基于PLC控制的铝粉自动过筛和称量系统.pdf

自 动 化 技 术与 应 用 2 0 1 1 年 第3 0 卷 第3 期 P L C 与D O S PL C a nd DCS 提 升 机 用于 将 装 满铝 粉 的原 材料 桶 从地 面提 升 到 二层 平 台上 ， 提升 机 由油 缸 、液压站 、 框架 、底 座 、动 架和防护系统等部分构成。其中动架包含有指爪 ， 指爪 平 时是 隐藏 在移 动架 里 面 ， 当放 有 原材料 桶 时 ， 指爪 竖 起 ， 起 到稳定 原材料 桶 的作用 。 2 ． 2 台车 台车从提升 机上接 收原材料桶 ， 运输 到旋振筛跟 前 ， 与旋振筛上方导 料装置进行对 接 ， 然后 翻转 ， 将原材料倾 倒 到旋 振筛上方 的料斗 内。台车 由翻转架 、底 盘 、大 支 架 、支腿 、盖盖机 构 、阀板 、回转夹 紧机构和一 系列气 缸、油缸等部分组成。底盘装有轮子， 由双导杆磁性无 活塞杆气缸推动在导轨上移动。当物料桶从提升机提升 到位时， 回转夹紧机构将物料桶往翻转架上回抱 ， 盖盖机 构将物料桶桶 口密封 ， 气缸推动底盘沿导轨运动到后位 ， 油缸驱动实 现物料 桶翻转 ， 然后打开 阀板 ， 将物料通过导 料装置倾倒在旋振筛上方的料斗 内。图 2是 台车示意 图。 图 2 台车示意图 2 ． 3 导料装置 导 料装置 起 到衔接 台车 与旋振 筛料 斗的 作用 ， 当 台 车与导料装置对接时， 导料装置 的阀板打开 ， 物料从 台 车 上的物 料桶进 入 到旋振 筛 的料 斗 内 。 当台车离 开后 ， 阀板关闭， 可以避免物料飞扬 。 2 。 4 旋振 筛 旋 振筛用 于 铝粉 的筛 分 ， 通 过合 理 匹配 筛 网 ， 能 筛 分出粒度不同的铝粉。该设备由多层筛箱的筛体、支撑 弹簧、立式防爆振动 电机及底座等部分组成 。 旋振筛上方有料斗和导料装置 ， 衔接台车与旋振筛。 2 ． 5 接料装 置 接料装置包括接料用气动接 口器和接料料斗 ， 接料 时， 气动接 口器打开， 接 口器与接料料斗对接 ， 过筛后的 铝 粉直 接 送入 接料 料 斗 。 接料料 斗 下方安装 梅特勒 一 托利多 公司 防爆地 秤 ， 用于 物料 称量 ， 物料 重量 在控 制 室远程 显示 ， 接料 料 斗 内铝 粉重 量到 达设 定值 时 ，自动 发 出提 示 信号 。 3 控 制系统 3 ． 1 控制 系统工作原 理 由于铝粉 自动过筛和称量系统的控制室距离防爆 工房现场较远 1 0 0米以外 ， 现场使用的气信号和电信号 较多 ， 所 以控制 系统 设计 为分 布式结 构 。 控制系统 以西门子 PL C为控制核心 CP U 选用 C P U3 1 3 C 一 2 D P ， C P U安装在控制室的控制柜内。在防 爆工房旁的动力间 放置液压站、空压机等动力设备 内 设置一个 现场柜 ， 内装有 西门子 E T 2 0 0 M 接 口模块 1 5 3 - 1 和 PL C输入 、输 出模 块 ， 用于连接 液压站 电机 、 电磁 换 向阀 、气 缸磁 性 开 关 、到位 接 近开 关 、 防爆筛 网 电 机、防爆振动电机等元件 ， 现场柜内还安装有气 一电转 换器和电控气阀， 就近连接各个气缸和现场操作用的推 拉 式 换 向气 阀。 c P U3 l 3 C 一 2 D P作为P r o f i b u s D P 现场总线的主站， 通过 P r o f i b u s - DP总线 与现场柜 内的接 口模 块连接 ， 实 时检测铝粉 自动过筛和称量系统内各设备气缸和油缸 上磁 性开 关和接 近开关 的状态 ， 并控 制和协调各 个气 缸 和油缸的动作。 控 制系统 配置 高性 能 的上 位计 算机 与 下位 机 P L C 通讯 ， 用于显示工艺状态和动作模拟 ， 同时对系统发出 操作 指 令 。 