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产品描述
西门子6ES7322-1BP00-0AA0详细说明
PLC控制的铁路货车轮对轴承磨合机填补了长期以来轴承组装后没有磨合试验就组装上车的空白，能够满足对货车轮对轴承磨合状态进行全过程检测的要求。避免了因轴承质量而造成的安全事故。
铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，轮对和滚动轴承是保证货车安全运行的关键部件，铁道部在《铁路货车轮对和滚动轴承组装及检修规则》中规定“轴承组装后必须检查组装状态，左右转动灵活，轴承的轴向窜动量应符合规定，并进行转速≥200r／min，时间≥5min的磨合测试，磨合过程中需使用测温仪和**诊断测试仪测试轴承状态，并做好记录。”设计、研制轮对轴承磨合设备，提高铁路车辆的安全技术含量势在必行。
试验台简介
根据铁道部“货车滚动轴承磨合转速≥200r／min、时间≥5min、使用**诊断测试仪测试轴承状态并做好记录”的要求，我们吸取了其他单位磨合机合理先进的部分，结合我单位现场实际情况，决定采用落地式、可编程序控制、计算机测试并记录，安装在流水线上使用的货车轮对轴承磨合机的设计方案，来达到轴承磨合的目的。转载于 **论文网
在设计中，我们围绕着采用落地还是地上式，轮对旋转的驱动形式和控制方式以及经济性、安全性及美观性，进行了专门的讨论，并结合工作现场实地考察。经过认真的研究和反复论证，决定采用安装在流水线上的落地式、电动机驱动摩擦轮驱动。可编程序控制、计算机测试并记录的轴承磨合机方案，方案为：货车轮对轴承磨合机采用落地式，直接安装在轮对轴承组装流水线上，轮对与轴承组装后，不需要吊装设备，轮对可直接沿轨道推送到磨合机上进行试验。
1）采用橡胶摩擦轮并通过液压缸压紧摩擦轮与轮对内侧，由电动机带动摩擦轮来驱动轮对转动，实现轴承的磨合。
2）采用三菱可编程序控制器FX1N24MR对磨合机进行控制，控制可靠，操作方便。
3）采用计算机检测系统对轴承磨合状态进行全过程检测，并将全部所需数据打印、保存。
2.可行性分析
1）将轴承磨合机安装在流水线上，不论从检修空间、流程还是效率来说都是合理、可取的。
2）采用橡胶摩擦轮驱动系统驱动轮对旋转的技术业已成熟，性能稳定可靠。
3）可编程序控制器在我单位已被广泛采用，其可靠的控制、操作的方便，性能的稳定，提供了重要的技术**。
4）计算机对磨合的全过程检测数据准确、性能稳定，状态能得到真实的。
系统简介
1．**升部分
在流水线的适当位置，将两侧钢轨断开950mm在钢轨的下方，用厚10mm的钢板各焊接一个马鞍式的导向方箱，方箱托着线路钢轨，并在马鞍的中间加装一行程450mm的液压缸，使钢轨托着轮对，能自由升降。
2．驱动部分
在两导向方箱中部的适当位置，用10mm的钢板焊接左右各一伸缩方箱，固定在下方的支架上，方箱的伸出端，各加装一1.5kW的驱动摩擦轮电动机。安装在电动机上的摩擦轮在伸出时压紧轮对的内侧，并驱动轮对旋转。
3.电控部分
1）主电路 采用接触器控制驱动转轮电动机，液压系统动力电机具有过载保护、短路保护、失压保护等功能，电路简单可靠，维修方便。
2）控制电路 采用国际的PLC作电路逻辑控制，具有使用方便，运行经济可靠，维修简单的特点。
3）制动电路 采用能耗制动方式，具有电路简单，制动可靠，无噪声的有点。
4.计算机监控系统
1）操作界面友好 本软件为bbbbbbs操作环境，操作人员只须按下几个功能键和鼠标键就可进行多种操作。
2）控制功能强 本系统通过配套的SPV组态软件，对每个回路可随意设定为模拟量显示回路、模拟量单回路控制、串级控制、比值控制等，还可设定为开关量控制回路。
3）维护方便可靠 SPV工业过程监控系统所用的工控机，除几块A／D，D／A转换板等接口外，主要部件跟其他计算机完全相同。
4）打印出的 “济南西车辆段轴承磨合机检测记录单”内容完整，数据准确，自动化程度高，能自动记录轴承磨合期间的轴承温升曲线，自动识别轴承温升质量是否合格。
5.性能指标
磨合机转速≥200r／min，磨合时间5min，测温范围0～100℃，工作环境5～40℃。
轮对磨合的全过程：将需磨合的轮对推到磨合机钢轨面上—输入轮对的轴号、压装日期、左右轴承的分类编号、代号一落下轮对（使轴承落在钢轨外侧的承载鞍上）—摩擦轮压紧轮对内侧—驱动轮对旋转磨合轴承—计算机实施监控—磨合完毕停止旋转（打印记录）—收缩摩擦轮—**升轮对—推出轮对。
一、项目简介
1. 本项目位于天津市西青区，华能天津杨柳青热电厂。此电厂现拥有两台套200MW发电机组及两台煤粉锅炉，是一家大型火力发电厂。
2. 项目的简要工艺：在火力发电行业中，煤经锅炉燃烧后加热汽包中的水 产生蒸汽，推动汽机旋转带动发电机发电。锅炉出口的烟中含有大量粉尘颗粒，按照环保要求必须经过除尘后才能排入大气中。本电厂现在采用高压静电除尘器，利用静电吸尘然后通过震打、收集手段将灰收集到灰斗中，再经气力输灰装置输送到灰库中，供水泥行业等使用。气力输灰属于锅炉辅机部分，通常使用PLC实现其控制功能。
3. 项目当中使用的西门子自动化产品：一套S5-115U、两套S5-155U作为控制装置，控制了两台炉的全部气力输灰装置，包括气动阀门、压力变送器、温度传感器等过程控制对象。新进行的改造包括WinCC软件， PROFIBUS总线板卡CP5431、CP5613A2， Siemens的SimaticNet2006。
