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机械网--VIPA PLC在沥青搅拌站上的应用

发布时间:2021-11-19 15:53:51 阅读: 来源:废铜厂家
机械网--VIPA PLC在沥青搅拌站上的应用

摘要:本文介绍VIPA公司300S、500S PLC及200V从站系统在沥青搅拌站上的利用,并将VIPA公司PLC与同类PLC做了相应的比较,论述了VIPA公司PLC的突出优势。关键词:沥青搅拌站,VIPA PLC,300S,500S,200V从站系统1.概述沥青搅拌设备主要用于高速公路的建设和保护, 是1种复杂的综合配套设备,独立运转部件多,工艺流程复杂。特别是用于高等级公路的设备,对沥青、骨料、粉料的计量精度和温度要求高,设备由于在野外作业车公庄地区拆迁吗,工作环境卑鄙,因此对该设备控制系统性能相对要求也较高。综合考虑上述因素,采取必要的设计措施,才能满足高等级公路施工的要求。沥青混合料搅拌设备主要包括供料控制,温度控制,计量控制,除尘控制,成品仓控制等。其控制系统的任务是依照工艺流程顺序控制各部设备,按生产配方自动进行计量拌料。目前控制系统基本采取PC+PLC的控制模式,上位机PC主要用于下发控制指令进行生产监控与数据管理;下位机PLC负责全部的进程控制。2.可编程序控制器( PLC )在搅拌楼控制中的利用特点2.1 通用特点 PLC作为沥青混凝土搅拌设备控制的核心元件,其性能直接影响整机的性能,因此PLC选型应注意以下几点:• 动态计量要求PLC运算速度快,扫描周期应在10ms以内• 设备控制点多,要求PLC内存要大,要有1定余量• 通讯速度要快,上位机画面刷新速度应大于5次/秒• 选用模块化PLC,便于系统扩大.• 在整机性能满足要求的条件下,尽量简化系统,降落本钱,提高整机的性能价格比。2.2 特点比较目前控制系统大多采取的西门子PLC,其中S7⑷00(S7⑷12)是大型PLC,CPU速度快,内存大,性能良好,但价格较贵。S7⑶00(S7⑶14C,S7⑶15)本钱较低,但是性能有差距。VIPA推出的300S系列PLC是完全兼容西门子S7⑶00/400PLC的高性能PLC,其特点是:CPU运行速度快、内存大(2MB)、通讯接口多(具有PROFIBUS-DP主站、MPI、内置以太网接口等,并且集成了高速模拟量输入,高速计数器等端口)、编程与STEP7完全兼容,程序无需修改可直接运行,其I/O模块和附件与S7⑶00可直接互换使用。为了提高设备性能,降落本钱,我们选用了VIPA的可编程控制器,前后设计了集中式控制系统与散布式总线控制系统: 2.3集中式控制系统选用VIPA⑶00S PLC,系统的组成为: •300S-CPU:VIPA314⑹CF02•300V数字量输出模板:VIPA322⑴BL00•300V数字量输入模板:VIPA321⑴BL00•300V模拟量输入模板:VIPA331⑴KF01•300V模拟量输出模板:VIPA332⑸HD01 2.4散布式控制系统选用VIPA⑸15S 板卡式CPU为主站, 安装在控制室的工控机内:现系统的组成为:• 500S-CPU: VIPA515⑵AJ00• 200V-DP模板: VIPA253⑴DP01• 200V数字量输出模板: VIPA221⑴BF00• 200V数字量输入模板:VIPA222⑴HF00• 200V模拟量输入模板:VIPA231⑴BD53• 200V模拟量输出模板:VIPA232⑴BD51 VIPA 200V从站:采取200V I/O模块,安装在现场各控制箱中作为系统中的从站,对本单元设备进行搜集与控制。系统采取PROFIBUS-DP现场总线通讯,实现沥青搅拌站进程控制。3.PLC 的程序设计VIPA PLC采取西门子STEP7编程软件进行编程,程序用梯形图和语句表方式编写。程序包括计量控制,温度控制,成品仓控制等。