摘要:文中介紹了西門子可編程控制器在油爐溫控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用,給出了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,討論了以PLC為控制核心,完成對(duì)紡絲油爐溫度的控制,并可將數(shù)據(jù)上傳至觸摸屏,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視和操作
關(guān)鍵詞:PLC智能模塊WinCC flexible 程序設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào): TB47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)06(b)-0000-00
1 引言
紡絲工藝對(duì)熔體的溫度有嚴(yán)格要求,熔體的溫度是靠加熱油爐來(lái)維持和調(diào)節(jié)的。目前無(wú)紡布廠大部分油爐溫控系統(tǒng)采用單回路儀表控制,操作不方便,溫控精度低。因此,設(shè)計(jì)一個(gè)工作可靠、功能完善、操作方便的油爐溫控系統(tǒng),對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量及工作效率有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
西門子可編程控制器軟硬件設(shè)計(jì)先進(jìn),其中在中國(guó)市場(chǎng)銷售的S7-200CN PLC體積小、速度快、網(wǎng)絡(luò)通信能力,性價(jià)比高。S7-200CN PLC可以擴(kuò)展一些智能模塊,可用現(xiàn)代的控制方法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制、智能控制及多種控制功能一體的綜合控制。為此,筆者設(shè)計(jì)了一種基于西門子PLC的油爐溫控系統(tǒng),以滿足生產(chǎn)工藝的需要。
2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1總體方案設(shè)計(jì)
為了保證熔體的溫度,共需4臺(tái)油爐,分別為熔體管路的4個(gè)區(qū)加溫??刂葡到y(tǒng)由PLC、觸摸屏、調(diào)壓器、傳感器等組成。PLC負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和反饋,選用CPU226模塊作為中央控制器,擴(kuò)展EM231溫度數(shù)據(jù)采集智能模塊,對(duì)熱電偶采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并送到PLC,通過(guò)PLC程序,設(shè)定的溫度值與采集到的溫度值進(jìn)行比較,經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算后從EM232模擬量輸出模塊輸出控制信號(hào),控制可控硅調(diào)壓器電壓的輸出,來(lái)實(shí)現(xiàn)油爐溫度的控制。觸摸屏將現(xiàn)場(chǎng)的工況以直觀良好的畫面進(jìn)行顯示,在畫面上可以對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。觸摸屏和PLC的組合,可以實(shí)現(xiàn)油爐溫控系統(tǒng)的全方位監(jiān)控,便于人員的觀察和操作。
2.2溫度數(shù)據(jù)采集模塊
在一般的溫度采集和控制系統(tǒng)中,溫度傳感器采集到的信號(hào)大都是模擬電信號(hào),要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換,才能變成了計(jì)算機(jī)能夠接收和處理的數(shù)字信號(hào)。通用A/D轉(zhuǎn)換模塊不具有溫度數(shù)據(jù)處理功能,傳感器采集到的毫伏電信號(hào)不能直接提供給PLC的A/D轉(zhuǎn)換模塊,必須經(jīng)過(guò)溫度變送器將溫度信號(hào)進(jìn)行處理,再送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入通道,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)供PLC處理,這樣的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不利于精確控制。
在S7-200CN PLC的擴(kuò)展模塊中,有集溫度采集和數(shù)據(jù)處理于一身的專用智能溫度采集模塊——EM231熱電偶模塊。該模塊內(nèi)部集成16位A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率能達(dá)到0.1℃。在使用過(guò)程中只要將熱電偶接到EM231的接線端子上,不再需要其它外部變送器,使用起來(lái)非常方便。EM231熱電偶模塊可同時(shí)輸入4路溫度數(shù)據(jù),連接7種不同類型的熱電偶(J、K、E、N、S、T、R)。一個(gè)模塊就能完成數(shù)據(jù)采集及處理功能。熱電偶模塊須外接+24V直流電源,接上電源后模塊上的+24VDC指示燈點(diǎn)亮。
2.3觸摸屏配置
本系統(tǒng)用到的觸摸屏選用西門子公司的SIMATIC面板MP277,該屏具有像PC一樣的開(kāi)放性和靈活性,擁有堅(jiān)固、緊湊的外觀,性價(jià)比高。
觸摸屏的編程軟件為WinCC flexi