蚁象公司成功将S7-1200PLC应用在工业除尘器中

项目简介

本方案是从经济实用方面考虑简化设计的，包括：PLC SIEMENS S7-1214C一台，Micromaster 430 45KW风机泵类变频器一台，以及矩阵隔离分线箱等。S7-1214C是6ES7214-1BE30-0XB0，AC/DC/RLY的，45KW是6SE6430-2UD34-5EA0(不带滤波器)的，矩阵隔离分线箱是带有隔离二极管和反续流二极管的接线电路板子，用于接线24V的脉冲阀门。PLC的I/O是14入10出，输入主要有启动、停止按钮，输出主要有4*4线路组成的矩阵线路，故障报警指示，和变频启动/停止指示等。PLC控制45KW变频器的开停，调速则用电位器调节；PLC控制4*4继电器输出信号，驱动中间继电器，组成矩阵电路，产生脉冲信号，负载是脉冲电磁阀门。   

这样的硬件组织连接使CPU的利用很高，使电路原理简单，实用而且经济，最终也能完成工业除尘器防阻滤筒，高效除尘的设计要求。

工艺流程介绍

本系统设计是用I0.0作为启动系统开始的条件，I0.1是停止条件，分别连接有按钮，并在程序中用自保方式编程，类似实物按钮和接触器的自锁-停连接。本系统还用到45KW的变频器，带动离心引风机，用管道把冶炼炉内的粉尘烟气抽走收集，变频器要先启动2分钟，以便清空管道里的残留烟尘和某些可燃气体。PLC是S7-1214C交流供电，继电输出型的，继电器输出本身就是电气隔离的，还有24V的开关电源专供中间继电器供电，驱动负载是24V的电磁脉冲阀门，S7-1214C的Q0.0~Q0.3是矩阵电路的4条行控制线，Q0.4~Q0.7是4条列控制线，组成4*4，16路的线路矩阵单元，每个交叉点是一个输出点，接一个中间继电器线圈负载，只要一根行线和一根列线接通，就能使线圈负载得电接通，每次只允许一根行线和一根列线接通，矩阵输出是8根线，行线上分4组共16个隔离二极管，列线上反接16个反续流二极管，使24V的电磁阀负载相互不干扰，都能得电，线路用矩阵连接的目的就是能用较少的输出点产生较多的负载输出。S7-1214C上带有2路模拟量，0-10V电压输入，AI0连接变频器的12脚和13脚，变频器设置成0-10V电压输出实际电流，S7-1214C接收模拟量并能计算出变频器的实际电流值，用于电流超限报警。AI1 连接温度变送器0-10V电压输入，S7-1214C能计算出被测点的实时温度数值，用于温度超温报警。S7-1214C作为系统得主机，能产生除尘器所需的清理滤筒的除尘脉冲，和间隙时序，脉冲喷吹的宽度，遍数等需要，还控制变频器电流报警，被测管道实时温度报警等。工艺流程(图1).

方案确立

S7-1214C具有：85~264V交流供电；24V/400mA传感器供电；14路24V/4mA隔离输入；10路2A继电器输出；2路0~10V模拟量输入；以太网接口和程序下载等，用数字输出口Q0.0~Q0.7作为矩阵的输出行列控制线，每个节点到可以连接中间继电器负载，中间继电器的开点再矩阵连接成4*4，16路输出，控制电磁阀门。S7-1214C是经济实用紧凑型PLC，再配上Micromaster 430型 45KW变频器及外围少量元器件和仪表，显示变频频率，就能实现工业除尘器系统的自动控制功能，从而使产品生产成为可能。

产品硬件配置

CPU：S7-1214C AC/DC/RLY；     变频器：Micromaster 430型 45KW；     温度变送器：XMT-3001D(4001D)数字表；     中间继电器：MY-2MJ；     GGD机柜：2200*700*800；等.

软件开发

应用体会

在本系统中，使用S7-1214C AC/DC/RLY是最简单最紧凑设计，它结合Micromaster 430变频器的控制方案，给用户操作带来方便，经济使用，也得到用户公司的认可，是个使用性很好的方案。通过这个工程的设计开发，了解并重新认识SIMATIC S7-1200 PLC控制器的紧凑型理念给使用者带来的方便和经济效益，特别是SIMATIC S7-1200 PLC控制器的AI模拟量输入模块加入CPU中的产品设计，给应用带来方便，几乎无须再扩展模拟量输入模块；以太网网络模块的加入也为以后的升级扩展和下载编程带来极大方便，使产品更具有可开发性和前瞻应用性。

意见与建议

从设计中体会到，这种控制器的输入点多，输出点少，很多时候输入点剩余了。这种紧凑型PLC控制器的功耗很低，几乎不用考虑散热问题，是很不错的，很适合小型系统的设计应用。