6ES7214-1AD23-0XB8参数说明

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复合肥包装秤属于颗粒状物料包装秤，由上料仓、控制门、秤体、中间料斗、夹袋器、输送机、缝包机、控制柜等组成。由控制柜中的称量控制器和PLC完成自动定量包装。根据该秤特点开发新PLC程序替换原程序，提高包装速度和精度，且给维护人员改进平台。
关键词  包装秤 称重传感器 称量控制器 PLC 梯形图
1  包装秤结构与控制规律
1.1  自动定量包装秤的结构，
      复合肥包装秤由上料仓、控制门、秤体、中间料斗、夹袋器、输送机、缝包机、控制柜等组成，具体结构如图1。

       控制门是大弧门和小弧门，控制快速进料和慢速进料；称重传感器边上气缸控制料筒门放料；夹袋器气缸用于夹紧包装袋。
       包装秤的技术参数：仪用压缩空气压力范围在0.4-0.6 MPa，流量大于18m3/h。每包50kg，大允差±100g，包装能力800bag/h－－每4.5秒1包。
1.2  包装秤定料控制，有3种方式，手动、单秤自动、双秤自动。
1.2.1  手动控制过程：
快加→慢加→放料→松袋。由按纽控制。                                      
夹袋↗
1.2.2  单秤自动运行动作过程：
快加→慢加→放料→松袋。自动秤PLC控制,手动秤按纽控制。
夹袋↗
1.2.3  双秤自动运行动作过程：
快加甲→慢加甲→放料甲→松袋甲。
↗
夹袋
       ↘
快加乙→慢加乙→放料乙→松袋乙。由PLC控制，甲乙秤放料互锁。                 
1.2.4  3种控制方式的特定要求
      手动控制撇开PLC而由按钮操作；手动和单秤自动，放料动作没有互锁要求；双秤自动运行，则放料动作实现互锁，即甲秤放料则乙秤不能放料，乙秤放料则不能甲秤放料。放料后中间料斗门复位到位方可加料，放料时间需要根据实际情况调整。

2  硬件构成说明
2.1  PLC系统组成
2.1.1  CPU单元、扩展单元
      CPU单元采用CPU222，扩展单元为数字量混合模块EM223，使用TD200C与PLC通讯，并可以修改关键的时间参数。称重控制器采用日本UNIPULSE的F701，该仪表接收称重传感器来的模拟信号，输出开关量信号给PLC，如：快加，慢加，不足，过量，自动等信号。称量不足或过量时，PLC置位面板指示灯报警；其余开关量输出给执行机构――气缸，气缸在手动情况下由按钮通过电磁阀控制，自动情况下由PLC通过电磁阀控制。
2.1.2  硬件连接图
根据PLC的输入输出情况，PLC的硬件连接入图2。
 

图2
2.1.3 手自动控制原理图
手动控制的设计思想是手动状态下PLC输出断开供电，而供电给控制箱按钮。如图3（仅快慢加）
 

         图3
2.1.4 称重控制器的输入输出媏子，
模拟输入端子，共7个端子，由称重传感器引线接入。端子如图4
数字输出端SP1为PLC的加参数,快加到设置值时，控制器端子7输出一个开关信号,要求停止快加；设定SP2，在重量达到SP2时，称重控制器端子8输出相应的开关量信号，要求停止慢加。控制器的10、11、23分别为不足、过量和运行信号，端子1、12、13、24为公共端。在称重系统中，使用到的端子为：7――快加，8――慢加，10――不足，11――过量，12――公共端，23――运行。

                   图4
3  控制系统软件编程思路说明
3.1  PLC输入输出及控制关系
输入：甲自动，甲运行，甲快加，甲慢加，甲不足，甲过量；乙自动，乙运行，乙快加，乙慢加，乙不足，乙过量；夹袋，松袋。共14个开关量输入点。
输出：加甲，快加甲，放料甲；快加乙，慢加乙，放料乙；夹袋，计数，不足，过量。
自动手动切换的作用：自动时电源通过PLC开关量输出给电磁阀，手动时电源通过按钮输送给电磁阀。
快加慢加：称量控制器来“快加甲”信号接通表示快加量已经完成，此时“甲快加”PLC输出应立即停止，同样，“慢加甲”接通时，“甲慢加”应立即断开慢加电磁阀。
快慢加完成，称量结束，如果称量控制器输出“不足”或“过量”信号，PLC直接置位到面板指示灯，提示需要校秤；称量完成是放料的条件之一，放料还需要一个条件是夹袋，套袋并夹紧后才可以放料。放料时，两个秤要实现互锁，通过中间变量来实现比较。
3.2  中间变量控制关系
双秤自动运行时，有些地方需要实现互锁，有的地方需要设定的定时时间。
     放料两秤互锁：甲秤放料，则乙秤不能放料，乙秤放料，则甲秤不能放料。放料到一定低位，称量包装秤慢加和快加会自动复位，这时如果自动打开加料弧门，造成不停地放料加料，因此放料一段时间内不能给料筒加料，直到料筒门关到位方可再加料，料筒门没有关到位就加料，会造成加料过量。
 

