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西門子西門子PLC在鋁材成型生產(chǎn)線的應(yīng)用

可編程序控制器是八十年代發(fā)展起來(lái)的新一代控制裝置，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程方便，性能*，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)控制環(huán)節(jié)有些生產(chǎn)還是處于粉塵、油漬、蒸汽較多的環(huán)境。惡劣的工作環(huán)境將對(duì)電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響，所以要求電氣控制系統(tǒng)有良好的性能以及很強(qiáng)的抗干擾性。因此西門子PLC在工業(yè)中起著重要的作用。

在鋁材擠壓技術(shù)中，27MN臥式單動(dòng)短行程前上料鋁擠壓機(jī)采用臥式三梁四柱預(yù)應(yīng)力組合框架結(jié)構(gòu)，短行程前上料正向擠壓方式，油泵直接驅(qū)動(dòng)，配置的機(jī)電液控制元件和系統(tǒng)，以及配套齊全的機(jī)械化輔助設(shè)備，采用西門子PLC與計(jì)算機(jī)兩級(jí)控制，使壓機(jī)的速度、位置和壓力得到精確的控制，所采用的主要技術(shù)集中體現(xiàn)了當(dāng)代擠壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和*技術(shù)水平．適宜生產(chǎn)制造、利于操作維護(hù)，提高生產(chǎn)效率、降低使用成本。

一、 系統(tǒng)配置：

本系統(tǒng)采用西門子S7-300系列CPU、OYES-300系列IO模塊、OYES-300系列通信IM153模塊等。通過profibus-DP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)主站和從站之間的通訊；中央控制室上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)之間通過MPI網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)生產(chǎn)過程中的壓力、溫度、速度、功率和時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

數(shù)字量輸入模塊直接同電氣發(fā)訊元件即按鈕、限位開關(guān)、壓力繼電器等連接。數(shù)字量輸出模塊直接控制電磁閥、控制繼電器、指示燈等。模擬量輸入模塊直接同壓力傳感器、速度給定電位器等相連。模擬量輸出模塊直接給比例閥放大器信號(hào)。

STEP7硬件組態(tài)如圖1所示：

二、 程序設(shè)計(jì)：

本系統(tǒng)采用STEP7組態(tài)編程，根據(jù)鋁擠壓機(jī)控制有壓力控制、位置控制、速度控制、模擬等溫控制、擠壓筒溫度控制等控制系統(tǒng)，分別為每部分控制編寫相應(yīng)的FC(功能Function)、FB(功能塊Function Block)、DB(數(shù)據(jù)塊Data Block)等。

三、 工藝流程：

鋁擠壓機(jī)生產(chǎn)工藝流程。首先啟動(dòng)控制泵，啟動(dòng)控制泵后才有控制油可以控制其他動(dòng)作，當(dāng)延時(shí)加載后如果壓力繼電器不發(fā)訊，表明有故障停止，如發(fā)訊，順序啟動(dòng)主泵，此時(shí)如果壓機(jī)不在各自原始位，手動(dòng)調(diào)整至原始位，操作擠壓桶閉合，如果根據(jù)拉線式編碼器測(cè)定到了減速位，減速后到了鎖緊位鎖緊，如果不到鎖緊位，壓機(jī)停止等待到位再動(dòng)作，如到位供錠器供錠，到位后才可供錠器供墊，到位后穿孔針前進(jìn)，接著穿孔針到挑墊位置，挑墊片位到位后擠壓桿前進(jìn)同時(shí)穿孔針停止，到供墊器下降位后供墊器下降或到供錠器退回位后供錠器退回，此時(shí)判斷供墊器下降到位了沒有，沒有則擠壓桿停，有則判斷供錠器是否退回到位，到位后如果可以穿孔了，則穿孔針前進(jìn)，充液閥關(guān)閉到位后，填充擠壓，結(jié)束后突破擠壓，完成后開始正常擠壓，編碼器取值到終端減速位后停止擠壓；如未到，開始終端擠壓，到了擠壓結(jié)束位后主側(cè)缸卸壓，到達(dá)設(shè)定壓力值后停止，如壓力值還高繼續(xù)卸壓。當(dāng)擠壓桶卸壓完成后穿孔針退回，到位后擠壓筒松開脫料，脫料到位，充液閥打開到位，擠壓桿退回，到位，擠壓桶松開到剪切位，墊片接收器上升到位，主剪打墊，到打墊位，墊片接收器下降，到下位，主剪剪切，同時(shí)墊片回送，墊片潤(rùn)滑。主剪到下位后主剪上升，穿孔針潤(rùn)滑裝置下降，穿孔針前進(jìn)到位，潤(rùn)滑完畢后穿孔針退回，穿孔針潤(rùn)滑裝置返回，結(jié)束一個(gè)周期。

本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。

CPU221

本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。
CPU222

本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU

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量程監(jiān)控

溫度下沖

量程監(jiān)控

特性曲線

電阻傳感器

電阻傳感器的特性曲線

根據(jù)具體傳感器類型，短路和開路檢測(cè)以及測(cè)量范圍受到限制。

模擬量裝置的測(cè)量范圍和開關(guān)位置（單位 °C），適合 Pt100 電阻傳感器