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引言
砌块在生产过程中最后一道工序是养护。目前养护的在很多地方是自然养护,这种养护缺点是养护周期太长,对天气依赖大,受环境温度影响大,对产品质量要求较高时,无法保证高质量与短生产周期。而养护窑中进行养护,用户可以根据砌块的工艺要求指定养护规则,自动地控制养护窑的温度,保证产品质量,保证生产进度,不受天气影响。
1.控制要求
首先启动电动机供风循环热气流,开启进气阀门供热气控温,经过加热T1时间达到了设定的温度,然后进入恒温控制,恒温控制时间为T2,恒温控制结束后,关闭进气阀门和给风电动机;打开排气阀门排气时间为T3,排除剩余热气后,停止养护,最后,按下停止按钮,关排气阀,养护周期结束,等待砌块出窑。这里的温度靠PT100热敏电阻来测定,具体的温度控制时间T1,T2和T3要根据实际的砌块来确定。
根据养护窑的工艺过程,必须做到只有排气阀门关闭才可能打开进气阀门,只有关闭进气阀门才可能打开排气阀门。
2.硬件的设计
2.1PLC和模拟模块的选择
在养护控制系统中,需要一个启动按钮,一个停止按钮、一个急停按钮,还需要一个测温输入点,考虑到温度是连续变化的,要求一个模拟量的输入,一个进气电磁阀、一个排气电磁阀和一个送风电动机。各部分的功能主要是:温度输入点检测养护窑内的温度,进气电磁阀的开关控制通过向养护窑输入蒸汽流量来控制养护窑内的温度,送风电动机保持窑中温度分布均匀,排气电磁阀控制养护窑中湿气的流出。根据以上的分析,选一个CPU222本机和一块模拟量输入/输出模块EM235组成,整个系统具有8个开关量输入,6个开关量输出,模拟量输入4点,模拟量输出1点,这样的选择能够满足养护窑的工艺控制要求。
2.2组态的选择
TD200是S7-200的文本显示和操作界面。TD200即可以向S7-200 CPU发出命令,也可以接收S7-200返回的信息和数据并显示,可以用于调整选定的程序变量。TD200还可以为S7-200提供强制和非强制I/O点的能力和为具有实时时钟的CPU提供设置时间和日期的能力。本控制系统中,可用TD200显示PLC的一条具有嵌套数据的消息。第一行的格式为“TESTC:实际测试温度”,第二行的格式为“SETC:设定温度”。
3.程序设计
3.1程序设计思路
根据工艺可以把养护过程分成两步,第一步是加热控温阶段,主要是目的是通风、送气和控制温度,第二步是排气和降温阶段。每个养护窑由都有一个热敏电阻检测窑内温度,由一个进气电磁阀周期闭合与断开来控制进气量,调节窑内温度,通风靠一台进风机完成,排气由一台排风机完成。
3.2程序设计算法
养护窑里的温度采集是由EM231模块实现的,当养护窑内的实际温度低于温度设定的下限L时,PLC的输出端Q为ON状态,这样使供气电磁阀打开,过热蒸汽进入养护窑内,使养护窑内温度上升,向标准值靠近,当养护窑内的实际温度高于温度设定上限时,PLC的输出端Q为OFF状态,这样使供气电磁阀关闭,过热蒸汽停止进入养护窑内,使养护窑内温度下降,向标准值靠近。
3.3程序设计过程
根据实际的需要,本控制系统的程序由一个主程序,两个了程序和一个中断程序组成,每个程序段的功能各不相同,具体的设计过程如下:
3.3.1主程序部分
主程序利用首次扫描调用子程序SBR0,启动组态TD200使能位,这里要根据运行时间设定系统运行阶段标志,分别用辅助继电器M0.1表示控温标志,M0.2表示排气流程标志,M0.3表示结束标志,并调用子程序SBR1,如图1
3.3.2控制子程序SBR0部分
在这个程序中要把设定值转换为能同功能模拟量EM235的数字量进行比较的值,将并其送到SBR1的参数中,同时还要设置控制的上限温度和下限温度参数,设置好中间时间间隔,利用中断连续指令把中断程序INT0和中断事件EVENT10连接。
3.3.3控制子程序SBR1部分
在养护窑中进行温度控制时,先进行控温,排气电磁阀关闭时,打开风机,使窑内的温度分布比较均匀,然后进入排气阶段,进风机关闭时,打开排气电磁阀,使窑内湿度比较大的气体排除,最后结束,关闭所有的输出,如图3。
3.3.4中断程序INT0部分
读取测量值并进行分析,当测量值低于设定值的下限时,打开供气电磁阀加热,当测量值高于设定值的上限时,关闭供气电磁阀停止加热,从而使温度保持在设定的范围内。
4.结束语
本控制系统根据实际情况,充分利用TD200组态和西门子S7-200PLC的子程序和中断程序功能进能设计,功能稳定可靠,能够自动地控制养护窑温度,提高了企业的效率。(作者单位:广东南方职业学院)
参考文献
[1]庞科旺.PLC变频器与电气控制[M].北京:中国电力出版社,2012
