西门子S7-200 SMART PLC在极板料加工设备中的应用
西门子S7-200 SMART PLC是西门子生产的一款小型可编程逻辑控制器(PLC),其特点是体积小巧、功能强大,适合于各种自动化控制场合。该控制器通过集成的网络功能和高性能的处理器,实现了快速、可靠的控制要求。本文主要介绍S7-200 SMART PLC及STEP 7-Micro/WIN SMART软件在极板料加工设备中的应用。
极板料加工设备是生产铅板的重要设备,主要工作是将铸铅板经过多道次的轧制,生产出满足要求的成品板材。传统的方法需要通过人工操作完成,但是这种方法不仅效率低,而且容易产生误差。因此,引入自动化控制显得尤为重要。
控制系统选型及软件设计
控制系统选型是整个自动化项目成功的关键。在极板料加工设备中,根据设备特点和IO点汇总,选择配置了S7-200 SMART系列SR60标准型CPU,此CPU自带36个数字量输入(DI)和24个数字量输出(DO),基本指令执行时间达到0.15μs,可扩展通信端口。同时,还选用了EMDR32模块,自带16个DI和16个DO,用于扩展输入输出点数。
在交流变频调速器选型方面,采用了ABB的高性能矢量控制变频器ACS550-01。ACS550变频器通过RS485接口与PLC进行Modbus通讯,实现了变频器的远程控制和状态监控。
为了实现人机交互,选用了施耐德触摸屏HMI GXU3512作为操作台。此HMI带以太网通讯端口,不仅能够完成现场监控数据的传输,还能实现远程设置、操作和故障报警记录。
软件设计方面,采用了STEP 7-Micro/WIN SMART编程组态软件,该软件支持梯形图(LAD)、语句表(STL)、功能块图(FBD)等编程语言,并允许这些语言之间自由转换。软件设计主要包括PLC逻辑程序、圆盘剪开口度和板材定尺高速计数、ACS550变频器控制等功能。
PLC逻辑程序是根据极板料加工设备的具体工艺要求来编写的,包括交流电机的起停控制、主操作台及HMI操作、指示灯及电磁换向阀输出等。通过使用子程序进行归类,使得程序逻辑更加清晰,便于后期的调试和维护。
通信方案设计
在通信方案设计中,S7-200 SMART PLC SR60标准型CPU集成了以太网端口,可通过交换机和主操作台HMI实现高效的以太网通讯,实现设备状态的实时反馈和远程操作。
此外,SR60 CPU还集成了RS485接口,支持Modbus RTU、USS和自由口通信协议。通过Modbus通信,ACS550变频器可以接收来自CPU的控制信息,实现各电机之间的速度跟随控制。
总结
S7-200 SMART PLC在极板料加工设备中的应用,不仅提高了工作效率,还缩短了编程和调试时间。该系统具有高性价比,调试方便且运行可靠。通过 STEP 7-Micro/WIN SMART软件进行编程和组态,实现了高效率的自动化控制解决方案。