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SIMATICS7—300在5525半自磨机自动控制系统中的应用

发布时间:2018-09-14 22:07:03 文章来源:长沙市长沙县榔梨镇金托学校    

范然

摘 要:PLC(Programmable Logical Controller)又叫可编程控制器,是一种以微处理器为基础,综合了现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,它具有功能强,体积小,程序简单、方便维护等优点,尤其是它适应恶劣工业环境的能力和高可靠性,使其应用越来越广泛,已经被称为现代工业的三大支柱(即PLC、机器人和CAD/CAM)之一。文章讨论了SIMATIC S7-300在5525半自磨机项目中的应用。

关键词:PLC;半自磨机;应用

1 项目简介

本项目应用于西藏玉龙铜业股份有限公司3000t/d选矿工程,年处理原矿90万t,日处理3000t。

2 系统介绍

该项目的半自磨机控制系统的设计中使用西门子S7-300 PLC为主要的控制设备。经过调试运行达已到了设计要求。半自磨机的主电机为高压电机,启停由中控统一控制。此设计负责磨机的辅助设备包括全静压油站,喷射润滑装置,空气离合器,慢传电机,和其他温度、振动监测点等的电气设计,并有机旁控制和集中控制的两地操作功能,辅助设备运转正常是主电机运行的必要条件。

磨机启动必须满足下列要求:

(1)油站高压油油压超过设定值;(2)喷射润滑工作正常;(3)油箱过滤器不报警;(4)油箱油温正常;(5)油站无压差报警信号;(6)所有流量监控器显示有油流且>70%公称流量;(7)主电机工作稳定;(8)空气离合器储气罐内的压力满足。

磨机停机条件:

(1)油箱油温≥55℃时;(2)任何一个流量监控器显示<50%公称流量;(3)油箱油位达到下限或低于下限;(4)主轴承温度≥55℃时 (可调);(5)油箱过滤器压差过大;(6)磨机与辅机不能正常运转;(7)因不明原因而導致低压系统断电应立即停主电机;(8)空气离合器储气罐内的压力低于设定值。

磨机报警条件:

(1)油箱油温≥50℃时;(2)油站高压油油压低于设定值(具体数值待调试期调整),任何一个流量监控器显示≤70%公称流量;(3)主轴承温度≥50℃时(可调);(4)油箱油位接近下限;(5)小齿轮测振值高于设定值;(6)空气离合器储气罐内的压力低于设定值。

3 电气控制系统的组成

(1)5525半自磨机系统设备包括1个低压电气控制柜,1个PLC柜。PLC柜是系统的核心,现场所有的信号都进PLC柜,再由PLC柜通过CPU315-2 DP,PROFIBUS总线接口传输到DCS系统,以便监控。PLC内部安装根据设备生产工艺要求编制的程序。PLC作为一种为工业自动化提供高可靠性的自动控制装置,可用于传统控制系统的改造,能灵活地实现各种工作方式的控制和切换:例如自动-手动、手动-自动的无扰动切换,若PLC出现故障,可切换到手动方式确保设备运行,并可根据PLC的错误代码排查故障。

(2)S7-300可编程序控制器是一种模块化的中小型PLC系统,能够满足中等性能要求的应用,具有无排风扇结构,模块化的特点,可实现分布,并且易于掌握。使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案,SIMATIC的S7-300应用领域非常广泛,有多种不同性能的CPU和丰富的多功能的I/O扩展模块,当任务性能要求扩大且功能复杂时,可以随时增加模块对PLC系统进行扩展。

(3)5525半自磨机的PLC系统:

5525半自磨机选用的是SIMATIC的S7-300,CPU-2DP,主要技术指标:

存储器RAM 128KB

执行时间 0.1μS

S7计数器 256个

S7定时器 256个

位存储器 2048字节

数据块 1023块

工作温度 0~60℃

本磨系统的PLC选用两个基板,共安装11个模块。

其中:

CPU 313C-2DP,1块

PS 电源, 5A 1块

IM365接口模块,1套

数字量输入模板4块:16点(6ES7 321-1BH02-0AA0)6块

数字量输出模板2块:16点(6ES7 322-1BH01-0AA0)2块

模拟量输入模块1块:(6ES7331-7KF02-0AB0)3块

并配有触摸屏TP900(6AV2124-0JC01-0AX0)

(4)根据工艺要求

使用用S7-300系统的编程软件,编制5525半自磨机控制程序,载入CPU模块中,程序的启动和停止顺序如图1和图2所示。

当有报警时,本系统软件都能通过程序编写,将信号反馈到触摸屏上。方便现场调试及日常维护工作的要求。

此控制系统采用的是SIMATIC TP900触摸屏,PLC和触摸屏通过RS232串口进行通信。利用人机界面操作监控系统,对PLC中的实时数据进行显示、处理纪录从而满足各种监控要求。

4 结束语

5525半自磨机PLC控制系统经现场调试验证,选型合理,工作可靠,满足半自磨机本身和控制工艺要求,用户及项目专家均表示满意,本文在调试试车成功后完成。该系统的组成及PLC控制程序在其他规格的磨机上或其他机型的PLC,均有可靠的参考价值。该系统操作简单,可靠性高,维护方便。

科技创新与应用 2017年9期

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