西门子模块6ES7231-0HC22-0XA8接线图形

西门子模块6ES7231-0HC22-0XA8接线图形　一． 概述1． 工艺概述超低头板坯连铸机　　近年来，由于纯净钢水生产技术的完善，为小半径连铸机生产无大型夹杂物内弧偏聚的铸坯创造了有利条件，由于多点矫直及连续矫直技术的发展，使过去必须进行全凝矫直的裂纹敏感钢可以带液心进行矫直，连铸机半径不再成为限制拉速的因素。在这种技术背景下，一种小半径（R=3.5--8米）的弧形多点矫直的板坯连铸机被认为是一种新的更有吸引力的板坯连铸机机型。由于这种机型设备高度较一般弧型板坯连铸机（R=8--12.5米）更低，钢水静压力更小，因此被称为超低头板坯连铸机2． 控制概述　　西门子PLC控制在各行业尤其是冶金行业，已经具有成熟的控制技术。在低端产品和高端产品上，都以其控制系统稳定的性能、容易扩展的网络架构、设备间的充分兼容性和适中的价格在各个领域被广泛的应用，具有很高的性价比。弧形连铸机的控制单元甚多，涉及机、电、仪、液、自动化。本文从系统的合理分区域控制、控制技术的规范以及合理可靠的控制方式上介绍系统配置和软件设计。二． 控制系统设计　　这套连铸机包括控制系统由马鞍山卡斯特工程技术有限公司设计、调试，实践证明该系统具有稳定性高、可操作性强、维护方便以及完善的自动化程度控制理念，系统可以从一下三个方面介绍其硬件设计思想。1． 控制系统介绍　　该系统设计I/O点在1000左右，PLC采用集中控制，不采用远程控制单元的方式进行配置。在控制方式的设计上分为机旁和远程控制，远程上又有手、自动控制，实现自动化操作。设计上I/O点全进PLC系统，故简化了电气设计,但对控制系统的稳定性配置和软件设计提出更高的要求。　　分区域，单区域独立PLC控制，各PLC间采用对等网连接、profibus－DP接口、FDL协议通讯进行数据交换。两台HMI终端以及现场一台触摸屏。　　PLC跟变频器是硬接线信号实现开关和模拟量信号控制2． 硬件配置　　PLC采用高性能315-2DP，结晶器PLC是314PCU。结晶器是一套独立系统，跟主系统PLC采用对等网连接、FDL协议交换数据，而结晶器控制本身有两个200的PLC，通过MPI接口构成MPI网络。　　本配置扩展模件是IM360/361架构，配置中用到特殊的8通道脉冲计数模件FM350-2,用来跟踪流线生产长度，以达到自动跟踪控制的目的。　　触摸屏采用韩国M2I公司的5SAD系列7.5英寸屏幕。3． 系统配置图如下：三． 软件设计1． 区域控制　　在工艺的基础，进行合理的分区域控制：二冷自动配气配水、中包联锁控制、液压站控制、流线跟踪与同步控制、切割区域辊道、引锭杆控制、结晶器控制以及辅助控制。2． 联锁控制1）。一个单元联锁报警的控制思想：通过反馈的运行信号经过程序处理判断该单元回路的好坏。2）。单元间的联锁控制思想：必须从人身安全和设备寿命与安全考虑，全面的收集联锁信号，对重要和非重要的信号进行归类，实现紧急处理或是紧急停机的功能，大程度的满足生产需要。3）。系统联锁信息的归类：要实现自动化程度的安全生产，必须全面的归类整个系统的直接和间接信息，实现系统的可操作性、完善性。4）。跟踪与联锁控制：通过编码器的反馈量转换成即时速度并累计浇铸长度，再通过计算实现不同辊径的辊道同步运行。浇注长度实现引锭杆跟踪和辊道的联锁动作，包括二冷水调节阀和切断阀的跟踪响应。3． 数据传输1）。设计中用到4种方式进行数据传输：MPI、DP、RS232、IM360/361;其中触摸屏是接受RS232接口，通过315集成的DP接口下挂PC adapter适配器，其间用85信号放大器以延长通讯距离。2）。对等DP网的数据通讯：发送数据功能块FC5 AG_SEND与接受数据功能块FC6 AG_RECV配套使用，在NET_PRO里配置连接，连接类型是FDL协议。4.画面设计　　具有人性化、可操作性的HMI，主要的界面设计如下：　　在主界面设计效果和二冷水控制思想方面均具有国际性通用模式相接轨。一、项目背景鞍千矿场是国家投资近40亿新开设的采矿场，由于矿场处于深山,地域复杂，现场设计将深山中的矿石开采用皮带机输送到集中点进行筛矿，选出优质矿石进行炼钢等工用。皮带机运行距离有1.5公里左右，沿山道向上延伸，属上行皮带，而且途中皮带需要多次转弯，因此采用特性更软的曲线胶带机。驱动部分为两台电机集中在皮带的头部，驱动功率为800KW。二、解决方案本项目驱动部分采用西门子6SE70系列整流逆变单元以及西门子1LA8系列异步电机。控制部分用西门子S7-300系列PLC以及TP270-10的触摸屏，PLC和整流逆变器之间采用PROFIBUS 的通讯方式。两台电机的启动方案采取三段式S型启动曲线，用于建立整个皮带的张力平衡；在运转时，为达到两台电机的负载平衡，以其中一台电机作主机，另一台根据两台电机的电流差做动态补偿修正其主给定，同时将两台电机之间的转差率作为固定前馈；采用这种方案无论是启动中还是在运行中负载发生突变，系统都能比较平稳的运行。