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西门子6ES7216-2AD23-0XB8质保
①采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
此外,为了保证电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
②电缆选择的敖设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。
③硬件滤波及软件抗干扰结合措施
由于电磁干扰的复杂性,要根本迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构性。
信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两间加装滤波器可减少差模干扰。对干较低信噪比的模拟量信号,常因现场瞬时干扰而产生较大波动,若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差,为此可采用数字滤波方法。
现场模拟量信号经A/D转换后变成离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号,可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但并不是通常的每采样m次求一次平均值,而是每采样一次就与近的m-l次历史采样值相加,此方法反应速度快,具有很好的实时性,输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节,有效地抑制了噪声干扰。
由干工业环境恶劣,干扰信号较多, I/ O信号传送距离较长,常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的性,使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误,并能排除错误的影响继续工作,在程序编制中可采用软件容错技术。
④正确选择接地点,完善接地系统
接地的目的通常有两个,其一为了,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言,它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都1MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体接地点以单的接地线引向接地。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体接地点,然后将接地母线直接连接接地。接地线采用截面大于22 mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地的接地电阻小于2Ω,接地埋在距建筑物10 ~ 15m远处(或与控制器间不大于50m),而且PLC系统接地点与强电设备接地点相距10m以上。
信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。
本人接触自动化好几年了, 现在在一家设备厂做一些小机器;
刚做小设备在调试时经常会有现象,在考虑问题的时候不够,经过一段时间的积累,
现象是少了些,但还会有意想不到的结果发生,这个该怎么去避免这个问题呢?
编程前的硬件及内存分配分配情况
1.先把I/O整理出来 吧输入输出分出来
2.吧里面的个继电器 寄存器分配,哪些用于初始化,哪些用于自动运转,哪些用于手动控制等
3.画出流程图,到什么条件驱动什么东西,
4.编写故障处理自整定子程序
编程思路如下
1. 先把各状态位写出来 到什么位是正常位 自动运行位等
2. 再写自动运行程序,从头写到尾,一般用步进指令
3.写出手打操作程序
4.写初始化程序
5.写故障报警程序
程序中各位状态的组合
把单个报警写出来;能正常运行的写在一起,输出一个可以运行的故障信号,这个信号用于驱动
报警功能HMI显示故障等;把出现故障不能运行的故障写在一起,输出一个不能运行的信号,置位总
暂停信号,把这个信号串到程序中,当出现故障时将暂停设备往下运行
动作与动作之间有互锁信号 你给我了,我收到了,反馈一个完成信号给你,你收到了,继续做你的事
动作之间互不干扰
故障与中断其他考虑 (编程思路 )
.在自动情况下,下一步动作出现异常时,根据设备动作流程,哪些报警是可以运行,
哪些报警是不能运行的, 能运行时 发出警报,提醒操作员什么东西需要解决;
当出现的故障是对动作无法运行时,根据设备时候需要自诊断能力,哪个环节出现什么问题,
有对应的调用自动修复检证子程序;
如果调用一次还不解决问题,就发出警报,需要操作员进行处理,同时置位暂停信号,使设备暂停下来,
当故障解决后,复位暂停信号 设备继续运行
故障与中断其他考虑 (硬件选择 )