[2]万三国,史天录.PLC与触摸屏在磁粉压机中的应用[J].电工技术,2012(3)
砌块在生产过程中最后一道工序是养护。目前养护的在很多地方是自然养护,这种养护缺点是养护周期太长,对天气依赖大,受环境温度影响大,对产品质量要求较高时,无法保证高质量与短生产周期。而养护窑中进行养护,用户可以根据砌块的工艺要求指定养护规则,自动地控制养护窑的温度,保证产品质量,保证生产进度,不受天气影响。
1.控制要求
首先启动电动机供风循环热气流,开启进气阀门供热气控温,经过加热T1时间达到了设定的温度,然后进入恒温控制,恒温控制时间为T2,恒温控制结束后,关闭进气阀门和给风电动机;打开排气阀门排气时间为T3,排除剩余热气后,停止养护,最后,按下停止按钮,关排气阀,养护周期结束,等待砌块出窑。这里的温度靠PT100热敏电阻来测定,具体的温度控制时间T1,T2和T3要根据实际的砌块来确定。
根据养护窑的工艺过程,必须做到只有排气阀门关闭才可能打开进气阀门,只有关闭进气阀门才可能打开排气阀门。
2.硬件的设计
2.1PLC和模拟模块的选择
在养护控制系统中,需要一个启动按钮,一个停止按钮、一个急停按钮,还需要一个测温输入点,考虑到温度是连续变化的,要求一个模拟量的输入,一个进气电磁阀、一个排气电磁阀和一个送风电动机。各部分的功能主要是:温度输入点检测养护窑内的温度,进气电磁阀的开关控制通过向养护窑输入蒸汽流量来控制养护窑内的温度,送风电动机保持窑中温度分布均匀,排气电磁阀控制养护窑中湿气的流出。根据以上的分析,选一个CPU222本机和一块模拟量输入/输出模块EM235组成,整个系统具有8个开关量输入,6个开关量输出,模拟量输入4点,模拟量输出1点,这样的选择能够满足养护窑的工艺控制要求。
2.2组态的选择
TD200是S7-200的文本显示和操作界面。TD200即可以向S7-200 CPU发出命令,也可以接收S7-200返回的信息和数据并显示,可以用于调整选定的程序变量。TD200还可以为S7-200提供强制和非强制I/O点的能力和为具有实时时钟的CPU提供设置时间和日期的能力。本控制系统中,可用TD200显示PLC的一条具有嵌套数据的消息。第一行的格式为“TESTC:实际测试温度”,第二行的格式为“SETC:设定温度”。
3.程序设计
3.1程序设计思路
根据工艺可以把养护过程分成两步,第一步是加热控温阶段,主要是目的是通风、送气和控制温度,第二步是排气和降温阶段。每个养护窑由都有一个热敏电阻检测窑内温度,由一个进气电磁阀周期闭合与断开来控制进气量,调节窑内温度,通风靠一台进风机完成,排气由一台排风机完成。
3.2程序设计算法
养护窑里的温度采集是由EM231模块实现的,当养护窑内的实际温度低于温度设定的下限L时,PLC的输出端Q为ON状态,这样使供气电磁阀打开,过热蒸汽进入养护窑内,使养护窑内温度上升,向标准值靠近,当养护窑内的实际温度高于温度设定上限时,PLC的输出端Q为OFF状态,这样使供气电磁阀关闭,过热蒸汽停止进入养护窑内,使养护窑内温度下降,向标准值靠近。
3.3程序设计过程
根据实际的需要,本控制系统的程序由一个主程序,两个了程序和一个中断程序组成,每个程序段的功能各不相同,具体的设计过程如下:
3.3.1主程序部分
主程序利用首次扫描调用子程序SBR0,启动组态TD200使能位,这里要根据运行时间设定系统运行阶段标志,分别用辅助继电器M0.1表示控温标志,M0.2表示排气流程标志,M0.3表示结束标志,并调用子程序SBR1,如图1
3.3.2控制子程序SBR0部分
在这个程序中要把设定值转换为能同功能模拟量EM235的数字量进行比较的值,将并其送到SBR1的参数中,同时还要设置控制的上限温度和下限温度参数,设置好中间时间间隔,利用中断连续指令把中断程序INT0和中断事件EVENT10连接。
3.3.3控制子程序SBR1部分
在养护窑中进行温度控制时,先进行控温,排气电磁阀关闭时,打开风机,使窑内的温度分布比较均匀,然后进入排气阶段,进风机关闭时,打开排气电磁阀,使窑内湿度比较大的气体排除,最后结束,关闭所有的输出,如图3。
3.3.4中断程序INT0部分
读取测量值并进行分析,当测量值低于设定值的下限时,打开供气电磁阀加热,当测量值高于设定值的上限时,关闭供气电磁阀停止加热,从而使温度保持在设定的范围内。
4.结束语
本控制系统根据实际情况,充分利用TD200组态和西门子S7-200PLC的子程序和中断程序功能进能设计,功能稳定可靠,能够自动地控制养护窑温度,提高了企业的效率。(作者单位:广东南方职业学院)
参考文献
[1]庞科旺.PLC变频器与电气控制[M].北京:中国电力出版社,2012
[2]万三国,史天录.PLC与触摸屏在磁粉压机中的应用[J].电工技术,2012(3)