       图5
      松袋放料互锁，放料时按松袋按钮不起作用,防止放料途中有人误揿按钮而将料撒在地上，松袋动作则不允许放料，因为松袋意味着没有包装袋，没有包装袋不允许放料，放料会撒在地上。套袋动作需要自锁，这样只要夹袋按钮接通一下，包装袋就会夹牢。
 

      图6
       定时时间需要按照设备的特点来设置，比如夹袋时，块时间是料落袋口时，刚好加紧，这个时间就是放料时间，放料时间多长要根据实际情况来设置和优化；放料完成一定时间内不得放料，直到料筒门关上才可以放料，这个时间加到程序中，并按照实际情况来进行调整。
       对包装次数进行计数，一种是PLC内部计数，一种是PLC按每包一个脉冲输出，由电子计数器来计数。操作人员可以按电子计数器读数记录来计算包数。PLC输出给电子计数器脉冲梯形图如下。
 

      图7
3.3 使用TD200C调整定时器时间
      加料时间和放料时间需要变动，为了方便操作人员、维护人员对这两个时间参数进行修改，编程人员应考虑采用通过TD200C来设置。

4  总结
      初次编程有一定难度，但是只要我们把工艺过程了解清楚，分析动作顺序，模拟动作过程，就能够较快解决问题。本设计判断PLC输入输出，逻辑关系；然后再根据逻辑关系编制梯形图；还有就是PLC程序的现场调试，按照实际情况进行修改，调整定时器时间，提高包装秤的包装效率。
       现场调试之前，可以先设计一个模拟装置来进行调试，这样可以解决大部分问题，减少占用操作人员包装作业时间，下图是本程序的模拟装置的照片，以开关模拟仪表输入、按钮、行程开关等，以发光二管模拟输出。

 由于原来系统中多块SDC控制仪表出现故障，在维修中采用 PLC 对原系统做替换改造。原来控制系统完成对洁净房室内温度、湿度、室内外压差进行检测并控制。室内空气要求为 100 级。空气经过过滤后成为洁净空气，满足生产线对空气洁净度、温湿度的要求。
一． 系统工作原理
新风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、加湿器进入房间。房间内有温度、湿度、差压检测器测的信号反馈给控制器。由反馈信号通过数字控制仪来控制加热、制冷交换器控制室内温度。当湿度低时，由加湿器输出蒸汽；湿度高时，制冷交换器要降温以使空气温度降低，达到目的。原来的湿度、温度信号还要经过高选处理。当温度信号高时，以温度控制；当湿度信号高时，以湿度控制。原来仪表调试比较繁杂，调试不容易满足要求。加热、制冷、加湿器的控制信号是 4-20mA 信号。压力系统原来是由变频器控制。本次改造并没有涉及。
二． 改造方案
温度、湿度信号是变送器送出的DC 4-20mA 的信号。输入的信号经过比较判断，当输入的温度信号小于 12mA 时，要执行加热逻辑，当大于 12mA 时，要执行制冷逻辑。当输入的湿度信号小于 12mA 时，要执行加湿逻辑，当大于 12mA 时，要执行逻辑。而制冷和信号中要选大的来控制制冷交换器。由于 PLC 有很好的逻辑判断能力及数据处理能力，改造中选用了信捷 FC 系列 PLC 。 FC 系列是模块式结构，可以根据要求配置不同的模拟模块和数字量模块。由于是改造，我们使用的数字量少，仅用做故障报警。 FC-16R-E CPU 有 8 点输入 /8 点输出。根据我们需求又配置了 FC-4AD 模拟量输入模块和 FC-4DA 模拟量输出模块。

   1 引言

    气箱式脉冲袋收尘器是具有二十世纪九十年代水平的收尘器。它综合了分室反吹清灰和喷吹脉冲清灰等各类袋式收尘器的优点，克服了分室反吹清灰强度不够、喷吹脉冲清灰与过滤同时进行等缺点。本文介绍基于和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC控制的气箱式脉冲袋收尘器的应用实例。

    2 气箱式脉冲袋收尘器的工作原理

    国内某水泥厂有一套气箱式脉冲袋收尘器。该收尘器共有9个分室，其中每个分室有1个提升阀和1个脉冲阀，共计18个控制阀。这些控制阀的分类如表1所示，接线图如图1所示。下面介绍控制阀的工作原理。

