西门子模块6ES7360-3AA01-0AA0型号规格

西门子模块6ES7360-3AA01-0AA0型号规格

中存在的问题，并在实际工程中得到了验证。
在当今的冶金生产工程中，炼铁原料的烧结处理是的一环，而烧结工艺过程的关键参数就是各种原料的配比。对配比的精确控制是实现高质量烧结矿的关键。
传统的烧结生产，对于各个料种的给料量控制采用了手动方式，或者单料种的给料自动下料，整个系统没有进行集中控制，生产数据也不能及时地反映给生产管理人员，从而造成了生产人员劳动负荷较大，产品质量的优劣不能及早预知。
目前的PLC系统已经发展得很完善，具有各种处理能力，除了传统的顺序控制外，数学运算能力已经接近（奔腾）计算机。PLC在烧结系统中的应用，大大地提高了烧结生产的自动化水平，一些新的控制策略和思想可以很方便地实现，特别是网络技术的应用，为现代钢铁企业对生产过程更高层次的管理提供了极为方便的实现手段。
1 Modicon Quantum PLC
Modicon Quantum PLC系统是具有数字量处理能力的**计算机系统，Quantum具有模板化、体系结构可扩展的特点，广泛用于工业和制造过程中的实时控制。它包括Quantum系列CPU、I/O模板（以及采用远程I/O的800系列）、I/O接口、通讯模板、电源和底板。

Modicon Quantum PLC软件系统功能强大，符合国际IEC1131标准的全部规定，提供了多种编程语言供用户选择，用户实现其控制思想的手段大大增强，特别是程序生成的设计与编程与PLC无关，并且带有分布式和多功能PLC系统的现代化硬件体系、与强大的操作员和监视系统（MMI）的接口以及较新通讯系统的配置。
2 北钢三烧烧结自动化系统
北钢三烧烧结自动化系统是以高可靠性工业微机、可编程序控制器（PLC）为核心而构成的全分布式网络化控制系统；变频调速系统以施耐得公司的Altivar 58变频器为核心组成，整个自动化系统具有90年代末国际水平。
系统采用MB+网络作为主要连接方式，辅助以远程I／O工业控制网络组成一个完整的自动化体系，由可编程控制器（PLC）操作站、上位计算机组成。PLC控制工艺设备的运行，检测系统中各个生产设备的状态及工艺参数，并按确定的控制程序对各个设备进行控制和调节。操作站主要功能是操作人员通过CRT上的实时动态画面监视现场的生产状况，根据现场的实际情况对生产过程进行必要的控制和调节，以及进行趋势分析等。上位计算机记录、处理生产数据。
3 系统运行方式
根据设计要求，系统从整体上说具有三种基本的运行方式：
现场手动运行
计算机联锁运行
计算机解锁运行
“现场手动运行”是指操作人员在现场的机旁箱上进行的设备的启／停操作以及设备运转速度设定。当一台设备处于现场手动运行状态时，这台设备就完全从整个系统中脱离出去了，设备的启动、停止完全受现场操作人员的控制，这台设备也就不能再参与系统的任何连锁了。
“计算机联锁运行”和“计算机解锁运行”从控制方式上讲，可以统称为“计算机自动运行”。
“计算机联锁运行”是指处于自动运行的所有设备每时每刻都参加各自的所有的条件连锁，例如运行安全联锁、工艺参数连锁、启停顺序连锁等等。当系统处盂联锁状态时，它的启动、停止既受别的设备的影响，也会影响别的设备的启动、停止，系统各个设备的运行环环相扣。
对于烧结配料这样的物料输送系统来说，这一点特别重要，有效地防止因下游设备故障而引起上游皮带的堆料就是“联锁运行”的重要作用之一。
