各個閥門、電機的啟停時間和順序，在整個工作流程中各元器件動作很頻繁，尤其是時間繼電器在現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣的條件下更是容易損壞，故障率高。經(jīng)常造成裝車工作被迫中斷，降低了工作效率。而采用西門子PLC控制系統(tǒng)則大大避免了上述問題。西門子PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點：

（1）控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。

（2）控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。西門子PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴(yán)格同步，無抖動。

（3）延時控制

繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大。 西門子PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。

（4）上傳數(shù)據(jù)

四、現(xiàn)在水泥廠的自動化程度越來越高，對設(shè)備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實現(xiàn)如下功能：

⑴能自動實現(xiàn)從開啟除塵器設(shè)備到水泥罐車裝滿的全過程。

⑵運行過程中，能將各設(shè)備的運行信號反饋到中控室。

⑶中控室接到備妥后可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停設(shè)備。

⑷停車狀態(tài)下，提供設(shè)備的備妥信號。

⑸運行過程中若出現(xiàn)故障，可向中控室提供故障信號。

⑹實時監(jiān)控水泥罐車內(nèi)水泥的多少。

五、 西門子PLC控制的具體實現(xiàn)

基于以上幾點，我們選用奧越信公司生產(chǎn)的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過對其編程實現(xiàn)各設(shè)備的運行。系統(tǒng)硬件組成

主要構(gòu)成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺、數(shù)字量擴展模塊EM223一臺、模擬量擴展模塊EM231一臺，我們將各個電機和閥門的狀態(tài)及控制信號接入西門子PLC，由西門子PLC對這些設(shè)備進行控制；EM231可接收罐車重量信號4-20mA電流信號。我們也可以將這些信號通過EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協(xié)議將系統(tǒng)連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統(tǒng)升級為一個PROFIBUS-DP從站，實現(xiàn)中控室對散裝車間的控制.

PLC的發(fā)展趨勢

1、功能向增強化和專業(yè)化的方向發(fā)展，針對不同行業(yè)的應(yīng)用特點，開發(fā)出專業(yè)化的PLC產(chǎn)品。以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平。

2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強；大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場，應(yīng)用的規(guī)模從幾十點擴展到上千點，應(yīng)用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3、系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化方向發(fā)展，以個人計算機為基礎(chǔ)，在WINOOWs平臺上開發(fā)符合全新一體化開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。

通過提供標(biāo)準(zhǔn)化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)[2]。

PLC的功能特點

PLC的功能 隨著自動化技術(shù)、計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC的功能日益增多。它不僅能實現(xiàn)單機控制，而且能實現(xiàn)多機群控制；不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還能實現(xiàn)過程控制、運動控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：

1、開關(guān)量邏輯控制

這是PLC的最基本的功能。PLC具有強大的邏輯運算能力，它提供了與、或、非等各種邏輯指令，可實現(xiàn)繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)等各種連接的開關(guān)控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。使用PLC提供的定時、計數(shù)指令，可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，其定時值和計數(shù)值既可由用戶在編程時設(shè)定，也可用數(shù)字撥碼開關(guān)來設(shè)定，其值可進行在線修改，操作十分靈活方便。

2、模擬量控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。PLC提供了各種智能模塊，如模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、熱電阻用模擬量輸入模塊、熱電阻用模擬量輸出模塊等，通過使用這些模塊，把現(xiàn)場輸入的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送CPU處理；而CPU處理的數(shù)字結(jié)果，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控設(shè)備，以完成對連續(xù)量的控制。

3、閉環(huán)過程控制

使用PLC不僅可以對模擬量進行開環(huán)控制，而且還可以進行閉環(huán)控制。配置PID控制單元或模塊，對控制過程中某一變量（如速度、溫度、電流、電壓等）進行PID控制。

4、定時、定位、計數(shù)控制

PLC具有定時控制的功能，它為用戶提供了若干個定時器，定時器的時間可以由用戶在編寫程序時設(shè)定，也可以用撥盤開關(guān)在外部設(shè)定，實現(xiàn)定時或延時控制。定位控制是PLC*的控制功能之一。PLC提供了定位模塊、脈沖輸出模塊等智能模塊，以實現(xiàn)各種需求的定位控制。PLC具有計數(shù)控制的功能，它為用戶提供了若干個計數(shù)器或高速計數(shù)模塊。計數(shù)器的計數(shù)值可以由用戶在編寫程序時設(shè)定，也可以用撥盤開關(guān)在外部設(shè)定，實現(xiàn)計數(shù)控制。、 5、順序（步進）控制

在工業(yè)控制中，選用PLC實現(xiàn)順序控制，可以采用IEC規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語言——順序功能圖進行設(shè)計，可以用移位寄存器和順序控制指令編寫程序。

6、網(wǎng)絡(luò)通信

現(xiàn)代PLC具有網(wǎng)絡(luò)通信的功能，它既可以對遠(yuǎn)程I/O進行控制，又能實現(xiàn)PLC與計算機之間的通信，從而構(gòu)成“集中管理，分散控制"的分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。PLC通過RS232接口可與各種RS232設(shè)備進行通信。PLC還可與其它智能控制設(shè)備（如變頻器、數(shù)控裝置）實現(xiàn)通信。PLC與變頻器組成聯(lián)合控制系統(tǒng)，可提高交流電動機的自動化控制水平。

7、數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?/p>