基于DOP人机界面的PLC洗梗机经过控制系统.docx

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1、基于DOP人机界面的PLC洗梗机经过控制系统liufb导语：系统采用DOP作为人机界面，S7300-PLC完成经过控制，程控制程序对经过变量实时收集、数字整定、优化控制对象、施行在线控制、应用系统功能块完成洗梗水温恒温控制，保证洗梗机控制系统可靠工作摘要:系统采用DOP作为，S7300-PLC完成经过控制，程控制程序对经过变量实时收集、数字整定、优化控制对象、施行在线控制、应用系统功能块完成洗梗水温恒温控制，保证洗梗机控制系统可靠工作。关键词：人机界面，洗梗，经过控制在烟草制品中，除烟叶可以加工烟丝外，加工经过中产生大量烟梗可以以利用，烟梗加工经过中需要去杂质，恢复柔韧性，才能利于烟梗切片加工

2、，处理经过就需要烟梗回潮。水槽式烟梗回潮机是梗处理线上的一台主要设备，它利用循环恒水温介质将烟梗进展净化处理。设备主要由洗梗箱体、管路系统、输送网带和水分控制四局部。整个水分经过控制主要由水温、烟梗水中停留时间、压缩空气吹水量来控制水分到达工艺要求。根据设备工作的需要，我们设计基于DOP人机界面的PLC洗梗机控制系统必须保证洗梗机水份到达工艺要求，本系统DOP人机界面作为触摸显示屏，采用S7-300PLC作为控制主机，组成控制系统，构成系统可以完成水温的模拟量闭环控制，水位的数字量闭环控制，循环水流速度可调节开环控制，上下游水位的联锁控制。系统工作稳定控制精度高，知足系统工艺要求。1控制系统的

3、硬件组成洗梗机硬件系统主要由四局部组成，第一局部是人机界面，系统选用中达电通公司的DOPAE80THTD触摸屏，AE80触摸屏有65536色，32位RISC微处理器，32M存储器，512K断电保持，USB编程。有3个串行通讯口，RS232/RS422/RS485三种通讯接口可供选择，考虑我们用S7-312C直接通讯，我们用RS485接口，触摸屏完成系统显示和控制和系统控制参数调整，温度变化趋势图、故障报警等任务。第二局部经过控制局部的PLC由S7-312-5BOO-OABO完成，它有1O个数字量输入，个数字量输出，可以知足本系统的数字量需要，除CPU312C外需要通过硬件组态配置一个模拟量输入

4、模块6ES7331-7KFO2-OABO，它是8路12bit拟量A/D转换模块，12位控制精度可以知足本系统要求，8路输入可以可以配置成3路温度铂电阻PT100输入,010V电压输入供输入速度信号，经转化量显示水流速度。一个模拟量输出模块6ES7332-5HB01-OABO,它是4路12位模拟输出模块系统一路输出420mA控制气动薄膜调节阀，通过阀门开度控制水箱温度恒定。第三局部是系统输入检测器，数字量输入完成根本起停联锁和水位控制。模拟量输入温度检测，由pTl00完成3路温度信号检测，供水箱温度闭环控制。一路电压输入，输入变频器输出频率，经系统转化为数字信号供触摸屏显示水流速度。第四局部是执

5、行器，主要控制系统上下游联锁输出信号，水流变频器起停。加水电磁阀控制水位，入水加温电磁阀控制入水温度。保温气动薄膜调节阀，完成水箱温度的恒温控制。详细组成见图1。2DOP触摸屏与西门子PLC通讯西门子S7-312CPLC通讯口只有MPI接口，不具有标准的RS232和RS485接口，通常触摸屏只连接西门子自己的触摸屏，用自己的MPI接口，但西门子触摸屏价格较高，有时考系统性价比，选用其它品牌，这样通讯协议设定就需要多一些技术，通常采用西门子公司PC-MPI转接电缆连接，这样简单可靠但本钱较高，硬件安装多个转换盒，安装不方便。本系统采用直接连接，协议设定就尤其重要，详细设置经过如下：首先通讯速率：

6、19200，8,EVEN,1.RS485；然后PLC站号：最后是控制区/状态区：DBWO/DBW20。需要考前须知的有此驱动只能用于1台DOP人机界面连1台PLC；PLC通讯速率需改为19200，8,EVEN,1.；不可使用2个通讯口都用；DOP站号需设为O15，假设超过此范围，那么通讯协议自动改为15；没有接连接电缆时，DOP人机界面约5s后，会显示Errormessage。假设接上连接电缆时，DOP人机界面需重新送电，才能连上通讯成功；送电后，因DOP需承受PLC通知前方可连上。故第1次联机所需时间较长，正常情况下，应在5s内连上；此协议为多段来回的通讯1个命令需DOPHMI与PLC通讯屡

7、次，方可完成。故通讯速度较一般控制器慢。但与S7-300使用PCadapter速度根本一样。详细DOP触摸屏与PLC硬件接线如图2。3模拟量模块的设计3.1模拟量模块的设置在洗梗机水分控制局部中，选用SM331，模拟量输入模块是将模拟信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成是A/D转换器。一般模拟由变送器输出标准直流电压、直流电流信号。SM331可以直接连接不带变送器的温度传感器，这样不用温度变送器，不但节约硬件本钱，而且减少故障点。但直接连接传感器需要对测量范围进展设置。S7331-7KFO2-OABO模拟量模块的输入类型用模块侧面的量程卡来设置。量程卡安装在模拟模块侧面，每2个通道