3.1 计量控制计量控制是搅拌站控制最关键的部分,要求PLCA/D搜集精度高,响应迅速,称量控制准确. CPU⑶14ST中集成的4路AD单元, 搜集速度可达170次/秒,精度为12位,完全可以满足工艺要求,我们利用其对石料、粉料、沥青等称量值进行动态搜集,PLC根据生产配方对称量信号运算处理后,由输出模块自动控制石料秤门、粉料螺旋输送机、沥青泵等开启停止,进行计量控制和搅拌控制等。程序设计了6种石料计量、3种粉料计量、1种沥青计量、1种添加剂计量.为了提高计量精度,各计量程序中编制了落差自动修正功能,计量中即有静态修正又有动态修正控制; 为了提高油石比精度,沥青计量采取2次计量方式,先按设定重量的120%称量,待骨料、粉料称量完成后,经过2次运算,再按配方进行喷洒。石料计量采取双料门控制;粉料计量螺旋采取变频器调速控制,使计量级配更加准确。3.2 温度控制•沥青混合料温度控制是关键生产工艺。精确控温需要燃烧器,除尘器的联动配合。•石料采取燃烧器烘焙加热,温度高低由风门大小调理同时受骨料含水量等外部条件影响。PLC采取内置的温度调理功能块进行控温。•除尘器负压是燃烧器燃烧效率的关键因素之1,PLC利用内置 PID功能块对负压进行控制。3.3成品仓控制•成品仓是沥青搅拌站的重要组成部分,成品仓控制主要是运料小车的卷扬控制,运料小车根据指令在规定的时间范围内将成品料运送至不同的仓位。•小车卷扬控制关键是小车的精肯定位。功能的实现是利用 CPU⑶14ST中集成的4路高速计数单元配合编码器和变频器来实现。3.4功能扩大与兼容• 随着道路施工工艺的不断改进更新,沥青搅拌站外围设备会不断增加,1体化控制要求PLC具有较强的可扩大性。 CPU⑶14ST单机架32模块的可扩容量为搅拌站外围设备的加入提供了便利的操作和可靠的保证。•沥青搅拌设备控制的智能化和人性化要求日益突出,过去生产的搅拌站就面临着1个控制系统改造的问题,对旧的采取西门子PLC的控制系统利用VIPAPLC改造快捷方便,减少了硬件改动和软件改动。4.上位机软件设计上位机选用FameView工业组态软件,采取太网方式与VIPA-PLC通讯(100MHz),运行在WINDOWS2000 / XP环境下。随着客户对搅拌站工艺要求的提高上位机组态系统1般要求具有复杂的画面功能,强大的数据处理功能和实时交互的配方报表,报警功能。上位机组态系统的功能实现依赖于与PLC的无障碍快速通讯房屋强拆后怎么赔偿。VIPA PLC的以太网通讯模式对实现上述功能提供了完善解决方案。a) 主画面:生产流程监控和计量监控;在生产进程中切换到其他控制画面。b)控制子画面:供料控制,设备控制没有拆迁的承租房如何分配,加热控制等。c)生产设定:生产搅拌参数设定, 存储配方和调用配方,在此系统中设计了200个配方;可随意地以文件情势另存在硬盘或软盘中。 d) PLC状态监控:真实反应现场的I/O状态,利于故障的检查和排除; e)数据管理:随时记录每循环的称量数据,数据保存SQL Server 2000大型数据库,便于汇总查询和打印打印:根据数据报表的内容,可控制打印机进行实时逐行或逐页打印;f)资料管理:主要是各种报警提示和维修保养相干的信息。5.结束语 北京德基机械有限公司是生产沥青搅拌站的专业厂家,原控制系统采取西门子S7⑷00系列PLC。两个系统的运行速度我们也进行了对比,原S7⑷00系统运行时的扫描周期为7毫秒,采取VIPA⑶14ST CPU系统运行时的扫描周期为2毫秒,再者通讯方式由原来的MPI通讯(187.5KHz)改成以太网通讯(100MHz),既提高了通讯速度又降落了本钱(省略了5611通讯卡),上位机的动态监控画面也因此显得更加流畅。由于本系统完全兼容S7⑶00系列产品,其I/O模块国内市场占有量较高,技术成熟,既使生产进程中PLC控制系统硬件产生故障,也能够立即查明缘由更换相应器件,最大限度的缩小在线维修时间,采取VIPA⑶00S PLC不但降落了本钱还提升了整套控制系统的性能,使全系统的运行更加安全、可靠、性能更良好。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章