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ENGLISH0755-88840386发布时间:2021-06-04 11:56:30 |来源:网络转载
1前言
为节约控制成本,使用模拟量模块代替称重仪表实现料仓称重及料位监控。
2硬件配置和系统功能
2.1硬件配置
系统由S7-200的CPU模块、模拟量输入模块、信号变送器、称重传感器和人机界面组成。
CPU模块:系统料仓由6个称重传感器进行称重,由于成本等因素,硬件配置方面采用CPU224XP,此CPU内置2路模拟量输入和1路模拟量输出,这样只需再选配一个4输入模拟量模块就满足系统要求了。比使用CPU224CPU模块另加两个模拟量模块有更大的成本优势。
模拟量模块:选用S7-200系列4输入的EM231扩展模拟量输入模块。EM231模拟量输入模块可接收0V~10V和0mA~20mA两种信号。
信号变送器:由于传感器输出为0mV~20mV电桥信号,需要通过变送器将电桥信号转换为PLC可接收的标准电压或者电流信号。由于CPU224XP自带的两路模拟量输入只能接收0V~10V电压信号,而EM231模拟量输入模块可接收0V~10V和0mA~20mA两种信号,考虑到维护方便及图纸可读性,所以统一选择应变电桥2.0mV/V输入,输出0V~10V的信号变送器,使用模拟量输入模块的电压输入功能。
人机界面:考虑实际情况,兼顾成本,选择台达TP02G-AS1文本显示器。
2.2系统功能
称重传感器输出的电桥信号经信号变送器转换成0V-10V信号作为PLC的模拟量输入,通过PLC程序运算,经人机界面将最终的重量值反馈给用户。用户可通过人机界面对料斗秤进行零点、间隔标定,同时可通过设定最低料位、最高料位实现料仓料位的监控。
3系统设计
3.1确定了硬件配置后,开始进行系统设计。
3.2人机界面及PLC映射组态
使用台达公司提供的TPEditor文本显示器编程工具可以方便的对系统进行组态。TP02G-AS1分辨率为160×32,支持多国文字显示,且内建两个通讯口(RS-232及RS-485,可同时使用)以及通讯警告指示LED灯。并可外接程序复制单元,快速移植程序,节省程序下载时间。
首先将程序中用到的内部继电器如零点标定、间隔标定、系统启动以及内部寄存器如实时重量、高限重量设定值、低限重量设定值等与文本显示器中对应元件一一做好映射关系;其次,编写设定值弹出画面,使用PLC程序内的标定完成继电器作为换页条件,调用文本显示器的标准值写入画面;最后编写报警设定点画面。
3.3PLC程序设计
PLC控制程序采用西门子公司提供的STEP7软件开发,其特点包括:线性化编程,所有的程序都在一个连续的指令块中,这种结构和PLC所代替的固定接线的继电器线路类似,系统按照顺序处理各个指令。模块化编程:程序分成不同的块,每个块包含了一些设备和任务的逻辑指令,组织块中的指令决定是否调用有关的控制程序模块。例如,一个模块程序包含有一个被控加工过程的各个操作模式。结构化编程:结构化程序包含带有参数的用户自定义的指令块,这些块可以设计成一般调用。实际的参数(输入和输出的地址)在调用时进行赋值。本系统PLC控制程序用梯形图语言编写。
4结束语
本系统使用模拟量模块代替专业称重仪表对料仓的料位进行控制,并能实时监控料仓物料重量,界面简洁明了,可读性及可操作性强,而且控制了系统成本,考虑到了扩展性,还可以根据实际需要通过DP端口入网。通过CPU224XP的模拟输出可实现远程通信,可广泛用于固体粉状、粒状物料的仓储、加工过程储存等实际工业生产。
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