西門子plc在高壓水除鱗系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、西門子PLC在高壓水除鱗系統(tǒng)中的應(yīng)用一、　系統(tǒng).概述高壓水除鱗系統(tǒng)是現(xiàn)代熱軋鋼生產(chǎn)工藝中，保證產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)。我廠生產(chǎn)的高壓水除鱗設(shè)備主要由：泵站﹑循環(huán)閥組﹑高位水箱﹑過濾器裝置﹑除鱗裝置﹑輔助控制系統(tǒng)﹑熱金屬檢測(cè)儀及電氣控制系統(tǒng)等組成。電氣控制系統(tǒng)，它采用是西門子S7-300PLC﹑西門子變頻器﹑人機(jī)界面（簡(jiǎn)稱MHI）裝置－觸摸屏等組成，采用可編程控制器PLC作為核心部件，其控制更為安全﹑可靠﹑方便﹑靈活，自動(dòng)化程度更高。二、　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與硬件配置本系統(tǒng)是一個(gè)基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式控制系統(tǒng)。西門子ET200作為分站操作臺(tái)通過PROFIBUS接口于主站通訊

2、，人機(jī)界面（簡(jiǎn)稱MHI）裝置—觸摸屏是通過MPI接口與PLC進(jìn)行通訊。系統(tǒng)配置圖如下：←MPI→←PROFIBUS→觸摸屏顯示操作CPU主站控制ET200分站操作臺(tái)本系統(tǒng)硬件采用CPU312C-2DP﹑分布式IO采用ET200M﹑數(shù)字輸入模塊﹑數(shù)字輸出模塊及模擬輸入模塊等。人機(jī)界面（簡(jiǎn)稱MHI）裝置－觸摸屏采用PWS3261TFT10.4英寸觸摸屏。硬件配置圖如下：主站硬件配置分站硬件配置三、　主程序結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主程序由OB1,如圖所示組織塊OB1調(diào)用功能塊FC1(液壓站控制)﹑FC2(潤(rùn)滑站控制)﹑FC3(高位水箱控制)﹑FC11(粗除鱗控制)﹑FC12(精除鱗控制)來自動(dòng)完成

3、控制﹑比較﹑運(yùn)算﹑報(bào)警等功能。數(shù)據(jù)塊DB1DB2DB11是用來分類存儲(chǔ)設(shè)備或生產(chǎn)中的變量值。數(shù)據(jù)塊也是用來實(shí)現(xiàn)各邏輯塊之間的數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)傳遞和共享數(shù)據(jù)的重要途徑。四.系統(tǒng)的控制過程及特點(diǎn)高壓水除鱗系統(tǒng)是由除鱗控制回路﹑高位水箱控制回路﹑液壓控制回路﹑潤(rùn)滑控制回路等組成。有手動(dòng)，自動(dòng)兩種控制方式，靈活的操作方式：可以現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)操作，也可以控制室觸摸屏操作。有報(bào)警及故障自動(dòng)停車功能。通過觸摸屏可以簡(jiǎn)單﹑方便的參數(shù)設(shè)定?！　　　　∠到y(tǒng)有受電柜﹑變頻柜及控制柜組成。三相四線制，380V供電。首先合上受電柜電源總開關(guān)，依次合上變頻柜﹑控制柜及控制電源開關(guān)，為PLC送電除鱗控制回路主要

4、由PLC，變頻器﹑切換繼電器﹑電動(dòng)機(jī)等部分組成。控制核心單元PLC根據(jù)手動(dòng)設(shè)定頻率信號(hào)，通過變頻器的多功能端子實(shí)現(xiàn)多段速控制。使高壓除鱗泵輸出相應(yīng)的工作壓力。頻率范圍一般在25HZ-50HZ之間，分四檔，工作壓力為14MPa-20MPa，以滿足工藝要求。在設(shè)備運(yùn)行前首先選擇泵，（泵為兩臺(tái)工作一臺(tái)備用）選擇完畢，PLC發(fā)出一個(gè)允許啟動(dòng)變頻器的信號(hào)，必須滿足條件變頻器才可以啟動(dòng)。（水箱的工作水位，液壓站油壓，潤(rùn)滑站油壓，變頻器速度一檔，除鱗全開，變頻器無故障）當(dāng)變頻器允許啟動(dòng)信號(hào)燈亮，才可以啟動(dòng)變頻器。否則無法啟動(dòng)變頻器。變頻器啟動(dòng)后，高壓除鱗泵運(yùn)行。系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，高位水箱里