一个设备中,硬件往往都会驱动一些电机,气缸,什么的;对于这些在硬件上也有相应的硬件保护;
人身方面:在接电路的保护电路与启动信号线时也是有讲究的 ;对于启动,到位条件信号
采用的是常开信号,就是到了才有信号发出, 在对硬件的限保护,急停等如果没有处理好,会
对人身及设备产生影响,做电路时我们经常会发现中间有断线的,往往设备报警后,不是因为
设备的硬件真坏了,而是在它与PLC连接的某条线路断了,这样就会起到很的保护,在无故障时
让它始终有信号送到PLC,起到稳定的保护功能;
以上是本人在做设备时积累的一些小经验,毕竟谁都有过学习过程,不足之处请多多指点。
简言之,微型计算机计算机是通用的机,而PLC则是的通用机。
从微型计算机的应用范围来说,微型计算机是通用机,而可编程控制器是机。微型计算机是在以往计算机与大规模集成电路的基础上发展起来的,其大特征是运算快,功能强,应用范围广。例如,近代科学计算,科学管理和工业控制等都离不开它。所以说,微型计算机是通用计算机。而可编程控制器是一种为适应工业控制环境而设计的计算机。选配对应的模块便可适用于各种工业控制系统。而用户只需改变用户程序即可满足工业控制系统的具体控制要求。如果采用微型计算机计算机作为某一设备的控制器,就根据实际需要考虑抗干扰问题和硬件软件设计,以适应设备控制的专门需要。这样,势必把通用的微型计算机计算机转化为具有特殊功能的控制器而成为一台机。
PLC控制系统与微型计算机计算机的主要差异及各自的特点主要表现为以下几个方面:
1 .应用范围
微型计算机除了控制领域外,还大量用于科学计算,数据处理,计算机通信等方面。而可编程控制器主要用于工业控制。
2 .使用环境
微型计算机对环境要求较高,一般要在干扰小,具有一定的温度和湿度要求的机房内使用。可编程控制器则使适用于工业现场环境。
3 .输入 / 输出
微型计算机系统的 I/O 设备与主机之间采用微电联系,一般不需要电气隔离。而可编程控制器一般控制强电设备,需要电气隔离,输入输出均用光电耦合,输出还采用继电器,可控硅或大功率晶体管进行功率放大。
4 .程序设计
微型计算机具有丰富的程序设计语言,如汇编语言, FORTRAN 语言, COBOL 语言, PASCAL 语言, C 语言等,其语句多,语法关系复杂,要求使用者具有一定水平的计算机硬件知识和软件知识。而可编程控制器提供给用户的编程语句数量少,逻辑简单,易于学习和掌握。
5 .系统功能
微型计算机系统一般配有较强的系统软件,例如操作系统,能进行设备管理,文件管理,存储器管理等。它还配有许多应用软件,以方便用户。而可编程控制器一般只有简单的监控程序,能完成故障检查,用户程序的输入和修改,用户程序的执行与监视。
6 .运算速度和存储容量
微型计算机运算速度快,一般为微秒级,因有大量的系统软件和应用软件,故存储容量大。而可编程控制器因接口的响应速度慢而影响数据处理速度。一般可编程控制器接口响应速度为 2 ms ,巡回速度为 8ms/K 字。可编程控制器的软件少,所编程序也简短,故内存容量小。
7 .价格
微型计算机机是通用机,功能完善,故价格较高,而可编程控制器是机,功能较少,其价格是计算机的十分之一左右。
从以上几个方面的比较可知,可编程控制器是一种用于工业自动化控制的微型计算机系统,结构简单,抗干扰能力强,价格也比一般的微型计算机系统低。
在可编程控制器PLC的编程语言中,梯形图是为广泛使用的语言。通过可编程控制器的指令系统将梯形图变成可编程控制器能接收的程序。由编程器将程序键入到可编程控制器的用户存储区中去。
PLC的梯形图与继电器控制线路图十分相似,主要原因是可编程控制器梯形图的发明大致上沿用了继电器控制的电路元件符号,仅个别地方有些不同。同时,信号的输入 / 输出形式及控制功能也是相同的,但可编程控制器的控制与继电器的控制还是有不同之处,主要表现在以下几方面:
1 .控制逻辑。
继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑,其接线多而复杂,体积大,功耗大,一旦系统构成后想再改变或增加功能都很困难。另外,继电器触点数目有限,每只有 4~8 对触点,因此灵活性和扩展性很差。而可编程控制器采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序,故称为 ” 软接线 ” ,其接线少,体积小,而且,可编程控制器中每只软继电器的触点数在理论上无限制,因此灵活性和扩展性很好。可编程控制器由中大规模集成电路组成,功耗小。
2 .工作方式。
当电源接通时,继电器控制线路中各继电器都处于受约束状态,即该吸合的都应吸合,不该吸合的都因受某种条件限制不能吸合。而可编程控制器的控制逻辑中,各继电器都处于周期性循环扫描接通之中,从宏观上看,每个继电器受制约接通的时间是短暂的。
3 .控制速度。
继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低。触点的开闭动作一般在几十毫秒数量级。另外,机械触点还会出现抖动问题。而可编程控制器是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,一般一条用户指令执行时间在微秒数量级。可编程控制器内部还有严格的同步,不会出现抖动问题。
