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西门子S7-200 CN PLC在高速铜钉机上的应用

西门子S7-200 CN PLC在高速铜钉机上的应用

2007/12/19 10:45:00
本公司是一家外商独资的碱性电池生产厂家,其中负极使用的铜钉为德国Jouhsen-Bundgens公司生产MJ 0520型高速高精度铜钉机(Precision-Wire Forming Machine )生产。其使用的可编程控制器为西门子S7-200的226系列PLC,型号有6ES7 216-2AD23-0XB0 和 6ES7 216-2AD22-0XB0,并配有输入/输出模块EM223 和 EM 221数字量输入模块,并连接有西门子的SIMATIC HMI OP3型可编程操作面板作为人机控制接口。 该机可加工成型0.2-2.3mm直径,长度在2.5-50mm的铜钉,设计生产能力为150至700ppm,目前运行速度约在600ppm。 电气硬件组成方面包括:西门子S7-200的226系列PLC, SIMATIC HMI OP3型可编程操作面板,按钮开关操控面板,Altivar11型变频器,PEA电机,WALTHER FLENDER电机,RNA ESR2000型振动控制器,FESTO电磁阀等。其外观和部分电器控制组成如下图所示:
图1:设备及各控制部分组成 PLC控制方面: PLC控制功能及信号分布可分为如下几块,如下框图所示
图2:PLC控制功能及信号分布 实际I/O点接线图如下所示:
图3:实际I/O点接线一
图4:实际I/O点接线二 PLC控制程序及功能说明: PLC程序由主程序和七段子程序构成,主程序在通电启动后直接调用各功能子程序,机器的运行和各功能控制由各子程序完成。各子程序段功能说明见下表。由于子程序按照功能分开后相对较简单,编程也不是很复杂。 Main主程序 SBR0 故障错误子程序 处理各种故障及错误信息检知 SBR1 润滑控制子程序 主动轮,计数检测机构,以及加工治具的润滑控制程序 SBR2 旋转收料盘控制子程序 负责收料转盘的料位检知,旋转控制 SBR3 主驱动器,拉直机构,进料机构控制子程序 负责主驱动器的启动,高低速,点动,自动控制,以及拉直机构,进料机构等的启动,停止控制 SBR4 计数器子程序 负责生产计数控制,包括数率,产量等,可由OP3控制面板设定参数,并为其他程序提供计数启动条件 SBR5 转速控制子程序 计算旋转速度,为其他程序段提供关联条件 SBR6 显示及报警灯子程序 处理OP3控制面板设备,故障等信息显示,以及报警灯控制 SBR7 鼓风机控制子程序 负责鼓风机累计计时,控制等 PLC与HMI: 该设备需要通过人机界面对设备运行的相关参数进行简单的设置,例如运行速度,润滑喷油频率,收料转台每隔仓装料数量等;同时,还需要能够显示简短的报警故障显示和一定数据显示,如每班产量,更换模具的时间统计等。 由于显示和要求输入的参数有限,功能要求不高,所以如果采用较高端的人机界面产品成本就会很高。而该设备采用西门子相配套的SIMATIC HMI OP3型可编程文本显示操作面板,直接与SIEMENS S7-200 PLC的PORT1端口连接,相关设定和程序编写都变得相对很简单,要显示的文本信息和对应的参数地址直接在OP3中编辑设定好,PLC程序中直接调用相关地址参数即可,方便实用且性能可靠。 下面一两段程序作简单说明: 1)润滑油喷出频率设定程序:
润滑油频率控制程序部分, 程序中直接在OP3中设定参数后与计数器值进行比较,输出喷油润滑A_04,由设定参数控制喷油频率。 2)设备状态显示程序:
部分设备状态显示程序,各状态地址对应于OP3中预先编写的文本信息,状态成立时输出显示。 总体评价: 由于该设备生产速度很高,模具生产时产生温度也很高,对于设备安全,模具保护等方面电气控制要求较高,而相对于动作控制方面并不是很复杂。而西门子S7-200 226系列PLC其可靠的性能很好的满足了该控制要求,而且其可扩展性对于后续设备的改造和功能升级留有足够空间,同时其与OP3的配套使用,不仅降低了人机控制成本,而且使编程和人员操作都变得非常简便。
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