油料散料秤電氣設(shè)計(jì)

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1、油料散料秤的電氣設(shè)計(jì)  作者/來(lái)源:郭延芬 蔣立平 加入時(shí)間:2005-5-1012:19:00點(diǎn)擊數(shù):248?摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹了油料散料秤利用可編程序控制器(PLC),來(lái)控制自動(dòng)稱量的過(guò)程以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在油脂行業(yè)稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。本系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、通訊速率高、擴(kuò)展性好、維護(hù)方便等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞 油料散料秤 電子稱量 PLC 梯形圖編程 觸摸屏  ???為了解決長(zhǎng)期以來(lái)在油脂稱重行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、速度慢、計(jì)量準(zhǔn)確度低的問(wèn)題,本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種電子散裝液體料的收/發(fā)貨計(jì)量系統(tǒng),有效地解決了上述問(wèn)題。采用微

2、機(jī)技術(shù),以人機(jī)對(duì)話的方式,成功地對(duì)大宗散料液體物料進(jìn)行連續(xù)、快速、準(zhǔn)確地稱量和全過(guò)程自動(dòng)化控制。本設(shè)計(jì)的油料散料秤利用PLC[1]的開(kāi)關(guān)邏輯量、數(shù)據(jù)處理及通訊功能來(lái)控制自動(dòng)稱量的過(guò)程,通過(guò)PROFIBUS-DP實(shí)現(xiàn)觸摸屏和計(jì)算機(jī)與PLC的通訊,主站(PC和TP)實(shí)時(shí)采集從站(PLC)的稱重?cái)?shù)據(jù),監(jiān)控從站的工作狀態(tài),并完成對(duì)從站稱重控制參數(shù)的設(shè)定。??????一、系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理系統(tǒng)主要由進(jìn)/出料泵、進(jìn)料球閥、稱重單元、用戶自備的下儲(chǔ)料槽(含料位器)以及系統(tǒng)控制柜等部分組成。其中進(jìn)/出料泵為散裝液體料連續(xù)輸送提供

3、動(dòng)力;進(jìn)料球閥用來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)進(jìn)料,當(dāng)接受到進(jìn)料命令后,氣動(dòng)進(jìn)料閥線圈通電,進(jìn)料閥打開(kāi),自動(dòng)進(jìn)料開(kāi)始,當(dāng)稱斗中物料重量達(dá)到設(shè)定值時(shí),進(jìn)料閥線圈斷電,進(jìn)料閥關(guān)閉,進(jìn)料過(guò)程自動(dòng)結(jié)束;稱重單元包括稱重斗(用來(lái)盛放被稱物料)、氣動(dòng)放料蝶閥(用來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的快速自動(dòng)放料)、稱重傳感器(采用三只FW-10型靜載稱重模塊);下儲(chǔ)料槽用于已計(jì)量過(guò)物料的過(guò)渡性存儲(chǔ);系統(tǒng)控制柜,包括儀表、SIEMENS可編程邏輯控制器SIEMENSCorp.SIMATICS7-200ProgrammableControllerSystemManua

4、l.2000.3,DP通訊模塊等,控制著油料計(jì)量散料秤的動(dòng)作。本系統(tǒng)包含兩組秤,有四種工作方式:1#秤單獨(dú)工作;2#秤單獨(dú)工作;1#、2#秤交替工作運(yùn)送同一種油料;1#,2#同時(shí)工作,運(yùn)送兩種油料。下面以第三種工作方式為例來(lái)說(shuō)明本系統(tǒng)的工作流程:自動(dòng)工作開(kāi)始后,首先啟動(dòng)進(jìn)料泵,然后自動(dòng)打開(kāi)1#進(jìn)料泵,1#秤自動(dòng)進(jìn)料開(kāi)始,當(dāng)1#秤量斗中的物料重量達(dá)到單秤設(shè)定值時(shí),1#秤進(jìn)料結(jié)束。等秤穩(wěn)定后,系統(tǒng)將穩(wěn)定的重量值進(jìn)行自動(dòng)累計(jì)、打印,然后進(jìn)行自動(dòng)放料,直至放空,至此,1#秤的一個(gè)稱量循環(huán)結(jié)束,下一循環(huán)自動(dòng)開(kāi)始。2#的稱量

5、循環(huán)與1#秤完全一致,只是1#秤的進(jìn)/放料與2#秤的進(jìn)/放料動(dòng)作互鎖,即1#秤進(jìn)料時(shí)2#秤正在放料,而2#秤進(jìn)料時(shí)1#秤正在放料,從而保證兩臺(tái)秤的交替工作。當(dāng)最后一秤進(jìn)料結(jié)束后,進(jìn)料泵自動(dòng)停止;最后一秤放料結(jié)束后,兩臺(tái)秤的稱量循環(huán)全部結(jié)束。另外,在第一秤放料的同時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)出料泵,當(dāng)最后一秤放料結(jié)束,且下儲(chǔ)料槽中再無(wú)物料時(shí),出料泵自動(dòng)停止。本系統(tǒng)利用可編程序控制器PLC來(lái)進(jìn)行稱重過(guò)程的控制。本設(shè)計(jì)采用SIMATICS7-200CPU226型PLC及I/O擴(kuò)展模塊若干:兩個(gè)數(shù)字量輸入模塊EM221和一個(gè)數(shù)字量混

6、合模塊EM223。電氣控制系統(tǒng)實(shí)際上是一種開(kāi)關(guān)電路,系統(tǒng)中的許多開(kāi)關(guān)(也就是電器的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn))按照一定的邏輯關(guān)系動(dòng)作,實(shí)際是開(kāi)關(guān)量的控制。一般電氣控制系統(tǒng)中都是利用觸點(diǎn)的通或斷來(lái)接通或斷開(kāi)繼電器電源,以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出量的控制。根據(jù)對(duì)整個(gè)自動(dòng)稱量過(guò)程的分析,確定必須的輸入輸出觸點(diǎn),進(jìn)行分配。設(shè)計(jì)選用了梯形邏輯編輯器[2]來(lái)進(jìn)行程序的編寫(xiě),利用STEP7-Micro/WIN32梯形邏輯(LAD)編輯器可以建立與電氣連接圖等價(jià)的類似程序。梯形圖測(cè)量與設(shè)備·26   ·計(jì)量技術(shù)2003No10?程序讓CPU仿真來(lái)自電源的

7、電流通過(guò)一系列的輸入邏輯條件,根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出允許條件。???二、系統(tǒng)通訊PLC的通訊包括各PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)之間以及其他智能設(shè)備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)信息的交換,并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)中的通訊是指PLC與TP(或PC)間的通訊。PROFIBUS(過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線)有很多安裝基礎(chǔ)的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線,廣泛用于各種應(yīng)用場(chǎng)合。所有自動(dòng)化設(shè)備均可以通過(guò)一條統(tǒng)一的總線彼此交換數(shù)據(jù)和進(jìn)行通訊,通訊速率可以達(dá)12Mbi

8、t/s,最大通訊距離可達(dá)90km。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用的PROFIBUS-DP通訊協(xié)議(DecentralizedPeriphery分散型外圍設(shè)備)是一種優(yōu)化的通訊模塊,適用于小數(shù)據(jù)量高速通訊的通訊任務(wù),特別是適合于自動(dòng)化系統(tǒng)和分布的外圍設(shè)備/現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間通訊。通訊速率設(shè)定為1.5Mbit/s。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn)雙絞線。協(xié)議定義了兩類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:主站和

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