西门子6ES7223-1PH22-0XA8工作原理一、概述某塑胶企业配料设备采用失重称重的方式，为了确保每种产品配料中的主料和各种辅料实现准确的配料，整个配料系统由多台失重秤构成，同时称重配料，采用螺旋给料方式进行物料输送。所有主料和辅料终被送入一个容量约为200Kg的称重式料斗进行混合，由于设备故障维修昂贵且性能不能满足要求，客户决定对失重秤系统进行升级改造。本文阐述了该系统采用西门子专用称重模块SIWAREX FTC改造过程及效果分析。 二、原有设备用户原有失重秤主要由称重传感器、称重仪表、秤体等部分构成，该系统人机交互接口少，维护相当困难， 而且板卡备件价格昂贵。由于称重控制器的设计专一性，该控制器在本设备的控制过程zhonggong能比较单一， 只有重量称量功能，在整个流程中没有其他控制功能，也不能实现方报表输出等功能。用户为了提供生产效率，减少现场维护量，需要将原有的失重秤改造成具有称重、控制和管理功能，能够实时jingque控制该称重过程， 同时人机交互快速方便，信息输出方式多样的称重控制系统。同时要求称重控制设备具有通用性，称重传感器精度稳定性，人机操作界面友好。 三、改造过程我们针对用户的要求，选用了西门子SIWAREX FTC称重控制模块（图2）。FTC模块是一种高精度、高速的动态称重控制模块，直接集成于西门子S7-300PLC控制系统，可通过编程方便的实现失重式给料设备的称重控制功能。SWAREX FTC可以jingque的控制生产过程中粉末、颗 粒、片状、条状和块状固体物料瞬时给料liuliang和累计量。在生产过程中，给料liuliang的jingque控制对保证产品质量起到了重要的作用。 该系统包括一台主控PLC CPU 315-2DP，外接两只FTC模块，同时控制两台失重秤。称重传感器采用西门子的RN系列单传感器，上位人机界面采用了新的MP277 10寸彩色触摸屏，较大的显示面积有利于重量参数的设定和显示，以及称重工作状态的记录显示（图3）。给料配方的功能，增强了系统使用的灵活性，配方设定值可以直接在触摸屏上通过密码设定。所有配方数据都保存在存储卡里，以防止意外丢失。FTC模块自带特定功能的输出点，可以控制加料的一些专用功能，比如加料阀的开关，螺杆加料机的速度控制，以及其他保护功能。 失重秤连续对整个给料系统包括称重斗、给料机构进行称重，相当于一台静态秤；同时通过变频调速来控制给料机构的下料liuliang。失重秤料斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/ Δt对应失重秤的给料liuliang。FTC将dv/dt与预设的给料liuliang进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持jingque的给料liuliang。 当料斗内的物料重量低于预设值，FTC称重控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料。同时打开加料阀进行快速加料。当料斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。同时FTC控制器自动将下料机构切换到称重方式加料。性能特点• 给料累计量精度优于±0.2﹪～±0.5﹪；• 给料liuliang控制精度优于±1－2﹪；• 给料速率为0.05～100 000㎏/h ；• 性能可靠，几乎不需要维护，特别适用于条件恶劣的工业领域；• 多种标定方式，标定简单；• 结构紧凑，占用空间小；• 整体式安装，降低安装成本；• 全封闭式物料输送，防止粉尘飞扬、环境污染。四 结论 由于西门子SIWAREX FTC称重技术的使用，使得： • tigao批量加料计量精度，不受外部因素（例如机械振动等）的干扰； • 可适用于不同种类、不同密度的物料计量控制； • 分别获取和显示料位和物料重量值； 西门子SIWAREX FTC称重模块和S7-300系统的可编程和集成的特点，使我们在实施失重秤改造项目中，能够借助SIMATIC强大的平台，充分满足了用户的称重、控制和管理需求。确保工厂高效运行并保证产品质量，实现了生产流程优化和高度自动化。西门子SIWAREX FTC优异的性能和可靠的品质使失重秤称重控制系统的稳定性和可控性都大大tisheng，减少了用户的维护量。一、 项目简介1， 本例项目在土耳其的卡利喀里市郊，该项目是土耳其首都安卡拉市的居民饮用水工程。项目是由土耳其本国一工程公司——MPE承建，昆山半岛水处理公司属于成套设备供应商。土耳其的MPE公司自1988年成立，其业务始终围绕着水处理行业，业绩遍布中东、欧洲和非洲各地。昆山半岛水处理公司在中国也有近20年的业绩历史，其项目主要集中在电力、化工、冶金、电子、医药等行业的净水和污水处理。2， 项目工艺简介：本例项目的原水是地表河水，通过前级预处理（澄清池，沙滤）后进入六套超滤设备，然后进入五套反渗透设备，后再进入后级处理以达到饮用水的指标要求。这其中的六套超滤设备和五套反渗透设备由昆山半岛水处理公司提供，并且包括其控制系统。3， 项目当中使用了SIEMENS品牌的水泵电机、S7 200 PLC（六套 CPU是224XP）、S7 300 PLC（二套 CPU是315-2DP，三套ET200M扩展）、MP277触摸屏（二套）等。 二、 控制系统构成 控制系统主控单元采用SIEMENS S7-300 PLC，子控单元采用SIEMENS S7-200 PLC，主控单元的现场人机界面采用SIEMENS MP277 10.4” 触摸屏。这样的配置既经济又稳定，而且作为出口设备具有控制系统的相对独立性。