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西门子s7-200|plc编程培训学校|西门子s7-200 plc编程培训班

作者:机电学校 日期:2020-10-12 人气:69
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CPU226是西门子S7-200系列中的高档PLC,本机自带24个数字输入口、16个数字输出口及两个RS-422/485串行通讯口,最多可扩展7个应用模块。这里通过扩展EM231模拟输入模块来采集电压信号,输入模拟信号可选择O V~10 V、±5 V、0 mA~20 mA等多种信号输入方式。最终PLC根据输入电压信号的大小控制脉冲发送周期的大小,从而达到控制伺服电机速度的目的。本系统中控制程序主要完成以下几个任务:

1)系统参数的初始化;

2)各种检测开关的读取;

3)电压、电流、工作压力、温度等的读取;

4)电机、变频器、电磁阀等的控制。

为了完成上述各种功能,程序分为七大模块,分别为:

1)初始化程序:完成系统各种参数的初始化,如在控制面板上对参数作了修改,则下次运行时会自动用新参数完成初始化;

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2)模拟量的读取:开机工作便开始完成电压、电流、工作压力、温度等的监测与读取,实时传递数据到面板显示;

3)主控程序:完成各子程序使能模块的调用及切换,各种限制及保护功能等;

4)手动控制程序:实现各种控制状态的手动操作;

5)自动控制程序:完成自动换棒、自动补水、自动引弧、各种电机等的控制;

6)控制算法程序:完成对产气压力和工作电弧的恒定控制;

PWM/PTO脉冲控制:根据检测到的电弧电压及碳棒状态自动调节脉冲频率或脉冲个数、两个脉冲口的配合与切换、PWM/PTO工作方式的配合与切换等。

整个程序的控制难点在于对电弧的控制,因此,本文仅给出电弧控制的流程,如图3所示。电弧控制难的主要原因在于电弧燃烧时其间距较小,容易受到外界干扰,引起控制器的震荡。在换棒过程中,最容易出现断弧现象,针对电弧燃烧时阴极和阳极燃烧速度不同设计了以下控制程序(阳极燃烧速度远远大于阴极)。

在换棒时,右电机(控制阳极碳棒)控制滚轴丝杆全速后退,左电机(控制阴极碳棒)则进入PID调节程序自动跟进,当检测到碳棒到位,右电机先控制滚轴丝杆快速前进以弥补虚位,然后将PID控制切换到右电机上,左电机缓慢后退。

基于PLC的水下电弧控制系统软硬件设计较为简单,但逻辑控制功能强大,由于许多PLC控制器中都扩充了PID控制功能,因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场合采用PLC控制是较为合理的。从系统实际运行的效果来看,该系统性价比高、可维护性强、性能稳定。

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