6ES7222-1EF22-0XA0型号大全

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1 引言 

螺杆式压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等，具有性高和适用性强等优点，逐步替代了其他类型的压缩机。统计数据表明，螺杆式压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售量的80%以上。今后，螺杆式压缩机的市场份额仍将不断扩大，特别是无油螺杆式压缩机会获得快的发展。 

2 螺杆式压缩机的基本工作原理 

螺杆式压缩机属于容积式压缩机。螺杆式压缩机气缸内装有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子，两个转子都有几个凹形齿，两者互相反向旋转。转子之间和机壳之间的间隙仅为5~10丝，主转子又称阳转子或凸转子，由发动机或电动机驱动，其中大多数由电动机驱动。另一转子又称阴转子或凹转子，由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动，或者由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。 

螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时，转子凹槽被机壳壁封闭，形成压缩腔室。当转子凹槽封闭后，润滑油被喷入压缩腔室，起到密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩油气混合物（即润滑剂和空气的混合物）时，压缩机室容积减少，向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时，油气混合物从压缩机排出，完成一个吸气、压缩和排气过程。螺杆式压缩机的工作循环可以分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子的旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 

3 螺杆式压缩机控制系统硬件设计 

早期的螺杆式压缩机自控系统所安装的仪器仪表安装在现场仪表箱内，无远程仪表，靠人工现场操作。通过现场的压力开关、差压开关和温度开关与电气柜配合来控制压缩机的启动和停车操作。而温度、压力、差压开关和电气的接触器、时间继电器等互相配合，实现压缩机的自动保护连锁功能，压缩机平稳运行。这种控制方式的缺陷比较明显，因为操作人员无法详细了解压缩机的具体运行状况，而且此类仪表稳定性较差，精度也较低。 

为了解决上述这些缺陷，本控制系统的硬件部分由PLC、监测仪表、输入设备、输出设备和触摸屏等组成。现场数据采集采用远程仪表，用压力变送器、热电阻来替换原来的压力开关、差压开关、温度开关和现场温度计，实现数据远传，提高测量精度。控制部分采用PLC和HMI，利用PLC强大的逻辑控制和上位机的记录分析功能，画面友好直观，实现数据集中显示和操作，完善机组连锁保护功能，提高操作控制性能。既可以集中运行，又能够使操作人员详细了解机组的运行状况。螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图如图1所示。

 
图1 螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图

可编程控制器采用和利时公司的LM 3109，改模块I/O包括24通道24VDC输入/16通道继电器输出，大可以扩展7个扩展模块，用户程序存储空间为120K字节，掉电保持区为6K字节；拥有密码保护和实时时钟；定时器计数器不限点；基本指令340条，扩展指令为47条；通讯接口包括一个RS232和一个RS485；支持专有协议（仅RS232）/MODBUD RTU协议/自由协议。触摸屏用于工作状态、数据已经报警显示和参数设定及远程控制。 

4 螺杆式压缩机控制系统软件设计 

螺杆式压缩机的负荷调节由6台电磁阀来实现。每台电磁阀的开度可以为25%、50%、75%、**。压缩机加载时，工作时间少的先开启，然后按照25%、50%、75%、**四个能级依次开启。压缩机卸载时，工作时间多的先卸载，然后按照**、75%、50%、25%四个能级依次关闭。需要注意的是，在25%能级时，先关闭压缩机，延迟一定时间后再关闭25%电磁阀

主要有六台工控机作为操作站，分别为热风、布袋、工长操炉、本体仪表、矿槽上料、炉设备组成，可互为备用。PLC有四套siemens 400系列主PLC系统组成，上料PLC主站、本体PLC主站、热风PLC主站、布袋PLC主站，下设各自的扩展模块完成系统的控制和数据采集。经PROFIBUS-DP网络与操作站之间完 成数据交换。 