二、控制系统构成
1. 整个项目中的硬件配置、系统结构；各组成部分选择的依据。与S5PLC的通讯方式有许多种，基于Profibus的FDL、FMS等，或者基于Ethernet上都有成熟的通讯方案，我们选用的是基于Profibus的FMS方式。为了实现FMS通讯，3套AS站侧选用3块CP5431卡件分别插到S5-115U/155U的可用扩展插槽上，建立了AS站侧的Profibus接口；3台上位机监测电脑上各安装了1块CP5613A2通讯卡，从而为上位机提供了Profibus接口。使用**的Profibus电缆及总线连接器将3套PLC与3台上位机连接到同一个Profibus网络上，建立起通讯总线的物理连接。
2. 选用Profibus网络与选用Ethernet网络相比较，主要优点是实现成本较低。在网络规模不大、通讯负荷较轻时Profibus完**够胜任。
三、控制系统完成的功能
1. 本案例中，原有控制方式是传统的操作屏模式，在操作间设有一5000*1200的按钮操作屏，屏上刻画出了除灰过程的设备及工艺流程图，并安装了大量的开关和按钮，当前工艺过程状态通过操作屏上的指示灯进行显示，设备、功能组的启停全部通过开关和按钮控制。为了提高控制的自动化程度，降低设备检修强度，同时为了满足控制室的搬迁要求，决定进行操作模式的改造升级，在维持原有操作屏操作的基础上，增设3台上位机，使用WinCC实现一套新的控制平台。选用WinCC是因为其灵活快速的画面组态、报警组态功能，完善的历史数据归档、曲线、报表功能，丰富的图库、脚本函数库资源。WinCC V6版本使用了SQL Server2000数据库，开放的接口，广泛的使用面更为WinCC增添了新的亮点。WinCC对OPC技术的支持与应用，使用户获得了自由扩展的接口，WinCC即可以作为标准的OPC Client使用，同时又是标准的OPC DA/HDA/A&E Server。作为标准的OPC Client，我们可以用WinCC通过添加OPC Suite来访问所有支持OPC DA接口的OPC Servers，即可以是象SimaticNet这样的Siemens自己的产品，也可以是第三方厂家产品。而作为标准的OPC DA/HDA/A&E Server，我们可以开发自己的OPC Client应用程序实现对WinCC过程数据/历史数据/报警事件数据的访问，现在较为流行的工厂SIS/MIS系统软件多数支持OPC访问接口，WinCC完全支持他们的访问。SimaticNet也是一套标准的OPC Server产品，同时它又提供了对Siemens各网络类型板卡的支持，项目中就是借助CP5613A2板卡 通过SimaticNet中的OPC Server实现与S5系列AS站之间的FMS连接，上位机中FMS连接的建立是在安装了SimaticNet后生成的PC Station中实现的，借助SimaitcNet的PC Station组态工具，将建立好的FMS连接下装到PC Station中，要注意的是所建的连接一定要与AS站上的CP5431的设置参数相一致，CP5431的设置工作是在**软件COM5431中完成的。AS站加装CP5431板卡，对程序作相应更改并调试通过后，应能建立上位机与S5 PLC之间的数据通讯，在此调试过程中，SimaticNet提供了一个很好的OPC调试工具----OPC Scout，利用OPC Scout我们可以方便直观的浏览、连接、测试当前能够连接上的OPC数据源。当然WinCC也不甘落后，在添加了OPC驱动包后，右击此OPC驱动包并选择System bbbbbeter，打开的窗口同样具有OPC扫描、浏览功能，利用其**的浏览选择功能我们能快速、方便的建立我们所需要的数据标签。此项目中除了采集3套S5 PLC数据外，同时又连接了4套OMRON的小型PLC，我们采用的依然是OPC技术，选购了OMRON的SYSMAC OPC产品，用WinCC与SYSMAC建立OPC通讯，从而实现了对OMRON PLC产品的监控，更体现了WinCC对OPC的支持所带来的益处。经以上各技术点的应用，我们成功实现了对除灰系统的WinCC监控改造。
2. 项目中的难点：在项目实施过程中，遇到的较大困难是通讯响应速度问题。原有控制方式中，设备的状态显示借助指示灯的状态来实现，指示灯有两种闪烁频率，1Hz和0.5Hz。为了不改变程序中的逻辑处理部分，我们力图在WinCC画面上实现与操作屏上指示灯的同步闪烁，这就要求WinCC上的数据刷新周期要快于灯的闪烁周期。为了实现这一目的，在WinCC中的画面元素的刷新周期要一致，全部设为500ms周期；关键的设置在于CP5431的发送周期上，若将SendAll/ReceiveAll的调用安排在OB1中是不合理的，因为此项目的程序量较大，导致OB1的完全执行周期较长且不稳定，对于S5-155U/948CPU，我们选择了较快的定周期中断OB11。另外，在组态CP5431的COM5431中的数据排列顺序也要作相应考虑，力求使与显示有关的所有数据能在一个发送包中传递完毕。经过对以上几点的着重处理，较终获得了令人满意的同步显示效果。
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