“计算机解锁运行”是指处于自动运行的所有设备不再随时判断它的运行和停止条件，该台设备的启动、停止仅仅受操作人员在CRT上对他发出的启停命令的影响，操作人员通过一台CRT就可以随意控制接入计算机的所有设备。这种运行方式，为设备的试车、检修等针对单台设备的操作提供了极大的方便。
但是要注意，从系统安全角度来说，“计算机解锁运行”方式具有一定的危险性，特别是当整个系统处于运行状态时，如果系统解锁，就很有可能造成物料堆积、设备损坏等等十分讨厌的结果。所以，除非真的有必要，一般不要采用“计算机解锁运行”方式，而应该把系统长时间的置于“计算机联锁运行”状态。
4 系统的启动和停止
系统启停方式包括下列4种：
紧急停止
顺序停止
顺序启动
同时启动
紧急停止用于需要所有参与配料的设备立即停止运行的场合，例如发生紧急情况要立即使系统停车时。
当点击“紧急停止”按钮时，系统所有正在运行的给料设备全部立即停止运行，只有处于现场机旁手动的设备不理会，仍然处于它自己原来的运行状态。
顺序停止用于希望长时间停车的场合，这样可以保输送皮带上的物料都运送干净，使皮带处于物料状态，并且可以保证料尾对齐。
顺序启动用于系统的初次运行或者顺序停止后的系统再次启动，顺序启动功能可以控制参加配料的给料设备按照皮带的运行方向按一定的时间间隔依次启动，保证料头能够对齐。
同时启动用于急停后的系统再次启动。
同时启动能够使系统在上一次的“断点”处接着往下进行，就象没有发生过任何事情一样。
5 设定目标量的自动跟踪
配料系统所使用的给料设备具备调速功能，并且已经通过MB+网的形式接入了计算机，这是自动跟踪下料量的硬件基础。
系统实现目标值自动跟踪的软件基础是在PLC中嵌入了调整灵活的PID功能，通过合理的设置PID的参数值，可以在响应速度和调节稳定度之间取得平衡，优化自动调节和跟踪的效果。
当一个料种的给料目标值被设定或者被自动计算出来以后，作为PID模块的给定值输入到模块中，而现场各类皮带秤的输出作为反馈信号也输入到PID模块中，较后计算机按照PID方式作出筛选的响应，这种响应被转换为变频器的设定频率值，从而可以根据设定值与皮带秤的偏差来调节给料电机的转速，较终达到稳定给料量的目的。
除了自动方式外，还有一种手动调节给料速度的方式，那就是“PID手动给定值”输入，当选择了这项功能时，可以直接输入给料电机的转速，系统不再使用PID方式进行调节，也不再考虑皮带秤的输出，给料电机的转速用这种方式就可以直接控制。
手动给定的是一个百分比值，它的含义为变频器较高输出频率的百分之多少，输入范围应在0～100％。目前，批料系统所有变频器的较高频率都设定为50Hz，当变频器的输出为50Hz时，给料电机达到较高转速。
画面的下方为皮带秤的实际输出值，当调整手动给定百分比时，可以观察皮带秤的输出值，不断地增加或者减少百分比值，就可以让皮带秤的输出达到设定目标值。
PID的3个参数直接关系到PID的响应特性。
一般的来说，P值是一个比例参数，它没有单位，P值越大，对于同样的偏差，PID的响应输出就越大，但调节输出的稳定性就越糟糕，甚至产生剧烈的震荡；I值的含义是积分时间，它的值越大，系统的响应时间就会越长，当输入有变化时，PID的输出达到较后稳定的时间就会越长；D值是一个微分时间，它的值越大，PID对输入偏差就会越敏感。
以下是P、I、D三个参数在实际使用中的取值范围：
P：0.5～20
I：5～40s
D：0～5s
6 结束语
该系统已经于2001年在北台钢铁公司第二炼铁厂的烧结车间投入实际生产运行，Modicon Quantum PLC系统非常稳定，软件设计完全满足现场需要，一改多年来手动操作进行生产的状况，极大地提高了生产的自动化水平。