1.2软硬件设备组成 

☆PLC选用亿维200+300组成的模块结构。 
☆ 计算机操作台：不锈钢面操作台 
☆ 编程软件选用STEP7 V5.4,组态软件选用我WINCC 6.0 SP3 

三、热风炉控制系统 

本高炉配有三座热风炉，主要负责燃烧、蓄热、给冷风加热，并将热风送进高炉。由于一座热风炉是间断的热交换，而高炉需要连续的热风，所以三座热风炉按周期性工作，包括燃烧、闷炉、送风三个过程。 

热风炉顺控系统设有以下几种操作方式：全自动、半自动方式、CRT手动方式、机旁箱操作 

热风炉工作状态介绍 

一个热风炉可在“送风”向“闷炉”至“燃烧”状态，也可从“燃烧”向“闷炉”至 “ 送风”转换。 

“送风”指的是热风炉被充压，且冷风阀和热风阀两者均被打开，所有其它的阀门均关闭（不包括混风切断阀和换热器各阀门）。 

“燃烧”指的是热风炉被减压，冷风阀、热风阀和冷风充风阀关闭，废气均压阀打开，助燃空气和煤气引入热风炉。 

“闷炉”指的是热风炉所有阀门均关闭，但压力控制仍在工作，预备着一个热风炉随时变为充压或均压状态。 

热风炉工作制度： 

正常情况下热风炉采用并联送风，或二烧一送工作制，非正常操作为一烧一送工作制。 

每座热风炉可以在“焖炉”、“送风”、“燃烧”三种状态之间自动转换，各阀开关受PLC程序控制，发出换炉指令后，热风炉设备按工艺要求顺序进行有关联锁动作。 

四、高炉煤气干式净化控制系统 

高炉煤气除尘设施是高炉的配套设施，其目的是净化高炉煤气，提高煤气质量。高炉煤气经重力除尘器除尘后，进入布袋主箱体下部，煤气穿过布袋时其所携带的灰尘被布袋截留，进行过滤净化后的煤气经高压阀组输送给热风炉或煤气管网供用户使用。布袋除尘过滤后的尘灰由脉冲阀冲扫，落至储灰仓；打开卸灰阀，由刮板机输出，用斗提机送入高位灰仓。 

1、本套设施共设计了三种反吹方式，时间反吹（设定时间到）、压力反吹（压差设定值）、手动反吹。 
2、除尘系统包括反吹和卸灰两个控制流程，均能单实现手动、半自动和自动三种控制方式： 

反吹自动方式为：差压反吹、定时反吹。差压反吹即当箱体差压设定差压值（3KPA）时开始自动反吹；定时反吹即当计时时间达到设定的反吹时间后开始自动反吹。

2.1当荒净煤气总管压差达到6～8Kpa（可设定）进行反吹。同时有定时反吹选择，通过设定的同期来对布袋进行反吹。 

2.2箱体单体反吹时间为10-20秒（可调），反吹顺序为N1、N2、N3......N10，气的喷吹管同样为顺序动作n1、n2、n3.....n14待10个箱体全部反吹完毕，反吹过程结束。 

2.3 箱体反吹采取离线反吹。当净荒煤气总压差达到设定值6Kpa时，关闭正在工作箱体的进、出口蝶阀，然后进行反吹。反吹后立即打开进出品蝶阀，再进行下一箱体的反吹，依次类推。 

2.4每个布袋每次反吹抖动次数为2次（可调） 

2.5卸灰自动操作为：定时卸灰。对卸灰时间进行设定，到设定时间后自动启动卸灰斗提机、挂板机、按工艺要求依次打开被选择卸灰箱体上的设备（上卸灰阀、下卸灰阀、叶轮给料机、灰斗清堵装置脉冲阀），一般设定3次/24时，自动完成卸灰操作。 

中间仓下部设备动作顺序： 

当N1箱体上部卸灰作业完成后，开始中间仓卸灰作业：开启公共设备,即：斜管振动器→斗提机→刮板输送机。完成后开启：N1箱体电动给料机→N1箱体下部电动球阀→N1箱体中间仓的仓壁振动器。延时30秒后，关闭中间仓下部设备。 

