西門子CPU224XP可編程控制器6ES7214-2BD23-0XB8
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西門子PLC功能特點(diǎn)：
一、散裝機(jī)的組成結(jié)構(gòu)
SZ系列固定式水泥散裝機(jī)是由進(jìn)料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷?yè)P(yáng)裝置（包括松繩開關(guān)裝置、料滿控制器）、收塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、卸料閥、氣源閥、閘門等零部件組成。散裝機(jī)既可安裝在庫(kù)底也可安裝在庫(kù)側(cè)同相應(yīng)的卸料裝置配套使用。庫(kù)側(cè)散裝機(jī)使用時(shí)配備空氣輸送斜槽(含高壓離心風(fēng)機(jī))，庫(kù)底散裝機(jī)使用時(shí)配備短斜槽輸送部分(含高壓離心風(fēng)機(jī))，以適應(yīng)工藝布置的需要。
西門子CPU224XP可編程控制器6ES7214-2BD23-0XB8
二、 散裝機(jī)的原理及流程
水泥罐車抵達(dá)位置后，按控制裝置上的“下降”按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進(jìn)入準(zhǔn)備裝料狀態(tài)。按“裝車”鈕進(jìn)行裝車。此時(shí)高壓離心風(fēng)機(jī)工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過(guò)輸送斜槽；同時(shí)氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，收塵電磁閥開啟驅(qū)使氣缸動(dòng)作推動(dòng)外殼內(nèi)翻板并使翻板處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)除塵電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存氣體，收塵系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)；同時(shí)料位風(fēng)機(jī)和活化灰風(fēng)機(jī)打開。0.5秒后卸料電磁閥開啟，驅(qū)使氣缸控制卸料閥門打開進(jìn)行裝料。裝載容器內(nèi)的含塵氣體通過(guò)伸縮套管中的夾層通道由收塵接口抽到配套的收塵器中，使含塵氣體吸附到布袋上，工作現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)塵作業(yè)。當(dāng)物料裝到預(yù)先調(diào)定的高度或容器已經(jīng)裝滿時(shí)，裝載容器內(nèi)的物料會(huì)堵住散裝頭下方的風(fēng)管接頭，產(chǎn)生料滿報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉卸料電磁閥停止裝料。卸料電磁閥關(guān)閉1分鐘后活化灰風(fēng)機(jī)關(guān)閉，再過(guò)30秒后收塵風(fēng)機(jī)關(guān)閉，收塵電磁閥關(guān)閉，此時(shí)外殼內(nèi)翻板處于關(guān)閉狀態(tài)，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動(dòng)停止，料位風(fēng)機(jī)和高壓離心風(fēng)機(jī)停止，氣源停止。zui后按“上升”鈕使散裝頭上升至預(yù)定位置。灌裝結(jié)束。
三、西門子PLC控制的優(yōu)點(diǎn)
目前國(guó)內(nèi)水泥散裝機(jī)的電控部分大都是以大量的時(shí)間繼電器和中間繼電器組成的實(shí)序邏輯控制電路來(lái)控制各個(gè)閥門、電機(jī)的啟停時(shí)間和順序，在整個(gè)工作流程中各元器件動(dòng)作很頻繁，尤其是時(shí)間繼電器在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣的條件下更是容易損壞，故障率高。經(jīng)常造成裝車工作被迫中斷，降低了工作效率。而采用西門子PLC控制系統(tǒng)則大大避免了上述問(wèn)題。西門子PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）控制方式
繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。
（2）控制速度
繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。西門子PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無(wú)抖動(dòng)。
（3）延時(shí)控制
繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大。 西門子PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。
（4）上傳數(shù)據(jù)
四、現(xiàn)在水泥廠的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)設(shè)備DCS的要求也越來(lái)越高，因此在電氣方面我們要實(shí)現(xiàn)如下功能：
⑴能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從開啟除塵器設(shè)備到水泥罐車裝滿的全過(guò)程。
⑵運(yùn)行過(guò)程中，能將各設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)反饋到中控室。
⑶中控室接到備妥后可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟、停設(shè)備。
⑷停車狀態(tài)下，提供設(shè)備的備妥信號(hào)。
⑸運(yùn)行過(guò)程中若出現(xiàn)故障，可向中控室提供故障信號(hào)。
⑹實(shí)時(shí)監(jiān)控水泥罐車內(nèi)水泥的多少。
五、 西門子PLC控制的具體實(shí)現(xiàn)
基于以上幾點(diǎn)，我們選用奧越信公司生產(chǎn)的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的運(yùn)行。系統(tǒng)硬件組成
主要構(gòu)成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺(tái)、數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM223一臺(tái)、模擬量擴(kuò)展模塊EM231一臺(tái)，我們將各個(gè)電機(jī)和閥門的狀態(tài)及控制信號(hào)接入西門子PLC，由西門子PLC對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行控制；EM231可接收罐車重量信號(hào)4-20mA電流信號(hào)。我們也可以將這些信號(hào)通過(guò)EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協(xié)議將系統(tǒng)連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統(tǒng)升級(jí)為一個(gè)PROFIBUS-DP從站，實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)散裝車間的控制.