4 .控制。
继电器控制逻辑利用时间继电器的滞后动作进行控制。时间继电器一般分为空气阻尼式,电磁式,半导体式等,其定时精度不高,且有定时时间易受环境湿度和温度变化的影响,调整时间困难等问题。有些特殊的时间继电器结构复杂,不便维护。可编程控制器使用半导体集成电路作定时器,时基脉冲由晶体振荡器产生,精度相当高,且定时时间不受环境影响,定时范围一般从 0.001s 到若干分钟甚至长。用户可根据需要在程序中设定定时值,然后由软件和硬件计数器来控时时间。
5 .计数限制。
可编程控制器能实现计数功能,而继电器控制逻辑一般不具备计数。
6 .设计和施工。
使用继电器控制逻辑完成一项控制工程,其设计、施工、调试依次进行,周期长,而且维修困难。工程越大,这一点就越。而用可编程控制器完成一项控制工程,在系统设计完成以后,现场施工和控制逻辑的设计 ( 包括梯形图设计 ) 可以同时进行,,且调试和维修都很方便。
7 .性和可维护性。
继电器控制逻辑使用了大量的机械触点,连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏,并械磨损,寿命短,因此性和可维护性差。而可编程控制器采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,它体积小,寿命长,性高。可编程控制器还配有自检和监督功能,能检查出自身的故障,并随时显示给操作人员,还能动态地监视控制程序的执行情况,为现场调试和维护提供了方便。
8 .价格。
继电器控制逻辑使用机械开关,继电器和接触器,价格比较低。而可编程控制器使用中大规模集成电路,价格比较高。
从以上几个方面的比较可知,可编程控制器在性能上比继电器控制逻辑优异,特别是性高,设计施工,调试修改方便,而且体积小,功耗低,使用维护方便,但价格继电器控制系统。从系统的性能价格比而言,可编程控制器具有很大的优势。



1、常见的故障现象
当PLC的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:
(1)r1或r2被烧断,z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地,z1、z2能承受大10a电流的冲击,而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为:102×10=1000w,当然会将其烧断。
(2)sn75176损坏,r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kv的静电。
(3)z1或z2、sn75176损坏,r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知plc接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于plc内部24v电源和5v电源共地,24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压出允许范围。所以eia-485标准要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,地线环流。
(1)当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。基于此考虑,在进行通信接头插拔的时候,尽量使设备处于断电状态。
(2)连接在rs-485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的因素也越多。
(3)当通信线路较长或有室外架空线时,雷电是考虑的干扰。雷电是主要的自然干扰源,雷电产生的干扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲,这个能量的尖峰脉冲必然会在线路上造成过电压,造成plc等通信网中所连设备的损坏,应该加以避免或降低损坏程度,减少损失。
3、解决方法
1.从plc内部考虑
(1)采用隔离的dc/dc将24v电源和5v电源隔离,我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此
(2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次rs-485芯片,如:sn65hvd1176d、max3468esa等,这些芯片价格一般在十几元至几十元,而sn75176的价格仅为1.5元。