本项目作为整个系统的一个子单元，采用以太网和其他系统互联，并采用了西门子新推出的SCALANCE X-200系列交换机组成的光纤以太环网。系统图一、引言　　PLC已广泛应用于大中小型炼铁高炉。淄博金岭铁矿于2004年建造的300 m3高炉采用了自动化控制技术，现已顺利投产，并达产。二、 系统组成　　金岭300 m3炼铁高炉的自动化系统的组成主要包括：槽下上料、高炉本体、热风炉和干法除尘，这几个站决定着炼铁炉自动化的成败。之外，还有风机房信号采集，是与槽下上料PLC通过Profibus现场总线通讯。四者为各自独立的系统，以工业以太网建立联系，实现工作站之间、上位机之间数据的传递。网络结构示意图网络组态三、系统配置1. 系统应用软件：操作系统bbbbbbs 2000监控软件WinCC 6.0编程软件STEP 7 V5.22.系统硬件配置：　　各个工作站的硬件大同小异，都是采用SIMATIC 300 CUP 和S7-300 I/O模板、通讯模板、电源模板、连接模板等构成。只是根据I/O点的数量、程序量的大小、处理能力、现场信号类型和现场设备限制等，配置稍有差异。　　高炉主站控制站采用S7-300 CPU配置为：CPU 416-2DP,以太网通讯模块为CP443-1,300系列I/O模块，四个I/O机架，插有CPU模块的机架为本地机架，另四个为扩展I/O机架，通过PROFIBUS-DP协议串行连接，其中三个放在槽下值班室的一个PLC控制柜内，槽下/炉顶/卷扬各设备相应的控制信号分别引入这三个机架中的I/O模块，本体配置一个扩展I/O机架，放在高炉值班室的一个PLC控制柜内，本体各设备相应的信号分别引入这个机架中的I/O模块。热风炉配置本地一个，远程机架两个，采用S7-300CPU,配置为：CPU315-2DP, 以太网通讯模块为CP343-1,300系列I/O模块进行检测和逻辑控制，干法除尘控制站设一个主站，一个I/O站，与加热炉配置相同。槽下上料PLC配置图　　上位机采用研华工控机:奔腾 PIV2.6GHz主频，256兆内存，40G硬盘，网卡10/100M自适应/3C905；21英寸高分辨率彩色纯平显示器。需要注意的问题：　　1.各个机架能插入的模块数，一方面受采用的安装导轨的长度及模块的宽度总合限制，另一方面受它们从S7-300PLC背板总线取得电流值的限制。　　2．S7-300PLC模块的排列次序为SM/FM/CP.四、系统的软件编程　　利用SIEMENS STEP 7编程软件对系统编程。首先，用STEP 7软件对系统进行硬件组态，然后再用STEP 7软件编程，允许结构化的程序，也就是说可以将程序分解为单个的自成体系的程序。我们把控制程序分解成若干个部分——控制功能块FC，后通过系统组织块OB，调用控制功能块FC，来实现整个系统的功能。热风炉程序组织块OB采用这样的结构的优点：1、对大规模的复杂的程序容易理解。2、可以对单个程序进行标准化。3、组织程序简化，便捷。4、有利于整套控制系统的调试、维护。五、监控画面的设计　　操作系统采用bbbbbbs 2000，监控软件采用功能强大的WinCC 6.0软件。用户可在各操作站方便地获得实时过程信息，进行交互操作，作出更快更有效地决策。WinCC 不仅包含大量图形工具，使用户能够快速简单地开发系统，而且提供了工业界为强大的功能，包括实时过程监控和监督控制，报警和报警管理，历史数据，统计过程控制，基于用户的安全系统，方便的系统扩展，网络等。　　以槽下为例： 该站监控系统完成的工作有:通讯配置，过程数据库产生，过程数据库构造，历史数据分配，记录及存储。可制作必要的工艺显示画面、上料系统设备动作画面、配料料单、操作画面、强制画面、历史趋势画面、数据显示画面、棒图显示画面、报警画面及声光报警功能。槽下和炉顶工艺流程尽量显示在一个工艺画面中，同时显示本体主要的控制参数。料单画面可进行装料程序选择及设定、炉料称量值的设定及显示、备料状态和放料状态显示及强制。所有的显示和人机对话都是汉化的。操作人员可在不影响生产的情况下调出本站的数据显示或其它站的数据显示。登陆画面槽下上料工艺画面六、操作方式：　　各系统设有两种操作方式：主控室上位机上的CRT操作方式和机旁就地操作方式，两种方式定义：　　1. CRT操作方式：此种方式是当操作控制条件和工艺及设备连锁条件成立时；　　2. 机旁就地操作方式：此种方式是仅单机设备基本的安全连锁无其它连锁。结束语:　　光纤以太网作为高炉自控系统的骨干网络使数据传输不受电磁干扰的影响，可靠的实现高速数据传输、高度数据共享。环形的网络结构加强了系统的可靠性。　　STEP 7编程软件提供了多种语言适用于多方面、多层次的编程人员，易学、易懂、好用，系统有丰富的功能块用户可直接调用。该系统采用SIMATIC 300 CUP 和S7-300系列模板，大大降低了投资成本。自投入以来故障率较低，运行稳定、可靠，使高炉迅速达产，稳产。相信SIEMENS S7系列PLC在工控领域会得到更为广泛的使用。