1336SBRF75AAEN5L Allen Bradley

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在运行过程中的稳定程度和可靠性直接关系到生产性。由于早期的电气控制多为继电器线路，长期运行容易老化，从而使灵敏度降低，在运行过程中会经常出现停机故障，给正常生产造成影响。采用可编程控制器技术改造空气压缩机的控制，克服了传统的纯继电器控制电路的不足，不仅可以完成对开关量控制，还能实现对模拟量进行控制。满足了系统对控制准确性和性的要求。

　　2系统工作过程

　　2.1空气压缩机组的工作过程

　　在设备上电开机后，系统首先对空缩机的运行条件进行检查，当冷却水压力、空压机曲轴箱油压满足要求时，1＃机启动，2＃机作为备用，其启动方式均采用y-δ起动方式，y-δ起动延时为6秒。起动后，储气罐开始充气，在储气罐压力达到设定值0.7mpa时空缩机进气阀关闭，机器空运转。当储气罐压力下降到0.65mpa时，进气阀打开，再次进行充气。由于故障等原因使储气罐压力降到设定值0.55mpa时，且1#机处于停机状态，则2#机起动并正常运行，其运行原理同1#机相同，继续对储气罐充气。在储气罐压力降到0.55mpa时，且2#机处于停机状态，1＃机起动并正常运行。与此同时，两台机器的正常运行时间均为12小时，也就是说，一台机器运行到12小时时，无论其有无故障，或是储气罐压力是否低于0.55mpa，均要停机并启动另一台机器。

　　2.2气体干燥设备的工作原理

　　两台压缩机共用一台气体干燥设备。无热气体干燥器，开机后，a塔先做吸附运行，b塔做再生运行。在设定的时序控制下，进气电磁阀a2打开a1、b1、b2均关闭，压缩空气经a2阀，从底部进入a塔，在向上运输过程中，气体中的水分被塔内吸附剂吸掉，干燥的气体通过梭阀c进入储气缺罐，与此同时，在a2打开后，经延时10秒b1打开，用b塔中的残余气体从上到下运动，将吸附剂中的小分从b1阀带出，经消声器排空。其开启的10秒时间是进行b塔脱附工作。在a2打开后延时十分钟后b2电磁阀打开，同时a2阀关闭，b塔进行充气，十秒后，a1阀打开，a塔中剩余气体从上至下经a1阀，从d消声器排出，并将a塔中水分带出，使a塔脱附，经延时十秒a1阀关闭。此时，由于a塔中的压力下降，b塔中的压力上长，梭阀c将a排气口关闭，将b排气口打开。同理，在b2阀开启十分钟后，a2阀打开，b2阀关闭，延时十秒，b1阀打开，使b塔进行脱附运行。就这样两塔交替运行，进行对气体的干燥。

　3系统的控制要求

　　3.1空气压缩机的控制要求

　　（1）开机前按通电源，所有安装在中控室和现场的状态指示灯点亮，显示当前状态。

　　（2）按下起动按钮，空压机按y-δ方式起动，进气口电磁阀打开，开始给储气罐充气。另外，在起动时，不要求两台机器同时运行，但可选任意一台先运行。

　　（3）正在运行的机器，运行时间超过12小时或故障，备用机起动，并运行。

　　（4）在运行过程中，如果发生水压、油压不足，立刻停机，并发出指示。

　　（5）按下停止按钮，停机。

　　3.2气体干燥器的控制要

　　气体干燥器的控制与空压机的运行同步，与空压机的电源一并打开，其起动受空压机的主接触器的控制。

　　4系统硬件设计

　　4.1系统配置

　　本设计所选用的是西门子300CPU，I/O口选用OYES-SM321和OYES-SM322数字量输入/输出模块及OYES-SM331模拟量输入模块在其三号扩展槽的第二个SM口上依次进行扩展。

　　4.2扩展单元I/O分配及接线

　　对奥越信300PLC的扩展口进行分配，其接I/O口定义如附表所示。

　　开关量信号的采集，空压机在高速运行时，有很好的冷却系统和润滑系统，以避免运行过程中产生的热量对机器造成损坏。所以水压、油压是首先要考虑的，采用压力开关进行这些量的采集，并连接到其数字量输入模块sm321上，起始地址为100.0-100.3。模拟量的采集主要是用于测试储气罐的压力，以控制空压机运行。这些量需要用压力变送器进行采集，并将0-1mpa的压力转换成4-20ma的电流信号送到模拟量输入模块SM331上，其起始地址为672-687。其硬件接线如图2所示。

　对于空压机的y-δ起动，虽然在软件程序设计中已经对其进行km2和km3、km5和km6的互锁，但为了其运行的性，所以在硬件连接中再一次对其进行互锁，确保起动时由于触点烧蚀或其它故障造成不能断开而产生短路情况。气体干燥器部分有四个电磁阀，这四个阀的在电源接通后，由ｋｍ1和ｋｍ4进行控制，无论是1＃机还是2＃一旦起动，气体干燥器就开始工作，其ａ塔下面的ａ2阀打开，a塔先行工作。然后按前述的工作原理进行工作。用ｋｍ1和ｋｍ2控制这一部分能保证气体干燥器与空压机的同步工作。

