西门子授权|低压代理

系统功能分析

    本智能控制系统在实际运行中能够实现以下功能，简单分析如下：

    ·系统自检功能

    能够检测各台空压机是否联网和通讯正常，对异常空压机能够及时返现和处理。

    ·参数设置功能

    系统初始化参数根据当前生产状况决定，随着生产情况的变化，本系统带有参数设置功能，根据生产需求自由设置供气压力等参数。空压机各个参数使用本控制器进行修改时要由专人进行。

    ·远程控制功能

    通过通讯协议能够远程操作空压机，对起进行加/卸载、起停等控制，达到自动控制的目的。

    ·实时监控功能

    1）根据空压机运行时间，对照用户设定的保养计划，提前10天开始保养提醒，使空压机的维护更加及时和有效，增加空压机的使用寿命；

    2）当系统中任一空压机出现故障，马上弹出异常运行对话框，提醒操作人员注意当前状态、进而进行报警且自动使故障空压机停机。

    ·运行显示功能

    空压站系统运行中关机的压力、流量数据机各压缩机运行状态在显示器上实时显示，从而使系统参数、各台空压机的运行状况一目了然，方便了操作人员在进行操作时的有效性和及时性。
       ·报警及数据管理

    1）保存系统3年以上的报警、故障及保养提示信息。以利于空压机在使用过程中对运行情况的查询和维护。

    2）可按条件查询、打印历史数据库中的系统实时参数信息，查询、打印信息均具有时间标示功能。

    2.4 运行情况分析

    2.4.1 系统运行画面

    系统在运行过程中能够监控空压机运行的参数、空压机状态、流量等重要信息上传至本控制器的上位机显示器上，以便于操作人员的观察和监控空压站运行状态。运行画面如图2所示。

图2 系统运行画面

3 结 论

    通过使用S7-300PLC模块对空压机进行智能控制和管理之后，不论从运行成本，还是从管理成本都收到了良好效益，主要体现在以下几个方面：

    1）在使用本智能控制器前后比较，在满足厂区用气需求的前提下，用新型智能控制器控制空压机群运行之后，每天可节省电力7500度。

    2）空压站操作人员大大减小了工作量，除厂区大规模停产调整之外，操作人员只要在控制室就能够完成空压机群的运行监控和操作。

    3）由于本控制器能够自动调节和提前判断压力变化趋势，使得厂区内压缩空气压力更加平稳，由原来的0.58MPa-0.67MPa降低到0.55-0.60波动，受到用气车间的广泛好评。

　1、串行通信的接口标准

　　串行通信有三种接口标准：rs-232c、rs-442a和rs-485。rs-485是rs-442a的变形，rs-442a是全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。rs-485只有一对平衡差分信号线，不能同时发送接收。

　　使用rs-485通信接口和双绞线可以组成串行通信网络，构成分布式系统，系统中多可以有32个站，新的接口器件已允许链接128个站。

　　2、s7-200的网络通信协议

　　s7-200的网络通信协议包括：点对点接口协议（ppi）；多点接口协议（mpi）；profibus协议；tcp/ip协议；用户定义的协议（自由端口模式）等多达5种类型。

　　3、西门子s7-200plc的rs-485通信

　　串行通信是西门子工业网络通信中一种经济、有效的通信方式，rs-485是其重要的组成部分。图中r1、r2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止rs-485信号d+和d-短路时产生过电流烧坏芯片，z1、z2是钳制电压为6v，大电流为10a的齐纳二极管，24v电源和5v电源共地未经隔离，当d+或d-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和z1、z2可将共模电压钳制在±6.7v，从而保护rs-485芯片sn75176（rs-485芯片的允许共模输入电压范围为：-7v～+12v）。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60w，保护电路和芯片内部没有防静电措施。

　　4、rs-232与rs-485的转换

　　由于pc机的串口是rs-232接口，plc的串口是rs-485接口，所以二者的通信要用到pc/ppi电缆，rs-232接口与rs-485接口的引针对应关系如表1、表2。

机床根据加工工艺的不同主要分为车床、铣床、磨床、钻床、镗床、刨 床等。机床类型的不同，又产生了不同的电气控制系统、电气控制系统的多 样性，从而使机床控制系统的 PLC 设计也各不相同，同时机床的电气控制 要求能够实现启动、制动、正反向和调速等基本功能，还要保证机床各运动 的准确和相互协调。 本章主要以磨床的电气控制为例，讲解阅读、分析机床电气控制电路的 方法，加深对典型机床 PLC 控制设计环节的理解和应用，掌握机床上机械、 液压、电气三者的相互配合关系。 7.1.1 程序设计步骤 虽然情况各有不同，但万变不离其宗，不管是什么机床控制系统，其基 本的设计步骤和方法都是相同的。机床控制系统 PLC 设计前需要完成以下 三个工作： （1）对机床的基本结构、运动情况、加工工艺要求等都需要进行全面的 了解。 （2）需要了解机床液压系统与电气控制系统的关系。 （3）对加工工艺进行分析后，需要着重理清各局部电路之间的连锁与互 锁关系。 完成以上工作后，需要进行电气控制系统的程序设计。PLC 程序设计的 一般步骤如下： （1）根据工艺要求画出系统的工作循环图或流程图、功能图及有关信号 的时序图。 （2）将所有输入信号（按钮、行程开关、速度及压力等传感器）、输出 信号（接触器、电磁阀、指示灯等）及其他信号分别列表，并按 PLC 内部 地址规约规划地址范围和功能。另外还需要编制现场外部信号与 PLC 内部 地址的功能对照表。 （3）根据控制要求设计梯形图。梯形图中的所有符号应该严格按照功能 对照表的规定标注。 （4）编写程序清单。对梯形图上的每个逻辑元件均可相应地写出一条命 令语句，编写程序应该按梯形图的逻辑行和逻辑元件的编排顺序由上至下、 从左至右依次进行。 对于初学者来说，按照以上方法进行机床控制系统的 PLC 设计是非常 有必要的。这样做不仅有利于初学者打好 PLC 设计基础，养成非常好的程 序设计思路与习惯，同时也有利于以后程序的维护和升级工作。