图3是控制系统工作原理图。 ⋯～⋯⋯～ ⋯ _ _ _ _ _ _ __ - _ ■ 。- _ _ _ __ _ - _ 。 ‘ _ _ - _ - _ _ _一 ⋯一 Iii153～l ■I、I 圈 豳 l I 瑚 总蟪 l ⋯～⋯⋯垫 皇 ⋯⋯⋯一 j 一⋯一 里 ⋯⋯j ⋯一 堕 塑一 一 ～ 图 3 控制系统工作原理图 3 ． 2 下位机程 序设计 模拟阀监控流程 指的是图 6 程 。如 图 9所 示 。 亍业 应 用 与 交 ,J右 I L 自 动 化 技 术与 应 用 2 0 1 1 年 第3 0 卷 第3 期 中阀门 监 控程序的 流4 结束语 进 入 1 J 扫 描 处 理 来 自 P LC 的 指 令 1工 r 扫 描 来 宜按 键 的 操 作 指 令 监 视 仿 真 程 序 中 阀 门 的 状 态 向 外 电 路 输 出 仿 真 阀 f - ] 的 状 态 退出 1 J 图 9 模拟阀监控流程 本设计是结合工程的实际应用进行的， 为实验室调 试提 供一 个仿真 的环境 ， 并通 过按钮设 定就可 以轻松 切 换 要仿 真 的设备 ， 实 现设备 仿真 功 能 ， 具 有很 高 的实用 价值 。该 系统 可用于 自动化 控制逻 辑测试 、校验 ， 工 厂 验 收演示 ， 员 工培训 等方面 。该 平 台已在西部 管道 、西 气东输 川气东送等大型管道 的 SC ADA 系统调 试 中得到 了应 用 。 作者简介 魏玉强 1 9 8 3 一 ， 男， 助理工程师， 主要从事管道 自动 化 控 制 系统 集 成 工 作 。 上接 第 6 9页 参考文献 [ 1 】阳宪惠等． 现场总线技术及其应用[ M】 ． 北京 清华大学 出版社 ， 1 9 9 9 ． [ 2 ]邹益仁等． 现场总线控制系统设计和开发【 M】 ． j 匕 京 国 防工业 出版社 ， 2 0 0 3 ． 【 3 】S I E ME NS AG． 7 -3 0 0 产 品 目录 [ Z ] ， 2 0 0 3 ． 4 】S I E ME NS AG． s 7 3 0 0硬件安装手册[ Z J ， 2 0 0 2 ． [ 5 1 S I E ME NS AG． 工业通讯及现场设备产品目录[ z 】 ， 2 0 0 4 ． 作者简介 曾庆林 1 9 7 8 一 ， 男， 硕士研究生， 工程师， 主要从 事 非 标 设 备 自动控 制 系统 设 计 。 上接第 7 3页 8 当完成 “ 设定标定通道”任务后， 必须把所有 能， 这些都是传统的漏 电保护开关不能提供的； 其通讯功 模块 的标 定开关 置 “ OFF”的为置 ， 同时所 有的通道 号 能 更 能够 实 现 远程 监 控 ， 实 现供 配 电系 统 远程 漏 电检 必须是唯一的且连续 ， 不能重复和跳跃 ， 否则无法正常 测、监控 。为维护人员提供了精确、方便的维护条件 ， 工作。按一下 “ E S C”键则退出该状态。 大大减少了因漏电造成设备损坏、人员触电伤亡、电气 9 设定通道总数 在 系统 设定菜单下按 一下 “ 3 ” 漏 电火 灾 等情 况 发生 的可 能性 。 键， 就进入设定通道总数状态。可根据使用 “ xTEZ1 漏 电流监测”模块 的数量 I i 2个 来设定该显示控 制器 可控制显示 的通道 总数 i -4 8 。 6 结束语 漏 电检测仪较传统的漏 电保护开关， 不仅检测漏 电 的灵敏度 高 ， 还能有 效解 决 因人为原 因 、产 品质 量原 因 等造成的漏电保护开关不能及时、准确动作的弊端； 漏 电检测仪具有的历史数据查询功能可以有效的检测到 漏 电线路位置 、漏 电电流的大小 、漏 电的实时监控 等功 作者简介 李振玉 I 9 8 3 一 ， 男 ， 工程师， 长期从事电气自 动 化 设 备 管 理 维 护 工 作 。