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西門子(一級)代理商
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商洛西門子S7-1500代理商
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SIEMENS上海慶惜自動化設(shè)備有限公司
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西門子PLC模塊中國總代理商
西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)
西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設(shè)備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題,尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等
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本公司主要是通過電子商務(wù)經(jīng)營大眾消費(fèi)品,消費(fèi)品行業(yè)所有產(chǎn)品等。本公司秉承“顧客*,銳意進(jìn)取”的經(jīng)營理念,堅持“客戶*”的原則為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。歡迎廣大客戶惠顧!
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西門子電線電纜分很多種,常見的有以下三種:
1西門子DP紫色通訊電纜,訂貨號6XV1830-0EH10
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2西門子DP藍(lán)色屏蔽電纜,訂貨號6XV1830-3EH10
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3西門子四芯屏蔽網(wǎng)線,訂貨號6XV1840-2AH10
![]() | 6XV1840-2AH10 Industrial Ethernet FC TP STANDARD CABLE, GP 2X2 (PROFINET TYP A), TP INSTALLATION CABLE FOR CONNECTION TO IE FC RJ45 2x2, FOR UNIVERSAL APPLICATION, 4-WIRE, SHIELDED CAT. 5E, SOLD BY THE METER MAX. CONSIGNMENT: 2000 M, MINIMAL ORDER QUANTITY: 20 M |
6XV1830-0EH10
主要運(yùn)用技術(shù):
1. 西門子S7-300系列PLC系統(tǒng)。
2. 西門子OP操作屏。
3. SEW變頻器。
4. 島電控制儀。
4. 燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)。
西門子S7-300 PLC在KDF2纖維濾棒成型機(jī)組中的應(yīng)用
KDF2纖維濾棒成型機(jī)組是煙廠生產(chǎn)卷煙濾棒的設(shè)備。經(jīng)過十幾年的應(yīng)用,原有機(jī)組逐漸顯示出技術(shù)上的局限性:機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜;電控系統(tǒng)相對落后;生產(chǎn)環(huán)境比較差,噪音響;維修難度高,能源利用率低等。因此,原有機(jī)組越來越不適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)要求。
為此,筆者參照上*的高速濾棒成型設(shè)備的設(shè)計原理,結(jié)合國內(nèi)市場的需求和機(jī)組的特點(diǎn),運(yùn)用伺服傳動系統(tǒng)的優(yōu)良特性及PLC在工業(yè)控制中的優(yōu)勢,設(shè)計了此套控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)概述
纖維濾棒成型機(jī)組控制和傳動系統(tǒng)采用了Lenze公司的伺服系統(tǒng)、Digital公司的觸摸式控制屏和西門子公司的PLC,分別通過MPI和DP通訊控制。
纖維濾棒成型機(jī)通過二次開松、增塑劑添加、卷制成形、刀盤切斷和排列裝盤的過程生產(chǎn)濾棒。
2 控制策略
(1) 對增塑劑添加的控制策略
起初延用原系統(tǒng)的欠阻尼響應(yīng)曲線的控制方式。但是,在實(shí)際調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)該控制方式存在一定的缺陷,具體表現(xiàn)為:每天*次上電開機(jī)時,增塑劑存儲器中增塑劑積累時間過長,造成一段時間內(nèi)濾棒增塑劑含量過低。根據(jù)售后服務(wù)部門的反饋,某些煙廠為保證濾棒質(zhì)量往往會剔除*盒濾棒。這樣會有較大的浪費(fèi)。
產(chǎn)生這種情況是因?yàn)闊煆S每天工作結(jié)束時或者CPU重啟時機(jī)組都會停機(jī),并排空存儲器中的增塑劑。由于欠阻尼響應(yīng)到達(dá)設(shè)定值時間過長,造成開始階段濾棒增塑劑含量過低。日常生產(chǎn)班次中,每次停機(jī)不排空增塑劑,而是在存儲器中保有一定儲存量。
根據(jù)自動控制原理,車速斜坡響應(yīng)可以分為過阻尼響應(yīng)、臨界阻尼響應(yīng)和欠阻尼響應(yīng)。理論上說,臨界阻尼響應(yīng)是的控制方式,這種響應(yīng)方式既實(shí)現(xiàn)了控制的快速性又實(shí)現(xiàn)了控制的穩(wěn)定性;過阻尼響應(yīng)是為了穩(wěn)定性犧牲快速性;欠阻尼響應(yīng)則是為了快速性犧牲穩(wěn)定性。然而,臨界阻尼由于條件過于苛刻,在實(shí)際控制中是無法實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)剩余的兩種響應(yīng)曲線的特性,筆者認(rèn)為CPU啟動時使用欠阻尼響應(yīng)曲線,其理由是:CPU啟動狀態(tài)下,對增塑劑積累時間的要求優(yōu)先于增塑劑含量的穩(wěn)定性;而其他狀態(tài)下使用過阻尼響應(yīng)曲線,此時對含量的穩(wěn)定要求優(yōu)先于積累的快速性。
