西門子PLC配套稱重模塊的應(yīng)用

 天平校準(zhǔn)的主要目的是獲得被校天平所受載荷與各分量西門子PLC的模擬信號(hào)輸出的函數(shù)關(guān)系。所謂天平校準(zhǔn)是指模擬天平的實(shí)際工作狀態(tài)，對(duì)在天平進(jìn)行標(biāo)定，檢查天平的質(zhì)量，鑒定天平的性能。加載系統(tǒng)是天平校準(zhǔn)設(shè)備中*的重要組成部分。能否對(duì)被校準(zhǔn)天平地施加校準(zhǔn)載荷對(duì)被校天平進(jìn)行校準(zhǔn)的前提。

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SIEMENS 上海翰粵自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司

上海翰粵公司銷售以下系列產(chǎn)品：

SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流電源 24V DC 1.3A、2.、3A、、10A、20A、40A
4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流傳動(dòng)裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、G110、G120.　
MIDASTER系列：MDV
6SE70系列（FC、VC、SC）
2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驅(qū)動(dòng) ： 6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128

系統(tǒng)及伺報(bào)電機(jī)，力矩電機(jī)，直線電機(jī)，伺服驅(qū)動(dòng)等備件銷售。

    據(jù)了解，國(guó)內(nèi)外的風(fēng)洞天校準(zhǔn)設(shè)備，施加校準(zhǔn)載荷的方式不盡相同，其中主要包括：凈重加載、液壓加載、氣動(dòng)加載和機(jī)械加載等。BACS-1500風(fēng)洞天平校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制選取了凈重自動(dòng)加載方案，該加載系統(tǒng)包括加載頭，砝碼串及其拖動(dòng)裝置和滑輪及其傳力鋼帶等幾個(gè)部分。

　　1.工藝和實(shí)際自動(dòng)化要求

　　為了獲得較高的加載精度，并通過定值遞增和遞減的階梯加載檢驗(yàn)被校天平的線性和重復(fù)性等性能，選用砝碼凈重加載方案，通過砝碼串及其拖動(dòng)裝置和增量式編碼器以及西門子PLC的CPU226CN實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)加載。

　　本加載系統(tǒng)采用自動(dòng)加砝碼的凈重加載方案，通過15個(gè)獨(dú)立的砝碼串及其拖動(dòng)裝置對(duì)被校天平施加校準(zhǔn)載荷。加載時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)加載電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過蝸桿/蝸輪，螺母/絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使砝碼托盤向下運(yùn)動(dòng)，使位于托盤上的一串砝碼自上而下逐個(gè)懸掛在加載桿上，實(shí)現(xiàn)加載的目的。當(dāng)MT6100iv5控制電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，托盤將懸掛在砝碼桿上的砝碼自下而上的逐個(gè)托起，使其與加載桿脫開，實(shí)現(xiàn)卸載的目的。

　2.加卸載控制系統(tǒng)

　　2.1 加卸載控制系統(tǒng)概述

　　自動(dòng)加卸載是通過三相交流電動(dòng)機(jī)(AO5624)經(jīng)蝸輪/蝸桿、減速器使絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)托盤上(卸載)下(加載)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。通過選擇合適的傳動(dòng)比和電機(jī)轉(zhuǎn)速，獲得合適的加載速度。并接在加載電機(jī)軸桿上的增量式編碼器通過高速計(jì)數(shù)器以脈沖方式傳給CPU226CN，經(jīng)比較運(yùn)算后提供給控制系統(tǒng)作為自動(dòng)加載的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加載的目的。

　　2.2 系統(tǒng)硬件配置

　　加卸載控制電路主要包括：空氣開關(guān)、西門子PLC及擴(kuò)展模塊、繼電器，電機(jī)三相滅弧器、保險(xiǎn)端子等……　　　本系統(tǒng)應(yīng)用西門子PLC高速計(jì)數(shù)器功能，選擇模式9(A/B相正交計(jì)數(shù)器)并初始定義計(jì)數(shù)器(HSC0，HSC1，HSC2，HSC4)，由于一臺(tái)西門子PLCzui多只能控制4臺(tái)電機(jī)，15臺(tái)電機(jī)可由4臺(tái)CPU226CN控制。以一臺(tái)西門子PLC為例，每個(gè)CPU226CN擴(kuò)展了兩個(gè)模塊EM221，具體輸入點(diǎn)如下：

　　程序編制

　　2.3.1 上位機(jī)程序編寫

　　由于開發(fā)環(huán)境為具有可視化功能的VB，上位機(jī)可以通過西門子PLC控件PLC_COM方便的對(duì)PLC寄存器進(jìn)行讀寫。很方便的做到數(shù)據(jù)的給定和反饋值的顯示。具體系統(tǒng)方框圖如下：

　　2.3.2 PLC程序的編寫

　　S7-200系列西門子PLC 具有自由通訊口，可由用戶自主編制通訊協(xié)議及相關(guān)通訊程序，由于控制程序量較大，并且通訊程序占有西門子PLC有限的內(nèi)存，因此通訊程序必須簡(jiǎn)潔。在本控制器中，西門子PLC始終作為從機(jī)，通過西門子PLC編程電纜(RS232轉(zhuǎn)RS485)與上位機(jī)通訊，根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的各種指令進(jìn)行應(yīng)答。通訊協(xié)議中，@表示起始字符，$表示結(jié)束字符，變量類型中W表示字型，B表示字節(jié)型，采用ASCⅡ碼。在接收后再將ASCⅡ碼轉(zhuǎn)換為實(shí)際數(shù)據(jù)。

　　高速計(jì)數(shù)器都設(shè)為A/B脈沖正交計(jì)數(shù)器工作模式，對(duì)采用增量式編碼器來進(jìn)行位置控制有點(diǎn)難度，需要每次計(jì)數(shù)器采回碼值都要存儲(chǔ)到PLC內(nèi)部寄存器，在下一次啟動(dòng)西門子PLC時(shí)再把寄存器內(nèi)的數(shù)值儲(chǔ)存回計(jì)數(shù)器中。這樣增量式編碼器可以作為式編碼器使用，方便控制，而且運(yùn)行可靠。

　　增量編碼器的信號(hào)與西門子PLC高速計(jì)數(shù)器連接，檢測(cè)托盤位置。程序編制時(shí)，將高速計(jì)數(shù)器(HSC0、HSC1、HSC2和HSC4)初始化為模式9，即為A/B脈沖正交計(jì)數(shù)器。為提高分辨率，高速計(jì)數(shù)器都設(shè)為4X模式。

　　2.4系統(tǒng)保護(hù)

　　在西門子PLC系統(tǒng)保護(hù)方面，系統(tǒng)在軟硬件都加了嚴(yán)密的保護(hù)，軟件方面，不但在輸出觸點(diǎn)設(shè)置互鎖保護(hù)而且在輸入觸點(diǎn)也進(jìn)行互鎖和連鎖保護(hù);硬件方面，在托盤的運(yùn)行軌跡上下兩個(gè)端面裝有行程開關(guān)，起到限位和保護(hù)作用。在控制柜控制電路中，增加了單項(xiàng)電流為2A的保險(xiǎn)絲的保險(xiǎn)端子，和總電流20A的三相空氣開關(guān)，對(duì)電機(jī)的過流提供了保護(hù)，可對(duì)電機(jī)在缺相的情況下提供保護(hù);除此還在電機(jī)輸入端并有電機(jī)三相滅弧器防止電機(jī)打火;總而言之，該系統(tǒng)在保護(hù)方面的工作是非常完善的。