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SMART200西門子PLC用于混凝土運(yùn)輸車
閱讀：2015 發(fā)布時(shí)間：2015-8-17SMART200西門子PLC用于混凝土運(yùn)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(jì)了一套基于SMART200西門子PLC的控制系統(tǒng),；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)控制工藝需求,，分析了硬件配置以及軟件控制流程；經(jīng)過(guò)實(shí)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(xiàng)目簡(jiǎn)介
隨著建筑行業(yè)的智能化程度越來(lái)越高,，很多建筑機(jī)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,。混凝土輸送泵,，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(jī)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(dòng)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(diǎn)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(jī)、行走底盤等組成,。
泵送機(jī)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(dòng)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(fù)運(yùn)動(dòng),，一缸前進(jìn),，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(guò)花鍵軸與擺臂連接，在擺動(dòng)油缸作用下,，可以左右擺動(dòng),。
泵送混凝土料時(shí)，在主油缸作用下,，混凝土活塞前進(jìn),，混凝土活塞后退，同時(shí)在擺動(dòng)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(jìn)，將混凝土缸內(nèi)混凝土料送入分配閥泵出,。
當(dāng)混凝土活塞后退至行程終端時(shí),，觸發(fā)水箱中的換向裝置，主油缸1換向,，同時(shí)擺動(dòng)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(shí)活塞后退前進(jìn)依次循環(huán),，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)泵送。
反泵時(shí),，通過(guò)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(guò)分配閥的轉(zhuǎn)換完成混凝土的吸入與排出動(dòng)作，因此分配閥是混凝土泵中的關(guān)鍵部件,，其型式會(huì)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(kāi)始銷往海外,，為了進(jìn)一步的開(kāi)拓市場(chǎng)，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(shí)混凝土輸送泵車要求設(shè)備CPU要有較高的運(yùn)算速度，SMART200PLC的布爾指令運(yùn)算速度僅為0.15us,，與S7-200西門子PLC相比提高了近1/3,；同時(shí)SMART200plc以太網(wǎng)口及MicroSD卡的使用也解決了賣出設(shè)備的升級(jí)時(shí)程序更新的不便。
方案1,、控制器選用西門子PLC型號(hào)SR20,，屬于SMART200PLC標(biāo)準(zhǔn)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(hào)CPU224cn訂貨號(hào)6ES7214-1BD23-0XB8 ，屬于CPU224CNCN標(biāo)準(zhǔn)型CPU,，繼電器輸出,，220V供電，14輸入/10輸出,，輸入點(diǎn)超出2點(diǎn),，輸出點(diǎn)也超出兩點(diǎn)，*現(xiàn)有需求,。
綜合考慮一下,，無(wú)論是產(chǎn)品性能，價(jià)格,，還是MT6100iv5軟件易用性等其它方面，SMART200PLC都具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),，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(diǎn)數(shù)為數(shù)字量輸入12點(diǎn)，數(shù)字量輸出8點(diǎn),，恰巧貼合西門子SMART PLC SR20的12DI/8DO點(diǎn)數(shù),，輸入輸出的主要點(diǎn)為正泵、反泵,、遠(yuǎn)控/近控,、主缸進(jìn)/退,、擺缸進(jìn)/退、高壓/低壓,、電機(jī)啟動(dòng)/停止,、接近開(kāi)關(guān)*2、電磁閥*4,、指示燈運(yùn)行指示,。
PLC選型配置表：
序號(hào) | 型號(hào) | 描述 | 訂貨號(hào) | 數(shù)量 |
1 | CPU SR20 | S7-200 SMART標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)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(guò)以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊,、威綸觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)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(shí)現(xiàn)程序的更新和西門子PLC固件升級(jí),。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(wú)需電腦及編程線的使用?？蛻舻某绦蚝芏嗯_(tái)機(jī)器都相同,，使用此功能有兩方面優(yōu)勢(shì)，一是不用帶PC機(jī)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(shí)間,。
4、軟件設(shè)計(jì)
4.1 PLC程序設(shè)計(jì)
1,、SMART200西門子PLC的程序開(kāi)發(fā)主要包括電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)程序,、運(yùn)行指示，接近開(kāi)關(guān)功能等,。
1） 電機(jī)啟動(dòng)：
這是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)停止的程序,，I0.0為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)脈沖信號(hào)即讓M0.0置位,，然后進(jìn)行星型啟動(dòng),，同時(shí)定時(shí)器T37運(yùn)行,，8S后由星型啟動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿切螁?dòng)，至此電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成,。
2） 運(yùn)行指示：
這是正泵,，反泵的運(yùn)行指示，M3.0是遠(yuǎn)近空正泵觸發(fā)中間標(biāo)志位,，驅(qū)動(dòng)Q0.2正泵指示,；M3.1是遠(yuǎn)近空反泵觸發(fā)中間標(biāo)志位，驅(qū)動(dòng)Q0.3正泵指示
3）接近開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)正反泵：
該部分是通過(guò)兩個(gè)傳感器（接近開(kāi)關(guān)）I1.0,，I1.1檢測(cè)主油缸開(kāi)到位,，關(guān)到位，并實(shí)現(xiàn)正反泵的交替運(yùn)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(hào)液壓缸帶動(dòng)1號(hào)物料缸正泵運(yùn)行時(shí)從料斗中吸料,，當(dāng)傳感器檢測(cè)到主油缸開(kāi)到位后，通過(guò)程序控制擺缸擺到1號(hào)物料缸,，然后1號(hào)液壓缸帶動(dòng)1號(hào)物料缸反泵運(yùn)行,，將1號(hào)物料缸中的料進(jìn)行物料泵送）