1， 系统简介 本例属于市政饮用水项目，原水是地表河水，归属于中国供货的设备是六套超滤和五套反渗透设备，总出力3360m3/h。本文主要针对超滤设备进行控制系统的论述，每套超滤设备由独立的PLC S7-200进行控制，负责超滤设备的运行、反洗、模拟量信号处理、报警等本体设备控制。子控单元S7-200 PLC由224XP CPU ，EM277 ProfiBus DP通讯模块和I/O信号模块组成。 主控单元S7-300通过和S7-200交换信息，协调各单台超滤设备液位连锁和反洗工艺步序排队。S7-300 PLC采用315-2 DP CPU，CP341以太网模块和I/O信号模块。315-2 CPU的MPI口连接触摸屏MP277，DP口与S7-200 的EM277连接，通过Profibus DP 通讯。 2， ProfiBus DP 配置 S7-300与S7-200通过EM277进行PROFIBUS DP通讯，需要在STEP7中进行S7-300站组态，在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程，只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区与S7-300的组态EM277从站时的硬件I/O地址相对应就可以了。本工程控制系统的ProfiBus DP 配置过程如下：1) 在S7-300站组态六个EM277子站，每个EM277子站分别对应一套超滤设备。每个子站的通讯字节数是64字节输入和64字节输出。六个EM277子站的ProfiBus DP 地址分别是：3，4，5，6，7，8。 2) 下载S7-300的硬件配置，将EM277的拨位开关拨到与以上硬件组态的ProfiBus DP地址设定值一致，这样S7-300发送给S7-200的数据存放在S7-200的VB0－VB63中，对应S7-300的P； S7-300接收来自S7-200存放在VB64－VB127中的数据，对应S7-300的PIB0-PIB63。其他各组以此类推。这里需要注意的是在S7-300中交换数据区的地址终是以PQB*和PIB*的形式出现的，因为在组态EM277时地址是以字节的形式通讯的。3) S7300与S7200通讯，多能传送128字节数据。如果程序需要多于128字节数据传送，则可以分两次或多次传送，在特定位设置数据组标记，以便分清所传送的数据是哪一组。在本例中，就是由于判断条件较多，传送的字节超过了128个，于是采用数据跳板的方式分两次对数据进行传送。在S7-300中设置标记位（注意此标记位一定要位于数据交换地址区内，因为该标记位也需要传送。），S7-200接收此标记位，根据标记位的信号性质，分别将数据传送区的数据MOVE给两块独立的地址区，在S7-200程序中使用这两块独立的地址区数据即可。 3， 触摸屏MP277和S7-300 PLC的通讯设置及画面风格 本例中由中方提供设备的人机交互界面是Siemens 10.4” 触摸屏MP277。是Siemens全新设计，性能显著增强的多功能面板，10.4" TFT 显示屏，64K 色，分辨率 640 x 480。bbbbbbs CE 操作系统，内置 PROFINET/以太网，2 个 USB 端口 (鼠标，键盘，打印机，USB 棒)，多达 5 种语言在线切换，全球通用 (包括亚洲和西里尔语言) 。本例工程中屏与S7-300 PLC通过MPI口通讯，屏的编程软件是WINNCC flexible 。1) 通讯设置 MP277和S7-300的通讯设置非常简单，只要在屏的编程软件WINNCC flexible中的“连接”选项的“通讯驱动程序”选中“SIMATIC S7 300/400”即可出现下图示参数页。屏一侧的接口是“IF1B”，PLC一侧是“MPI”。通讯电缆使用ProfiBus DP通讯电缆和DP接口模块制作，和制作ProfiBus DP通讯电缆一样，屏和PLC两侧的终端电阻都设置成“ON”。PLC编程软件STEP7中针对屏可以不做任何设置。至此，MP277和S7-300PLC的通讯设置就完成了。 另外，在对屏进行下载组态画面时，可以采用以太网的方式，因为MP277提供以太网接口，并且设置通讯网址和接口非常方便，下载速度也快。只需要笔记本电脑和屏的IP地址设置在一个网段上，网关设成“255.255.255.0”，使用一根交叉网线即可。 2) 画面风格 本例触摸屏画面的整体风格类似普通计算机软件，画面之间的切换采用菜单和点击相关设备图标的方式。主画面之间采用菜单的形式切换，设备控制和参数画面采用点击相关设备的方式。这种方式与点击按钮切换画面方法相比节省空间，留给主画面的空间就较大，更有利于使用者操作。 另外，MP277屏支持64K色，色彩丰富，艳丽。本例屏画面以灰色为背景，主体设备和按钮以深灰色为主，而各类指示信息以亮色为主，二者形成鲜明对比，整体感觉又有一种底部稳重，界面鲜明的特色。 三、 项目自2008年08月投入运行以来，每天24小时不间断运行，至今没有出现任何不正常现象，运行非常稳定。由于触摸屏画面在设计时就本着清晰明了的原则，所以现场操作人员感到非常方便。四、 应用体会 此控制系统运行系统稳定、可靠。极大地tigao了劳动生产率，该系统有效地解决了生产中的很多问题，如减少了生产过程中的突发故障，缩短了生产准备时间和抢修时间，减少了工人的劳动强度，为电厂锅炉补给水处理创造了可观的经济效益和社会效益，达到了节能、降耗的目的。SIEMENS PLC硬件稳定可靠，网络功能强大，PLC级别从低到高互连性强，STEP7软件编程界面友好，程序结构简洁，在编程组态过程中真正体会到了SIEMENS的“知其道，用其妙”的口号。