因此,利用S7-300啟動時的組織塊OB100在CPU啟動中只執(zhí)行一次的特性,對增塑劑伺服電機(jī)的控制方式依據(jù)機(jī)組不同的啟動狀態(tài)采取了不同響應(yīng)曲線下的控制方法。具體來說,在CPU啟動時(此時增塑劑存儲量必定為零),通過啟動組織塊OB100中送出高速運(yùn)轉(zhuǎn)命令至增塑劑伺服電機(jī),使控制曲線成為欠阻尼響應(yīng)狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)對存儲器中增塑劑的快速積累。而在非CPU啟動狀態(tài),控制增塑劑伺服電機(jī)的FC功能塊將送出普通速度命令,使控制曲線成為比較接近臨界阻尼的過阻尼響應(yīng)狀態(tài)。
新的設(shè)計*避免了CPU重啟時帶來的增塑劑積累過慢的問題、減少了廢品數(shù)量,因此這樣的設(shè)計不會影響正常生產(chǎn)狀況時增塑劑含量的穩(wěn)定性。
(2) 對濾棒剔除支數(shù)的計算策略
在纖維濾棒成型機(jī)的生產(chǎn)中,為保證濾棒質(zhì)量,每當(dāng)速度低于一定的設(shè)定值時,機(jī)組就會剔除此時的濾棒。此時機(jī)組的速度是不斷變化的,按通常方式無法計算出具體的剔除支數(shù)。這對統(tǒng)計生產(chǎn)效率帶來了相當(dāng)?shù)睦щy。
筆者可以得到動態(tài)的車速反饋,但這條反饋曲線是不斷波動和變化的非線性曲線。對于非線性曲線,數(shù)學(xué)上只能夠采用面積積分求解的計算方法。對于此項(xiàng)目就是要求給出一定時間內(nèi)主電機(jī)的圓周行程,即機(jī)組一段時間內(nèi)所生產(chǎn)的濾棒長度。
從這一角度出發(fā),筆者考慮采用了對車速進(jìn)行模擬積分的計算方法,即從積分的基本定義出發(fā),求出剔除時間內(nèi)的濾棒生產(chǎn)長度L=Σ(Δv*Δt),再除以單個濾棒長度得剔除支數(shù)的計算方法。
按照積分的定義要求,積分求解是在一定條件下才能夠成立。這個條件就是Δt要足夠的小即Δt→0。在實(shí)際過程中,近似認(rèn)為Δt=20ms時可以滿足條件。此時,計算得出的濾棒支數(shù)與實(shí)際濾棒支數(shù)的誤差在±3支以內(nèi)。在精度上,以zui高生產(chǎn)速度3300支/分鐘計(此時濾棒長度為120mm),±3支的精度是*可以滿足精度要求。所以筆者認(rèn)為只要將Δt控制在20ms時就可以滿足積分求解的條件。
原系統(tǒng)的PLC掃描一周的時間高達(dá)幾十毫秒,顯然不滿足要求。而此項(xiàng)目采用的S7-315-2DP,其單指令掃描周期為10μs級、整個掃描周期被縮短為7~8ms,這樣就滿足了積分計算的要求。
(3) 對拼接紙圈的控制策略
改造之前,纖維濾棒成型機(jī)執(zhí)行的是降低運(yùn)行速度再進(jìn)行紙圈拼接。這種降速接紙方式對實(shí)際生產(chǎn)是不利的:每次降速都會造成車速的大幅度變化,影響了濾棒的質(zhì)量。為消除這種影響,筆者采用了不降速拼接的方法。
不降速拼接和降速拼接并沒有本質(zhì)的區(qū)別:兩者采用的接紙動作一樣,兩者只是在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制元件上有區(qū)別。接紙速度的提高勢必使紙圈的靜摩擦力同等上升。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過高會產(chǎn)生很大的靜摩擦力,該力會撕裂紙圈。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過低,拼接時的紙圈浪費(fèi)將增加。
為避免煩瑣,該項(xiàng)目放棄變頻器對接紙電機(jī)轉(zhuǎn)速的分段控制。為求出靜摩擦力和紙圈長度兩者之間的*控制,筆者對接紙電機(jī)上升時間采取*篩選法。通過*篩選法得到的電機(jī)上升時間大約為3.4s。考慮到生產(chǎn)情況及電磁閥等器件的時滯效應(yīng),將這一時間進(jìn)一步放寬為3.5s。
3 程序設(shè)計
程序設(shè)計采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計,將所需實(shí)現(xiàn)的各主要功能編制成為S7-300中的用戶功能塊(FC塊),在主程序循環(huán)模塊(組織塊OB1)中調(diào)用這些已經(jīng)編制好的子程序。
程序設(shè)計分成硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面。在硬件方面針對系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)計,在軟件方面則按需要編制了速度計算模塊、報警和故障模塊、伺服電機(jī)執(zhí)行模塊、增塑劑執(zhí)行模塊、生產(chǎn)統(tǒng)計計算模塊等FC塊和預(yù)設(shè)、保持系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB塊。
(1) 硬件設(shè)計與組態(tài)
本系統(tǒng)在S7-300的硬件方面采用了1塊PS307 5A電源模塊,1塊CPU-315-2DP,4塊24V/0V SM321數(shù)字量輸入模塊,3塊24V/0.5A SM322數(shù)字量輸出模塊,1塊FM352-2高速計數(shù)模塊,2塊SM331模擬量輸入模塊,1塊SM332模擬量輸出模塊以及用于DP總線通訊的IM153-1通訊模塊1塊。
S7-300外圍設(shè)備為5個伺服電機(jī)的DP通訊端。
對上述硬件按要求進(jìn)行組態(tài),分別占據(jù)Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號站,具體硬件組態(tài)如圖3所示。
產(chǎn)品細(xì)節(jié)
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