8、一组，8个通道4个量程卡，当设定为温度时，2个通道为1路输入。供货时通常设置在默认的B位置10V。需要设定3路温度检测，根据资料A为温度传感器输入。所以使用改锥，将量程卡从模拟量输入模块中松开，再将量程卡选好位置A指向模块标记点，插入量程卡。系统将3块量程卡设为A，第四块不变仍为B，这样完成3路温度、2路电压输入的量程卡设置。硬件设置完后要进展联机进入STEP7中硬件设置中选择模拟量量程，详细STEP7中模拟量输入模块量程设置如图3。3.2模拟值模块转换、循环和响应时间转换时间由根本转换时问和模块的测试及监控处理时间组成。根本转换时间直接取决于模拟量输入模块的转换方法积分方法，瞬时值转换。模拟

9、量输入通道的扫描时间，即模拟量输入值本次转换到下一次转换时所经历的时间，是指模拟量输入模块的所有激活模拟量输入通道的转换时间总和。模拟量输出通道的转换时间由两局部组成：数字量数值从CPU存储器传送到输出模块的时问和模拟量模块的数一模转换时间。模拟量输出通道也是顺序转换，即模拟量输出通道依次转换。扫描时间，即模拟量输出值本次转换到再次转换时所经历的时间，是指模拟量输出模块的所有激活的模拟量输出通道的转换时间总和，所以可以通过在STEP7中禁用所有没有使用的模拟量通道，来降低I/O扫描时间。3.3连接传感器至模拟量输入根据测量方法的不同，我们可以将电压或者电阻等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块

10、。为了减少电磁干扰，对于模拟信号应使用屏蔽双绞电缆，并且模拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地。假如电缆两端存在电位差，将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流，造成对模拟信号的干扰。在这种情况下，应该让电缆的屏蔽层一端接地。对于带隔离的模拟量输入模块，在CPU的M端和测量电路参考点MANA一般是端子10和11之间没有电气连接。假如参考电压UN和CPU的M端存在一个电位差UISO,必须选用隔离模拟输入模块。通过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位连接导线，可以确保UISO不会超过允许值。假如使用的传感器是非隔离传感器，在输入通道的测量线M-和测量电路的参考点MAA之间会发生有限电位差UCM共模电

11、压。为了防止超过允许值，在测量点之间必须使用等电势连接导线。4温度控制程序功能块设计STEP7程序允许在线和离线编辑程序，首先创立OB1系统组织块，然后创立定时中断组织块OB35,在OB35中调用温度控制功能块FB58，调用FB58前提是在STEP7中安装标准库StandardLibrary,调用经过是翻开OB35点击View点击Overview点击右侧Library点击StandardLibrar点击PIDControlBlocks点击FB58温度控制功能块，在输入参数时，输入背景数据库DB1。DB1作为OB35背景数据库，背景数据库中的数据构造是由系统自动生成，用户不能修改，必须按标准库中

12、的数据格式要求输入数据，在背景数据库中还有一些系统控制参数设定，有些控制参数可以以在背景数据库中修改，翻开背景数据库DB1,选择参数视图，就可以修改参数如：采样周期、PID参数、上下限、脉冲输出等。在OB35中调用FB58功能，输入响应控制量、数字量及模拟量等，当参数输入完成，系统就可以运行程序。在程序调用LAD显示当中有十几个输入中可以选择必须的输入，有些必须输入，有些可以用系统默认值，在本系统启动后输出M6.0,启动FB58。设定值用变量SPINT是浮点数格式必需输入，通过触摸屏输人数据MW2,MW2转化成浮点数MD6中，MD6作为SPINT；经过变量输入用PVPER外围经过控制变量输入外

13、围设备I/O格式经过变量，即用S73317KF02模拟量输入模块的PIW258的数字值作为经过变量，假如将此数据转化为浮点数，即可输入PVIN，梯形图中程序PVIN和PVPER输入1个即可，输入PVPER即简单又减少转化控制程序的编写，在控制功能块中，一般常输入PVPER在功能块中将PVPER转化为浮点数PVIN，用设定值SPINT减去PVIN就是误差。在系统中介入PID控制。功能块还有手动功能，当外界条件不知足自开工作条件可以用手动控制工作，详细是将其中MANON设置为M1.O,当M1.0为1时，可以将设定触摸屏设定手动输出数据MD10,设定MAM为MD10中，LMNPER经过输出直接输出控

14、制值。控制器有7个输出可以作为系统控制的控制输出和显示用输出，其中主要利用PV格式化经过变量，可以作为蒸气调节阀阀开度显示。LMNPER是I/O格式的控制量输出值，这里直接输出到PQW272，在模拟量输出端输出410mA控制气动薄膜调节阀。功能模块还有QLMNHLM、QLMNLLM上下限报警。这样功能块程序设计根本完成。温度控制功能块编程界面如图4。5完毕语DOP人机界面美观大方、具有直观的图形化界面、操作简单、使用方便，把复杂消费线监控变得简单明了，大大减少了劳动强度，在洗梗机控制系统的消费理论说明，该系统各项功能知足消费需要，进步了消费效率。应用DOP人机界面完成的梗丝水温自动控制系统，进而保证梗丝的水份在合格范围内。参考文献 1中达电通公司DOP系列人机界面手册K中达电通公司，2007 2严盈富，触摸屏与PLC入门M北京：人民邮电出版社，2006 3西门子公司STEP7编程手册K北京1996 4菜皖东计算机网络M西安：西安电子科技大学出版社，2000 5S.BrianMorriss.可编程逻辑控制器M.杨智，王琅，朱海锋，译北京：机械工业出版社2006 6王智兴自动控制原理M.北京：机械工业出版社，1987