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變頻器_觸摸屏_plc綜合運用

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-02-20 11:26:53    瀏覽次數:135
導讀

某XX機的控制系統設計 1、有一個某Xx機,主機由7.5kW的電動機帶動,根據原材料料不同,要求速度在一定的范圍內無極可調,且要求原材料太多或者卡死設備時系統能及時保護;機器上配有冷卻水,冷卻水溫度不能超過50℃

某XX機的控制系統設計

1、有一個某Xx機,主機由7.5kW的電動機帶動,根據原材料料不同,要求速度在一定的范圍內無極可調,且要求原材料太多或者卡死設備時系統能及時保護;機器上配有冷卻水,冷卻水溫度不能超過50℃,而且冷卻水管不能堵塞,也不能缺水,堵塞和缺水將造成嚴重后果,冷卻水的動力不在本設備上,水溫和壓力要可以顯示。

(1)硬件系統集成

①分析問題。根據已知的工藝要求,分析結論如下。

a.主電動機的速度要求可調,所以應選擇變頻器。

b.系統要求有卡死設備時,系統能及時保護。當載荷超過一定數值時(特別是電動機卡死時),電流急劇上升,當電流達到一定數值時即可判定電動機是卡死的,而電動機的電流是可以測量的。因為使用了變頻器,變頻器可以測量電動機的瞬時電流,這個瞬時電流值可以用通信的方式獲得。

c.很顯然這個系統需要一個控制器,PLC、單片機系統都是可選的,但單片機系統的開發周期長,單件開發并不合算,因此選用PLC控制,由于本系統并不復雜,所以小型PLC即可滿足要求。

d.冷卻水的堵塞和缺水可以用壓力判斷,當水壓力超過一定數值時,視為冷卻水堵塞,當壓力低于一定的壓力時,視為缺水,壓力一般要用壓力傳感器測量,溫度由溫度傳感器測量。因此,PLC系統要配置模擬量模塊。

e.要求水溫和壓力可以顯示,所以需要觸摸屏或者其他設備顯示。

②硬件系統集成。a.硬件選型。?小型PLC都可作為備選,由于西門子S7-200 SMART系列PLC通信功能較強,而且性價比較高,所以初步確定選擇S7-200 SMART系列PLC,因為PLC要和變頻器通信占用一個通信口,和觸摸屏通信也要占用一個通信口,CPU SR20 有一個編程口(PN),用于下載程序和與觸摸屏通信,另一個串口則可以作為USS通信用。由于壓力變送器和溫度變送器的信號都是電流信號,所以要考慮使用專用的AD模塊,兩路信號使用EMAI4是適當的選擇。由于CPU SR20的I/O點數合適,所以選擇CPU SR20。?MM440是一款功能比較強大的變頻器,價格適中,可以與S7-200 SMART很方便地進行USS通信,所以選擇MM440變頻器。觸摸屏選擇西門子的Smart 700 IE。

b.系統的軟硬件配置。

?1臺CPU SR20。?

1臺EM AE04。

?1臺Smart 700IE觸摸屏。

?1臺MM440變頻器。

?1臺壓力傳感器(含變送器)。

?1臺溫度傳感器(含變送器)。

?1套STEP7-MicroWin SMART V1.0。

?1套WINCC FLEXIBLE 2008 SP4。

c.原理圖。系統的原理圖如圖4-1所示。

d.變頻器參數設定。變頻器的參數設定見表4-2。

(2)編寫PLC程序①I/O分配。PLC的I/O分配見表4-3。

②編寫程序。溫度傳感器最大測量量程是100℃,其對應的數字量是27648,所以AIW16采集的數字量除27648再乘100(即 )就是溫度值;壓力傳感器的最大量程是10000Pa,其對應的數字量是27648,所以AIW18采集的數字量除27648再乘10000(即 )就是壓力值;程序中的VD0是額定頻率的百分比,由于電動機的額定轉速是1400r/min,假設電動機轉速是700r/min,那么VD0=50.0,所以VD0=VD50÷1400×100。程序如圖4-5所示。

(3)設計觸摸屏項目本例選用西門子Smart 700IE觸摸屏,這個型號的觸摸屏性價比很高,使用方法與西門子其他系列的觸摸屏類似,以下介紹其工程的創建過程。

①首先創建一個新工程,接著建立一個新連接,如圖4-47所示。選擇“SIMATIC S7 Smart”通信驅動程序,觸摸屏與PLC的通信接口為“以太網”,設定PLC的IP地址為“192.168.0.1”,設定觸摸屏的IP地址為“192.168.0.2”,這一步很關鍵。

②新建變量。變量是觸摸屏與PLC交換數據的媒介。創建如圖4-6所示的變量

③組態報警。雙擊“項目樹”中的“模擬量報警”,顯示如圖4-7所示的組態報警界面。

④制作畫面。本例共有三個畫面,如圖4-50~圖4-52所示。

⑤動畫連接。在各個畫面中,將組態的變量和畫面連接在一起。

⑥保存、下載和運行工程,運行效果如圖4-50~圖4-52所示。

 
(文/小編)
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