    进行分组。18个控制阀被分为A和B两个阀组，控制阀YV1~YV10组成阀组A，控制阀YV11~YV18组成阀组B，通过阀组选通继电器KA6来进行阀组A或阀组B的选通控制。

    然后进行分类。18个控制阀是由提升阀和脉冲阀等两类控制阀所组成，每类控制阀各有9个。通过脉冲阀选通继电器KA7来进行脉冲阀的选通控制。

    例如，如果阀组选通继电器KA6吸合，分室1选通继电器KA1也吸合，那么提升阀YV1动作，而脉冲阀YV2不动作。如果此时脉冲阀选通继电器KA7也吸合，则脉冲阀YV2也动作，实现分室1的清灰动作。其它分室的动作与分室1类似。

    3 PLC控制系统硬件设计

    该系统以前采用单片机进行集中控制，分室的清吹时间和喷吹脉冲依靠时间电器.html’bbbbbbbbbbb="javabbbbbb:showpos(event,this)"onmouseout="javabbbbbb:bbbbbTimer()"target="bbbbbb"style="color:#00A2CA">继电器来进行设定和修改。单片机程序的可读性差，系统不易维护，程序改复杂。而且由于单片机控制系统的性和抗干扰能力较差，在现场恶劣的环境下，该控制系统经常出现故障。我们对运行环境进行了现场考察和反复研究，在性、稳定性、方便性等方面做了大量工作，采用、实用、的PLC对多个分室进行集中控制，提出了基于和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC的控制系统改造方案。

    根据图1所示气箱式脉冲袋收尘器控制阀的接线图，通过对阀组和阀类的选通来控制某一个阀，因此，PLC控制系统只需使用7个开关量输出点就可以控制18个阀。此外，PLC控制系统至少需要自动起动和过载保护等2个开关量输入信号。考虑到此系统需要一定的备用I/O点，CPU模块选择带有24点开关量I/O的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点，满足系统要求。系统的I/O点分配如表2所示。

    4 PLC控制系统软件功能

    改造后的PLC控制系统有手动和自动两种运行方式。

发电厂输煤系统具有如下运行特点：输煤任务繁重；运行环境差、劳动强度大；一次启动设备多，联锁要求高；控制功能要求高。目前发电厂普遍采用PLC完成输煤控制。

    HOLLiAS-PLCG5是和利时公司引进国外技术开发的新一代、具有水平的可编程控制器产品。系统采用模块化设计，根据系统的功能要求采用不同的模块进行组合，并可进行扩充；HOLLiAS-PLCG5具备的网络通讯能力，可方便地建立起从工厂底层直到信息管理层之间顺畅的信息流通道，满足各类人员对控制信息的需求；模块卡接式安装于标准35mmDIN导轨上。

    HOLLiAS-PLC输煤系统控制功能主要由以下几部分组成：上煤控制；配煤控制；就地集中控制；干煤棚、露天煤场的喷淋控制；报警功能；画面显示；分炉计量；各储煤场存煤量统计；系统保护功能；系统管理功能；煤仓煤位检测功能

    上煤控制功能分为集中自动、手动、解锁手动及就地控制。集中上煤方式的所有操作均可在上位机中实现；集中手动上煤运行人员按照逆煤流方向一对一的启动设备，按顺煤流方向一对一的停机，流程内设备存在联锁关系，手动停任一台正在运行的设备，逆煤流方向的所有设备联锁停机；解锁手动上煤运行人员手动启停任一台设备，此时无任何联锁关系，绝不可带负荷运行，该运行方式设有操作权限。就地控制是在就地控制箱上进行操作，只有拉绳和电气保护回路投入，此时主控室对设备不起控制作用，CRT上仅有设备状态指示。

    配煤控制功能分为自动加仓配煤、联锁手配、解锁手配及就地配煤；所有就地控制／集中控制的切换在就地控制箱实现；干煤棚、露天煤场的喷淋控制分为顺序自动喷淋和手动控制喷淋两种；系统提供丰富的显示画面反映当前的工况；系统能实现实时数据的记录与统计，人工输入数据的记录与统计以及信息查询显示与打印功能。

    采用声波料位计实现煤仓煤位的连续检测，可在上位机直观显示各仓的加仓量，同时通过编程进行低煤位、高煤位标定；采用倾斜开关测量各配煤点的高煤位信号。

    使用HOLLiAS－PLC系统完成输煤全线控制大降低值班人员的劳动强度，提高生产效率及经济性，提升整个输煤系统的自动化和信息化水平

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