①顺序为：关中间仓的仓壁振动器→N1箱体下部电动球阀→电动给料机。 

完成N1箱体下部卸灰后，开始N2箱体下部卸灰，动作同N1箱体。之后依次为N3箱体、N4箱体、N5箱体……N8箱体。 

当N10箱体下部卸灰完成后，关闭公共设备，其顺序为： 

刮板输送机→斗提机→斜管振动器。 

②高位灰仓下部设备动作顺序此部分均为机旁操作,其它设备均为PLC控制： 

开启：加湿卸灰机→电动球阀→仓壁振动器 
关闭：仓壁振动器→电动球阀→加湿卸灰机 

五、高炉上料系统 

高炉上料部分有矿槽称量和炉两大部分，通过料车将两部分联系在一起，矿槽、料车和炉设备按照工艺设定协调动作，完成上料功能。 

各种料质经振筛筛分后直接装入称量斗，然后有称量斗装入料车，筛下的粉矿经碎矿皮带运至粉仓，等待汽车外运。料车由主卷扬机牵引将矿石运送到炉装料设备，经过2级变速到达停车位。各个仓中的料质根据配方中的要求随时变化，自动完成称量到上料的操作。 

1、设备组成 

680 M3高炉设双排储槽，分别存放烧结矿、球团、焦炭、杂矿，其中4个焦炭槽，6个烧结槽，4个球团矿，4个杂矿，在槽下成对排列。炉有受料斗、挡料阀、上密封阀、下密封阀、料流阀、旋转机构、倾动机构、料罐、均压阀、均压放散和炉大放散等设备组成。 

2、上料周期控制制度，常用的为以下两种制度 

二车值：OC或CO 
四车值：OO CC 或CC OO 

说明：O 代表烧结矿、球团矿、杂矿；C代表焦炭 

几种不同的装料制度组合形成料批周期，连续循环上料，满足高炉的连续生产要求。 

3、控制要求：根据工艺要求，对矿槽、上料及炉设备系统的有关工艺参数进行显示和控制，并对有关参数进行趋势记录。其中包括14台电子称的称量记录、料位测量及TRT与高炉和高炉与TRT的各种信号的控制与显示。 

水冷系统的温度检测：当溜槽齿轮箱进、出口温差大于5℃时发出报警信号，提示有关人员检查水流量和高炉炉温度；当温差大于50℃时立即检查水冷系统。 

料罐压力与大气压之差小于20KPa时，发出联锁信号，有电力打开上密阀；当料罐压力与炉压力之差小于20KPa时，发出联锁信号，打开下密封阀。 

气密箱冷却有氮气流量调节阀控制开度，进行自动的PID调节。 

六、高炉本体仪控系统 

高炉自上而下由炉喉、炉身、炉腹、炉缸、炉基五大部分及相关的水系统组成。所有仪表点接入数据采集器，通过通讯传至上位机。 

高炉过程检测和控制的主要任务为：采集温度、压力、流量等各种数据，对减压阀组进行调节控制，能监视炉内反应，对炉体及设备进行保护。 

1.炉打水控制 

煤气上升管温度过高时报警，开炉打水阀：温度恢复正常时，关打水阀。 

2.炉煤气压力控制 

高炉炉煤气压力控制系统调节布袋除尘器后的减压阀组开度来维持炉煤气压力的稳定。 
3.风口检漏及排水温度的测量 

为保护炉体，风口破损检漏是为重要的检测项目。测量风口冷却水进、出口流量差，测量风口排水温度，能检测风口是否完好。 

七、画面介绍 

画面系统是操作人员与控制系统的人机界面，操作人员通过画面对设备进行操作、的运行情况，及时做出相应调整，画面系统可以设定数据，改变运行方式，向操作人员显示设备的正常状态及报警信息等。 