5、的水通過高壓除鱗泵經(jīng)循環(huán)閥返回水箱，做低壓循環(huán)，當(dāng)熱金屬檢測(cè)儀檢測(cè)到鋼匹信號(hào)，PLC發(fā)出信號(hào)關(guān)閉循環(huán)閥，高壓水從除鱗裝置噴出，清除鋼匹表面的氧化層。鋼匹通過時(shí)PLC有個(gè)延時(shí)信號(hào)，當(dāng)鋼匹完全通過時(shí)PLC發(fā)出信號(hào)關(guān)閉循環(huán)閥，除鱗結(jié)束，待下一塊鋼匹。延時(shí)時(shí)間可以通過觸摸屏設(shè)定，開閉時(shí)間0.5S-2S任意可調(diào)。除鱗有手動(dòng)，自動(dòng)兩種方式。由觸摸屏顯示工作壓力值。高位水箱控制回路由PLC﹑磁翻板式液位計(jì)，電動(dòng)給水閥組成。自動(dòng)控制水箱水位。液位計(jì)設(shè)有五個(gè)水位即：1#為上事故水位（聲光報(bào)警）﹑2#為上工作水位（關(guān)閉給水閥停止供水）3#為下工作水位（打開給水閥開始供水）﹑4#為下極限水位（聲光

6、報(bào)警變頻器無法啟動(dòng)）5#為下事故水位（變頻器跳閘﹑循環(huán)閥自動(dòng)打開），有手動(dòng)﹑自動(dòng)兩種方式?！　　∫簤赫臼菫橐簤貉h(huán)閥提供動(dòng)力的，回路由PLC﹑電機(jī)啟動(dòng)電路﹑溫度控制電路﹑壓力控制電路﹑油位顯示電路等組成。系統(tǒng)有手動(dòng)﹑自動(dòng)兩種工作方式。通過PLC控制電機(jī)啟停。通過PLC設(shè)定回路的壓力值與模擬模塊的壓力測(cè)量值比較作為變頻器的啟動(dòng)條件，溫度控制電路是通過鉑電阻檢測(cè)的溫度值與給定溫度值比較，自動(dòng)控制液壓油的溫度。（潤(rùn)滑站原理同上）系統(tǒng)應(yīng)用西門子PLC控制有以下特點(diǎn)：　1.采用西門子PLC分布式IO主從系統(tǒng)的遠(yuǎn)程模塊ET200M，用于現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)控制，之用一根網(wǎng)線代替過去大量接線，大大降

7、低成本，減少故障發(fā)生率，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。參看主站硬件配置。　2.通過PLC編程實(shí)現(xiàn)變頻器的多段速控制。它通過主令開關(guān)的四個(gè)檔位來控制變頻器的兩個(gè)多功能端子，改變其狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)速度設(shè)定。使電路更簡(jiǎn)單﹑穩(wěn)定。如圖所示：　　　　　五.PLC的I/O分配I0.0除鱗風(fēng)機(jī)過載I2.4潤(rùn)滑站油位Q0.01#泵風(fēng)機(jī)工作I0.1液壓泵過載I2.5水箱1#水位Q0.12#泵風(fēng)機(jī)工作I0.2潤(rùn)滑泵過載I2.6水箱2#水位Q0.2液壓泵工作I0.3畫面控制（選擇）I2.7水箱3#水位Q0.3潤(rùn)滑泵工作I0.4面板控制（