1  引言
无论是国内还是国外，可编程控制器都已成为工业控制领域中较主要的自动化装置之一，它代表了当前电气程控技术的世界先进水平，传统的继电器接触式控制正在逐渐退出工业控制领域市场。在我们公司引进的众多进口设备中，也大多数采用PLC控制，其中尤以进口全自动离心机为较典型的代表。这种全自动离心机通过PLC程序控制，可实现对离心机过程:进料、分离、洗涤、卸料的全自动操作，极大地提高了生产能力和生产效率。
2  问题的提出
不管多先进的设备在实际使用中总会出现一些问题，有些故障是必须通过修理硬件设施才能解决的;但是有些故障我们只要通过PLC的软件程序就能进行解决，很显然，后者不但方便省事，而且能节省维修费用。下面就是我们通过优化离心机PLC的程序成功解决离心机故障的几个比较典型事例，它们主要从软件上对离心机的功能进行了完善和补充，实践使用证明效果很好，它大大地降低了离心机的故障发生率;并且缩短了离心机的循环周期，提高了离心机的使用效率。
在实际的使用过程中，我们总结发现离心机频繁发生的故障主要集中在卸料过程上，大约能占到离心机故障总量的一半左右。而在卸料故障中又以下2种故障为较难处理:一是卸料用垂直油缸的滚轮支撑套发生破裂，该故障修复的工作
量相当繁重，需要将整个机盖吊下，拆下油缸重新加工，整个过程至少需要2～3天才能完成，该故障的频繁发生一度影响到公司的生产。另外，更为严重的是给设备使用带来了安全隐患，因为一旦发生该故障，就会导致卸料犁与离心机甩篮底部发生碰撞而产生火花，化工行业大多使用易燃易爆的介质，因此极易发生安全事故。另一个故障是在卸料过程中，由于受到物料的阻力，离心机的甩篮速度会降至零，从而较终导致离心机的跳闸。该故障虽然处理起来比较简单，但是如果频繁发生，也会影响机器的正常使用，特别是在车间生产任务比较紧的情况下。
另外，生产工艺的改进，离心机的动作程序也需要及时跟随改变。
3  问题分析和解决
3.1 增加了卸料速度补偿程序
离心机在卸料时，当犁进后，特别是在垂直进后，离心机甩篮的转速会由于受到犁卸料的阻力而下降。从PLC的程序梯形图可以知道，当速度低于40rpm时，犁会停止前进，等待甩篮转速上升;当速度继续下降至低于30rpm时，犁就会退回，以减轻甩篮旋转的阻力，使甩篮转速上升，当转速升至60rpm时，再继续进行卸料，完成整个卸料过程。这在机器正常，且物料适量、干燥的情况下是能顺利地完成的。但是一旦碰到物料偏多又潮湿时往往就不能顺利地完成这个过程，特别是对于已经使用多年的离心机，因为它的液压系统和气动执行机构不可避免地存在着或多或少的泄露，这会使离心机在低速时速度不能保持恒定，特别是在甩篮转速因受到阻力而下降时，不能迅速地使速度上升，情况严重时就会使甩篮转速降至零(实际使用中，在某些机器上经常会发生这种情况)，这种状态如果超过一定的时间，机器就会跳闸(这时机器的保护功能动作)。
在分析了PLC的程序和实际的卸料故障后，可以发现，如果在卸料过程中，当甩篮转速下降至40rpm时，用中速阀或高速阀强制“推”一下甩篮，待转速升至60rpm时，再恢复低速状态(卸料速度)，如此不就可以避免甩篮转速降到零了吗？而且这种方法也不需要增加什么硬件，只要对程序进行一下修改就可以了。当然这里讲的只是原理，实际的程序修改还要考虑多方面的因素，如:动作顺序、联锁保护等，实践明这一办法是可行的，现在已在多台存在此类故障的离心机上投入使用，效果良好。
3.2 修改了卸料程序