(3)采用响应速度快、承受瞬态功率大的新型保护器件tvs或bl浪涌吸收器,如p6ke6.8ca的钳制电压为6.8v,承受瞬态功率为500w,bl器件则可抗击4000a以上大电流冲击。若使用不带故障保护的芯片,如sn75176,可在软件上作一些处理,从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前,由主机预先将总线驱动为大于+200mv,并保持一段时间,使所有节点的产生高电平输出。这样,在发出有效数据时,所有能够正确地接收到起始位,进而接收到完整的数据。
(4)r1和r2采用正温度系数的自恢复保险ptc,如jk60-010,正常情况下的电阻值为5欧,并不影响正常通信,当受到浪涌冲击时,大电流流过ptc和保护器件tvs(或bl),ptc的电阻值将骤然增大,使浪涌电流减小。
2.从plc外部考虑
(1)使用隔离的pc/ppi电缆,尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔离的,现在也改成隔离的电缆了。
(2)plc的rs-485口联网时采用隔离的总线连接器,如pfb-g,速率为0~1.5mbps自动适应,外形和使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。
(3)与plc联网的三方设备,如变频器、触摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔离器bh-485g进行隔离,这样各rs-485节点之间就无“电”的联系,也无地线环生,即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
(4)良好的接地是工控系统运行的重要条件,对于工业通信网络是如此。在工业通信网络中,至少有三种分开的地线,通过一点接地。条是低电平电路地线(即信号地线),包括数字地、模拟地、信号地和直流地等;二条是噪声地线,即继电器、电动机、高功率电路的地线;三条是机壳接地点,机械外壳、机身、机架、地盘使用,此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和保护地线相连,以达到避免因公告地线各点点位不均所产生的干扰。rs-485通信线采用profibus总线屏蔽电缆,保证屏蔽层接到每台设备的外壳并后接大地。
(5)对于有架空线的系统,总线上设置专门的防雷击设施。
可编程控制器由于其较高的性和应用的方便性 ,在国内外得到普及和应用。并从简单地替代继电器的局部范围进入到过程控制、位置控制等自动控制领域。下面介绍应用可编程控制器检测电动起重机质量的过程控制原理。
一、控制要求
起重机有升降、进退、左右行三个动作机构。该起重机在工作时有上升、下降、左行、右行、前进、后退六个动作。起重机的整机性能检测试验一般要求是 :当起重机空载时 ,前进、后退、左行、右行、上升、下降六个动作运行 ,若无异常现象 ,逐步加载至 1 1倍额定负载再重复上述六个动作 ,按规定当加载到1 1倍额定负载时 ,周期运行不少于 1h。测试时的工作时间为 :进退时 ,前进 30s,停 45s,后退 30s,停45s,每一周期 150s,反复运行。当进退机构一个周期结束 1s后 ,进行左行右行检测。左行 14s,停 23s,右行 14s,停 23s,左行右行一个周期 75s。即左右行机构每走两个循环 ,进退机构走一个循环。升降机构是在进退机构起动后 15s起动 ,即在左右行机构工作 14s停止时起动 ,上升 10s,停 15s,下降 10s,停15s,一个周期为 50s。也就是说 ,升降机构每运行 3个循环相当于进退机构运行 1个循环www.。起重机任意两个机构不能同时起动 ,但可以同时运行 ,但三个机构不能同时运行。起重机是笨重的设备 ,运输安装困难 ,对起重机产品质量检测一般是在使用现场进行 ,为此要求控制设备体积小 ,接线方便 ,可以随身携带。又由于使用现场的条件不同 ,要求控制设备有随机手动控制功能 ,以保证运行时的。
二、可编程控制器控制系统
用可编程控制器作起重机质量检测的控制设备 ,体积小便于携带 ,使用时与起重机接线简单 ,测试也。
自动运行过程是 :当自动运行开关S1合上后 ,X400的常开接点闭合 ,Y431线圈接通 ,进退机构执行元件前进接触器通电 ,起重机开始前进 ; 同时所有的定时器、计数器开始工作 ,定时器T45 0每 5s产生一个时间为一个扫描周期的脉冲 ,作为计数器的计数脉冲 ,当C46 0计到 6 (即 30s) ,C46 0的常闭接点断开 ,使Y431断电 ,前进停止。又过 45s后 ,C46 1计数器计到 15 ,C46 1的常开接点闭合 ,Y432线圈接通 ,起重机开始后退 ,工作 30s,即C46 2计数到 21,C46 2的常闭接点断开 ,Y432线圈断开 ,使后退停止。休息 45s,C6 3计数到 30,C46 3的常开接点闭合 ,使所有计数器复位 ,又重新计数 ,进入二次循环。根据需要 ,也可进行手动操作。
介绍S7-200系列西门子PLC在旋挖钻机上应用。
摘要:本文针对中联重科旋挖钻机设计开发中采用的西门子S7-200系列PLC,介绍了S7-200系列PLC的主要特点及在旋挖钻机上应用的主要功能。
一、简介