CRT画面显示主要内容如下： 

（1）系统画面：热风、布袋、矿槽、炉、本体仪表、炉长操炉、炉仪表等 
（2）控制设定画面：配料、炉溜槽角度、料流开度参数设定 
（3）故障监视画面：实时显示故障信号提示操作人员进行相应措施 
（4）报警记录：记录各设备及仪表的故障报警 
（5）报表记录：对生产参数进行实时记录 

以下就主要画面进行介绍 

1、上料画面： 

包括整个卷杨及炉设备，其中主要有上料小车、左右探尺、柱塞阀、上密、下密、旋转布料装置、均压阀、放散阀等。生产中可实现手动、自动随时转换，各种运行、故障有不同的颜色来显示，特点1、小车拐点、卸料位等各减速点停车位可根据生产调节2、旋转布料角度及速度可通过画面直接设定，满足生产工艺中的各种布料方式3、在检修或新员工培训情况下还可以通过画面各种数据的设定来进行模拟生产。 

控制系统设计 

3.1 系统原理及配置 

工作过程：粒状或粉状的塑料经挤出机塑化达熔融状态，通过采集电子尺数据，反馈控制挤出熔料量，使熔料通过预定流速进入机头。当储料量达预定值时，机头口模打开，并根据设定的型坯壁厚曲线，调节模芯进行型坯壁厚控制。然后，将完成的制品型坯置于吹塑模腔内，模具按照设定的速度进行合模，合模时要求运动平稳，左右平衡。合模后进行吹气，型坯在气体压力的作用下紧贴模具内壁，保持压力冷却定型后开模，由机械手取出制品。 

系统电气控制部分的主要配置如下： 

单架机： 

6ES7214-1AD23-0XB8 1PCS 
UN231-7PH22-0XA0 1PCS 
UN231-7PD22-0XA0 1PCS 
UN232-OHB22-0XA0 1PCS 
UN231-0HF22-0XA0 1PCS 
UN222-1BH22-0XA0 1PCS 
404T 7寸彩屏1PCS 
18DI/30DO 12TC,2AO具体根据机器而定 

双架机 

6ES7216-2AD23-0XB8 1PCS 
UN231-7PH22-0XA0 1PCS 
UN231-7PD22-0XA0 1PCS 
UN232-OHB22-0XA0 1PCS 
UN222-1BH22-0XA0 1PCS 
404T 7寸彩屏1PCS 
24DI/32DO 12TC,2AO具体根据机器而定 

（1）主机主要采用西门子S7-200系列 6ES7214-1AD23-0XB8（单架机）和6ES7216-2AD23-0XB8（双架机）控制。编程采用结构化编程理念，机器动作手，自动程序，温控程序，报警及保护控制程序，数据转换程序等分程序块。编于修改和程序。 

（2）扩展模块全部采用UniMAT西门子兼容模块，温度的测量采用工业铠装绝缘K型热电偶。温度控制由UniMAT系列的8路热电偶模块UN231-7PH22-0XA0和4路热电偶模块UN231-7PD22-0XA0完成，模块将采集到的温度模拟信号反馈到CPU，通过CPU内部程序PID自动调节，控制各段温度，静态控温精度在±0.5℃；保证塑化温度恒定不变，保证塑料溶液的流动性。 

（3）锁模压力由模拟量输入模块UN231-0HF22-0XA0采集，通过压力传感器实时反馈锁模时压力，确保锁模压力稳定；油路PQ阀控制，采用UN232-0HB22-0XA0控制PQ阀，方便设定每个油压动作的压力和流量。 

（4）壁厚控制由UN231-0HF22-0XA0输入模块采集型坯长度和模芯间隙的电子尺反馈信号，然后通过模拟量输出模块UN232-0HB22-0XA0控制执行机构驱动伺服阀来实现。 

（5）操作面板采用KINCO高清触摸屏完成整机的型坯温度、动作压力、流量，机器动作时间参数，工艺参数的设定、显示等，采用菜单式程序控制，操作简便。

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