经过查阅相关资料，弄清其原理后发现该离心机PLC的在程序设计上存在一定的缺陷。其卸料过程是这样的:(准备卸料)水平进→(水平进到位后)→垂直进→(犁垂直到底后，停留20s)→垂直退→水平退(犁归位后，卸料结束)。
从程序中可以看出，在实际的卸料过程中，当犁垂直到底后，油缸仍在供油，也就是说，在犁垂直到底后，油缸仍在试图使犁继续向下，液压油数十公斤的作用力和整个犁的重量全都集中在限位螺丝和滚轮支撑套之间，所以滚轮支撑套被顶豁的故障。
在弄清故障原因之后，处理的方法可以有以下几种:一种方法是加固滚轮支撑套;另一种方法是在犁垂直到位后，将油缸断油，利用油缸内的储油将犁保持在原位，在退时，再恢复油缸的供油。前者显然只能治标而不能治本，另外滚轮支撑套的直径和厚度也是有限度的，不能任意改变。而后者则不同，它是利用油缸内的储油将犁保持在原位的，这样限位螺丝和滚轮支撑套之间就不接触，也就没有作用力;也就是说滚轮支撑套不受外力作用，从而从根本上保护了滚轮支撑套。
在具体实施时，也有2种方法，一种是在液压油路上加装一可控电磁阀，这种方案破坏了原装进口设备的整体性，而且需额外投资。鉴于此，本人从分析离心机PLC的程序入手，通过软件程序较终解决了这一难题。
在了解离心机的电气液压控制原理，分析了PLC的程序后，发现在卸料用液压集成块的总油管上有一个被称为是“反失速阀”(ANTI-STALL VALVE)的电磁阀(0066)，它的作用是:在卸料的过程中，当离心机的甩篮转速由于受到犁卸料的阻力而下降至40rpm(0006)时，将卸料用总油管关闭，使犁保持在原位，待甩篮转速上升至60rpm(0007)后再恢复油路供油，从而保证卸料过程的顺利完成。在实际实施时，本人在不影响机器其他功能的前提下，通过修改PLC的卸料程序，借助此“反失速阀”和犁垂直到底接近开关(0035)实现了这一功能。即:在卸料过程中，当犁垂直到底后，利用犁垂直到底接近开关作为信号将该“反失速阀”关闭，使油缸断油，将犁保持在原位，待卸料完成后，0065断开，再将“反失速阀”重新开启，恢复油路供油使犁退回，从而完成整个卸料过程。
3.3 删除了洗涤部分的程序
随着生产工艺的改进，离心机的工作介质已不需要进行洗晶。而离心机原来的程序中有两次洗晶过程，我们原来的处理方法只是简单地将两次洗晶时间设为较短:0.1s，尽管时间很短，但这一步骤仍然存在，机器仍然需要执行，也就是，机器在中速进料后，升**速分离一段时间，降至中速进行1次洗晶;然后再升**速分离一段时间后，再降至中速进行2次洗晶;然后再升**速进行较后的分离。很显然，机器进行了不必要的频繁地升降速操作。这不但浪费时间，而且会对机器的气动执行器、液压泵、液压马达等形成不必要的频繁的冲击，加速了它们的磨损。在删除了这部分的功能后，机器在进料结束后，直接进入高速分离，缩短了离心机的循环周期，提高了机器的使用效率。
3.4 修改了进料程序
原来机器的进料时间计算的是进料阀的开阀的时间，由PLC程序可以看出，如果测厚仪发生某些故障时，会导致机器难以上高速，且该故障极不易被操作工发现，特别是在一人照管多台离心机的情况下，它降低了机器的使用效率，影响生产进度。经过修改后，机器的进料时间计算的是整个中速进料时间，也就是说，不管机器料进满与否，只要进料时间一到，机器就上高速，这样在测厚仪发生故障时，就便于操作工发现。
4  结束语
按此方案修改了离心机PLC的程序后，不仅使程序变得更简练，而且使功能也比以前变得更加完善、可靠。现在经过修改和优化后的程序有的已经运行了几年的时间，**发生过任何问题，实践证明此方案是安全的、可靠的，它对于充分发挥工厂中PLC的作用及维修其他同类离心机也具有重要的现实意义。