ZR200型旋挖钻机是湖南省长沙市长沙中联重工科技发展股份有限公司(简称中联重科)自主研制开发的一种基础工程中成孔作业的施工机械。中联重科是我国工程机械制造业的企业,主要从事建筑工程、能源工程、交通工程等国家基础设施建设工程所需重大装备的研发制造。
中联重科ZR200型旋挖钻机是一种大口径桩基工程的成孔设备,采用卡特彼勒可拓展履带底盘、自行起落折叠桅杆、可伸缩钻杆和液压控制。具有自动检测孔深、垂直度自动调整、回转自动定位、彩色液晶触摸屏直接监控显示工作状态参数和防误操作的逻辑功能控制,是大口径桩基础工程的理想的成孔设备。据统计,在相同的地层中,旋挖钻机的成孔速度是传统转盘钻机的5~10 倍。在国外发达国家旋挖钻机早已作为灌注桩的主要施工机种。近几年旋挖钻机在国内已广泛应用于铁路、公路桥梁、**建设、高层建筑等地基础钻孔灌注桩工程。右图为中联重科ZR200型旋挖钻机照片。
ZR200型旋挖钻机的控制系统采用西门子S7-200系列PLC的CPU224主模块、EM223扩展模块及EM222扩展模块各一个,实现对旋挖钻机液压系统电磁阀的自动控制、外部传感信号检测及与液晶触摸屏通讯实现人机界面等功能。
二、控制系统方案设计
旋挖钻机结构复杂、外部传感装置分布较多、各机构动作逻辑性强,且作业时工况恶劣、机身振动强烈,需要设计采用、功能丰富的控制部件以完成其控制功能。同时操作人员也需要通过清晰、直观的人机界面对设备进行的掌握与控制。
通过选型对比,设计方案上采用西门子S7-200系列PLC作为控制系统的实现对旋挖钻机的控制、日本PROFACE GP系列液晶触摸屏作为人机界面对话设备,与外部传感装置、液压执行机构组成机电液一体化系统。下图为控制系统结构框图:
触摸屏作为人机界面对话设备,主要进行钻进深度、回转角度的显示、深度设置、时间校对、及实现有关功能切换、按钮、指示、系统调试等功能。共设有:主作业画面、参数设置画面、报警记录画面、系统调试画面。其中主作业画面是操作人员工作时的主要对话界面。
三、控制系统主要功能
西门子S7-200系列PLC是西门子公司为用户解决中小型自动化控制的主力产品。它具有运算速度快、功能齐全、性能、可灵活组合等特点,在的中小型自动化控制领域应用非常广泛。以下介绍S7-200系列PLC在旋挖钻机上的应用。
1、双向高速计数信号
S7-214CPU模块具有多路高速计数输入端口,可灵活设计实现多路单向、双向计数信号的检测。在旋挖钻机上应用其双向高速计数功能实现了上车回转角度、钻头钻孔深度检测。
旋挖钻机上车部分为液压驱动的立旋转机构。在设计中采用旋转编码器其转动角度,通过对编码器A、B两路脉冲信号的检测,PLC的双向高速计数输入端可准确计算出旋挖钻机上车的相对角度(0-360O)变化值。
同时PLC的复位信号输入端检测编码器的C相信号,在上车每次回转至编码器的一固定位置时将高速计数器内变量清零,可各种原因造成的计数误差,保证计数的准确性。
钻头钻孔深度检测的原理与上车回转角度基本相同,但复位信号采用按钮输入,由操作人员根据情况校准钻头深度零位值。在检测运算中计数值为钻头深度变化值。
2、左右控制手柄多路按钮信号的检测
旋挖钻机的控制主要通过驾驶座椅左右两个控制手柄的多个按钮控制实现,通过对PLC的指令编程,可转换实现按钮信号的上升沿、下降沿、延时控制等多种逻辑功能。
3、外部传感信号的检测
西门子S7-200系列PLC输入信号检测采用光耦隔离电流信号检测,可隔离输入信号线上因各种原因引起的非正常电气信号,电流信号检测方式可有效防止外部强干扰对正常信号的检测。同时各输入端输入信号的滤波时间可根据需要分别设置。
旋挖钻机各机构动作频繁、控制复杂,在使用中容易因误操作造成设备损坏。在设计中对各机构关键部位均安装了外部传感装置其状态,当出现紧急情况时PLC将通过外部传感装置信号控制相应机构立即保护动作,保护人身和设备。
4、实现对液压执行机构的控制
西门子S7-200系列PLC的继电输出模块可直接控制液压系统的直流电磁线圈,只需在电磁线圈两端并接外部抑制二管,可较好的保护并延长内部继电器触点的使用寿命。
5、与PROFACE 的GP系列液晶触摸屏通讯实现方便、直观的人机界面对话显示。
利用214CPU模块上的485通讯接口与PROFACE 的GP系列液晶触摸屏通讯,将PLC检测计算的旋挖钻机各参数直观的显示在触摸屏上,同时可直接通过触摸屏实现对液压系统的控制和调试。
中联重科ZR200型旋挖钻机于2005年初试制成功并通过工业考核,目前该产品已批量生产并销至全国各地,得到了用户的认可和信赖,成为我国自主的新一代重要桩基设备。
四、几点体会
西门子S7-200系列PLC在中联重科ZR200型旋挖钻机的应用中,能很好的实现所需的各种功能,以下为总结的设计体会。
直流供电型PLC可正常工作在DC20.4V-28.8V的标称值内,实际应用中可满足旋挖钻机DC24V的供电环境下,并能承受点火及作业过程中的各种干扰,非常适合工程机械的柴油发动机24V电源环境;丰富的高速计数端口适合与各种传感装置匹配进行信号检测;CPU模块内部集成的PPI通讯接口可实现多种方式的数据通讯,与多种触摸屏端口方便的实现通讯传输。