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SMART200西門子PLC用于混凝土運輸車
閱讀：1846 發(fā)布時間：2015-8-17SMART200西門子PLC用于混凝土運輸車
根據(jù)混凝土輸送泵車的工藝流程及控制要求，設(shè)計了一套基于SMART200西門子PLC的控制系統(tǒng),；結(jié)合現(xiàn)場控制工藝需求,，分析了硬件配置以及軟件控制流程；經(jīng)過實際生產(chǎn)中的應(yīng)用,，該控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定,，，滿足工藝需求,。
1,、項目簡介
隨著建筑行業(yè)的智能化程度越來越高，很多建筑機械已經(jīng)代替了人工作業(yè),，大大的提高了工作效率,，降低了人力成本的支出?；炷凛斔捅?，又稱混凝土泵，由泵體和輸送管組成,。它是一種利用壓力,，將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機械，主要應(yīng)用于房建,、橋梁及隧道施工,。目前主要分為閘板閥混凝土輸送泵和S閥混凝土輸送泵。為了提高輸送泵的移動性,，一般將泵體裝在汽車底盤上,，再******可伸縮或屈折的布料桿，構(gòu)成輸送泵車,。
●主要結(jié)構(gòu)及泵送原理,，以下以中谷電氣通常配套的混凝土輸送泵為例，介紹其結(jié)構(gòu)特點與泵送原理：
結(jié)構(gòu)： WF型混凝土輸送泵由料斗,、泵送系統(tǒng),、液壓系統(tǒng)、清洗系統(tǒng),、電氣系統(tǒng),、電機、行走底盤等組成,。
泵送機構(gòu)由兩只主缸水箱,、換向裝置,、兩只混凝土缸、兩只混凝土活料斗,、分配閥(S形閥),、擺臂、兩只擺動油缸和出料口組成,。
原理： 混凝土活塞分別與主油缸活塞桿連接,，在主油缸液壓油作用下，作往復運動,，一缸前進,，則另一缸后退；混凝土缸出口與料斗連通,，分配閥一端接出料口,，另一端能過花鍵軸與擺臂連接，在擺動油缸作用下,，可以左右擺動,。
泵送混凝土料時，在主油缸作用下,，混凝土活塞前進,，混凝土活塞后退，同時在擺動油缸作用下,，分配閥與混凝土缸連通,，混凝土缸與料斗連通。這樣混凝土活塞后退,，便將料斗內(nèi)的混凝土吸入混凝土缸,，混凝土活塞前進，將混凝土缸內(nèi)混凝土料送入分配閥泵出,。
當混凝土活塞后退至行程終端時，觸發(fā)水箱中的換向裝置,，主油缸1換向,，同時擺動油缸換向，使分配閥與混凝土缸連通,，混凝土缸與料斗連通,，這時活塞后退前進依次循環(huán)，從而實現(xiàn)連續(xù)泵送,。
反泵時,，通過反泵操作，使處在吸入行程的混凝土缸與分配閥連通,，處在推送行程的混凝土缸與料斗連通,，從而將管路中的混凝土抽回料斗,。
泵送系統(tǒng)通過分配閥的轉(zhuǎn)換完成混凝土的吸入與排出動作，因此分配閥是混凝土泵中的關(guān)鍵部件,，其型式會直接影響到混凝土泵的性能,。
2、方案確定
隨著公司發(fā)展壯大,，許多產(chǎn)品開始銷往海外,，為了進一步的開拓市場，占有*,，要求設(shè)備本身具有較高的穩(wěn)定性,，可靠性，電氣元件也需選擇度較高,，穩(wěn)定性可靠的品牌,，而西門子是zui大的電子和電氣公司之一，在工業(yè),，能源,，醫(yī)療和城市基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域世界。同時混凝土輸送泵車要求設(shè)備CPU要有較高的運算速度,，SMART200PLC的布爾指令運算速度僅為0.15us,，與S7-200西門子PLC相比提高了近1/3；同時SMART200plc以太網(wǎng)口及MicroSD卡的使用也解決了賣出設(shè)備的升級時程序更新的不便,。