S7-200 CN PLC 實(shí)用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)所中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及掌握的主動(dòng)化。S7－200 CN 系列的壯大功用使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能完成龐雜掌握功用。因而S7－200CN 系列具備*的性能\價(jià)錢比。SIMATIC S7-200 Micro 自成一體：特別緊湊但是具有驚人的能力－特別是有關(guān)它的實(shí)時(shí)性能－它速度快，功能強(qiáng)大的通訊方案，并且具有操作簡(jiǎn)便的硬件和軟件。但是還有更多特點(diǎn)：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統(tǒng)一的模塊化設(shè)計(jì)－目前不是很大，但是未來(lái)不可*的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個(gè)緊湊的性能范圍內(nèi)為自動(dòng)化控制提供一個(gè)非常有效和經(jīng)濟(jì)的解決方案。SIMATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域從更換繼電器和接觸器一直擴(kuò)展到在單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。S7-200也越來(lái)越多地提供了對(duì)以前曾由于經(jīng)濟(jì)原因而開發(fā)的特殊電子設(shè)備的地區(qū)的進(jìn)入。
| 技術(shù)規(guī)范 | CPU221 | CPU222 | CPU224 | CPU224XP | CPU226 |
| 集成的數(shù)字量輸入 / 輸出 | 6入 / 4出 | 8入 / 6出 | 14入 / 10出 | 14入 / 10出 | 24入 / 16出 |
| 可連接的擴(kuò)展模塊數(shù)量（zui大） | 不可擴(kuò)展 | 2個(gè) | 7個(gè) | 7個(gè) | 7個(gè) |
| zui大可擴(kuò)展的數(shù)字量輸入 / 輸出范圍 | 不可擴(kuò)展 | 78點(diǎn) | 168點(diǎn) | 168點(diǎn) | 248點(diǎn) |
| zui大可擴(kuò)展的模擬量輸入 / 輸出范圍 | 不可擴(kuò)展 | 10點(diǎn) | 35點(diǎn) | 38點(diǎn) | 35點(diǎn) |
| 用戶程序區(qū) | 4KB | 4KB | 8KB | 12KB | 16KB |
| 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) | 2KB | 2KB | 8KB | 10KB | 10KB |
| 編程軟件 | Step7-Micro/WiIN | Step7-Micro/WiIN | Step7-Micro/WiIN | Step7-Micro/WiIN | Step7-Micro/WiIN |
| 支持的通訊協(xié)議 | PPI,MPI,自由口 | PPI,MPI,自由口,Profibus DP | PPI,MPI,自由口,Profibus DP | PPI,MPI,自由口,Profibus DP | PPI,MPI,自由口,Profibus DP |
| 模擬電位器 | 1個(gè)8位分辨率 | 1個(gè)8位分辨率 | 2個(gè)8位分辨率 | 2個(gè)8位分辨率 | 2個(gè)8位分辨率 |
| 外形尺寸（W×H×D）mm | 90×80×62 | 90×80×62 | 120.5×80×62 | 140×80×62 | 196×80×62 |
S7－200 CN 系列在集散自動(dòng)化體系中充足施展其壯大功用。運(yùn)用規(guī)模可掩蓋從代替繼電器的簡(jiǎn)樸掌握到更龐雜的自動(dòng)化掌握。運(yùn)用范疇極為普遍，掩蓋一切與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化掌握有關(guān)的工業(yè)及民用范疇，包含各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)備、民用設(shè)備、環(huán)境掩護(hù)裝備等等。如：
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| 全新 CPU 224XP 特性 | 升級(jí)CP221 & 222（與第二代S7-200 CPU比較） | 升級(jí)CP224 & 226（與第二代S7-200 CPU比較） |
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圖中R1、R2是阻值為10歐的普通電阻，其作用是防止RS485信號(hào)D+和D-短路時(shí)產(chǎn)生過(guò)電流燒壞芯片，Z1、Z2是鉗制電壓為6V，zui大電流為10A的齊納二極管，24V電源和5V電源共地未經(jīng)隔離，當(dāng)D+或D-線上有共模干擾電壓灌入時(shí)，由橋式整流電路和Z1、Z2可將共模電壓鉗制在±6.7V，從而保護(hù)RS485芯片SN75176（RS485芯片的允許共模輸入電壓范圍為：-7V～+12V）。該保護(hù)電路能承受共模干擾電壓功率為60W，保護(hù)電路和芯片內(nèi)部沒(méi)有防靜電措施。