方案1,、控制器選用西門子PLC型號SR20，屬于SMART200PLC標準型CPU,，繼電器輸出,，220V供電，12輸入/8輸出,，恰巧滿足現(xiàn)有需求,。
方案2、控制器選用西門子PLC型號CPU224cn訂貨號6ES7214-1BD23-0XB8 ,，屬于CPU224CNCN標準型CPU,，繼電器輸出，220V供電,，14輸入/10輸出,，輸入點超出2點，輸出點也超出兩點,，*現(xiàn)有需求,。
綜合考慮一下，無論是產(chǎn)品性能,，價格,，還是MT6100iv5軟件易用性等其它方面,，SMART200PLC都具有相當?shù)膬?yōu)勢，zui終決定選擇方案一
3,、產(chǎn)品硬件配置
電氣控制產(chǎn)品硬件配置
原設(shè)備所需的控制點數(shù)為數(shù)字量輸入12點,，數(shù)字量輸出8點，恰巧貼合西門子SMART PLC SR20的12DI/8DO點數(shù),，輸入輸出的主要點為正泵,、反泵、遠控/近控,、主缸進/退,、擺缸進/退、高壓/低壓,、電機啟動/停止,、接近開關(guān)*2、電磁閥*4,、指示燈運行指示,。
PLC選型配置表：
序號 | 型號 | 描述 | 訂貨號 | 數(shù)量 |
1 | CPU SR20 | S7-200 SMART標準型CPU，繼電器輸出,，220V供電,，12輸入/8輸出 | 6ES7 288-1SR20-0AA0 | 1 |
SMART200西門子PLC模塊本體標配以太網(wǎng)接口，集成了強大的以太網(wǎng)通信功能,。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到西門子PLC中,，方便快捷，省去了編程電纜,。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊,、威綸觸摸屏、計算機進行通信,，輕松組網(wǎng),。
SMART200PLC具備SD卡讀寫功能，集成Micro SD 卡插槽,，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的更新和西門子PLC固件升級,。只需將程序?qū)懭隨D卡，插入西門子PLC后上電,，即可完成程序的寫入，無需電腦及編程線的使用,?？蛻舻某绦蚝芏嗯_機器都相同，使用此功能有兩方面優(yōu)勢,，一是不用帶PC機即可下載PLC程序,，二是大大節(jié)省了工程師下載程序所用時間,。
4、軟件設(shè)計
4.1 PLC程序設(shè)計
1,、SMART200西門子PLC的程序開發(fā)主要包括電動機啟動程序,、運行指示，接近開關(guān)功能等,。
1） 電機啟動：
這是電動機啟動停止的程序,，I0.0為電動機啟動信號，通過檢測脈沖信號即讓M0.0置位,，然后進行星型啟動,，同時定時器T37運行，8S后由星型啟動轉(zhuǎn)變?yōu)槿切螁?，至此電動機啟動完成,。
2） 運行指示：
這是正泵，反泵的運行指示,，M3.0是遠近空正泵觸發(fā)中間標志位,，驅(qū)動Q0.2正泵指示；M3.1是遠近空反泵觸發(fā)中間標志位,，驅(qū)動Q0.3正泵指示
3）接近開關(guān)實現(xiàn)正反泵：
該部分是通過兩個傳感器（接近開關(guān)）I1.0,，I1.1檢測主油缸開到位，關(guān)到位,，并實現(xiàn)正反泵的交替運行（主油缸由兩套液壓缸及兩套物料缸組成,，主要工作原理為：1號液壓缸帶動1號物料缸正泵運行時從料斗中吸料，當傳感器檢測到主油缸開到位后,，通過程序控制擺缸擺到1號物料缸,，然后1號液壓缸帶動1號物料缸反泵運行，將1號物料缸中的料進行物料泵送）