　　5软件设计

　　5.1空压机控制

　　依据空压机的工作原理设计其运行程序。开机，检查其水压、油压，在这些条件满足时1#机起动，并开始正常运转。在此要注意的是，在运动中2#机的起动，由于它一方面要受到定时器的控制，还要受到储气罐的压力控制，当储气罐的压力低于0.55mpa时，这说明1#机故障，所以2#机起动，但是这与1#机的初始条件相同，在开机时，储气罐的压力为0，两台机器都可以运行，因此在这里要求通过压力变送器和km1、km4共同对开机进行控制。km1、km4分别与压力变送器串接进行对两台机器的互锁运行控制。其主机和备用机的运行梯形图如图3所示，通过i672与q108.3控制1#机起动，i672与q108.0控制2#机的起动。这样就使得，当压力低于设定值0.55mpa时，两台机器不至于同时起动。

　5.2气体干燥器系统控制

　　空压机气体干燥器系统的梯形图对气体干燥器的控制，主要依据两台空压机的起动情况而定。作为共用部分，无论那一台机器起动都要求气体干燥运行，因此，在气体干燥的梯形图中不必设计起、停按钮，而是通过q108.0和q108.3即1#、2#机的km1、km4来完成其控制。

　　6结束语

　　本次改造后，在空压机在运行过程中，减少了操作人员到现场的巡回次数，可以通过在中控室直接观察空压机的工作状况，对现场出现的异常情况发出的报警信号，可做出快速反应，而不是像以前那样，等到其它气动控制的设备出现气压不足报警时才发现空压机系统有问题。经过这一年多的运行，除了设备的机械故障外，基本上没有出现控制上面的问题，完全符合设计要求。采用奥越信PLC其性价比高并且对空压机的控制，使其操作简便，而且在运行过程中的性和稳定性也进一步得到提高。

●西门子Simatic ET 200分布式I/O产品家族新增Simatic ET 200AL系列；

　　●Simatic ET 200AL结构紧凑，重量轻，体积小；

　　●可以灵活安装于各种位置；

　　●适用于安装空间狭小和具有移动设备的场合。

　　西门子在“2014中国国际工业博览会”现场展出了全新的分布式I/O产品--Simatic ET 200AL。该系列是Simatic ET 200分布式I/O产品家族的新成员，具有IP65/67高防护等级，结构紧凑，重量轻，体积小，适用于安装空间狭小和具有移动设备的场合。它可以直接安装在现场的机器设备或装配线上，例如安装在线缆拖链上，在狭小的空间里通过M8接口与传感器相连；可以通过螺钉灵活地从正面或者侧面安装，能够适应各种不同的安装环境。Simatic ET 200AL坚固，适用的温度范围为-25℃~55℃。它的模块宽度为30或45mm，每个站点多可安装32个模块，I/O点数多，可用于多种应用场合。

　Simatic ET 200AL可以通过西门子统一的工程软件平台TIA博途（Portal）轻松快速地进行组态和调试；它与其他分布式I/O设备（如Simatic ET 200SP或Simatic控制器）可以通过Profibus，Profinet或IO-Link总线集成到自动化网络中。由于各个接口和对应的连接电缆都采用颜色标识，并且模块上集成了电缆扎带孔，使电缆连接更加容易。Simatic ET 200AL采用塑料外壳，针对于移动应用的场合进行了特殊设计，可以用于高5g持续加速度的环境中。

　　SimaticET200AL具有电子短路防护功能，在线路中断或更换模块后可以自动启动。同时，它还具备Profienergy功能，在非生产期间按工艺要求协调关闭单个设备或整个生产单元达到节能的目的。另外，ET 200AL的输出模块可按照故障相关的方式成组地关断执行器。

这是PLC广泛的应用领域，它取代传统的继电器控制，按照逻辑条件进行顺序动作，按照逻辑关系进行互锁保护动作的控制。PLC应用于单机控制、多机群控制、自动生产线控制等。

　　运动控制

　　主要指对工作对象的位置、速度及加速度所做的控制。可以是单坐标，即控制对象做直线运动；也可是多坐标的，控制对象做平面、立体，以及角度变换等运动。有时，还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要有协调。这对于提高控制精度、响应速度和能源利用率有着重要意义。

　　过程控制

　　PLC已广泛地应用于连续过程控制领域。过程控制是对电流、电压、温度、压力等模拟量的闭环控制。过程控制的目的就是根据有关模拟量的当前与历史的输入状况，产生所要求的开关量或模拟量输出，使系统工作参数能按要求工作。这是连续生产过程常用的控制。

　　数据处理

　　信息控制也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。随着技术的发展，PLC不仅可用于系统的工作控制，还可用于系统的信息控制。

　　通信与联网

　　依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体。工厂自动化网络发展很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。有的企业将不同厂商的PLC设备连接到单层或多层网络上，相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理，从而实现全车间甚至全厂的综合自动化。

随着中国物联网示范应用的推进、物联网面向各个行业应用的不断深入和完善，中国物联网市场将会持续增长。物联网对PLC市场起到了巨大的拉动作用，PLC作为信息采集和控制的主要手段，在物联网的建设中起到决定性的作用，必然伴随物联网的发展而大步前进。

　　另外预计至2020年国网在用电和通信信息平台总投资1084亿元、465亿元，同时我国在实现模块与设备制造的道路上必然追求核心元器件的国产化，工信部规划元器件的国产化率要达到30%。PLC作为智能电网的主要通信方式，必然在信息采集设备中实现标配，而国外需求更将加速国内PLC行业的增长。

　　据统计，我国工业机器人的需求量以每年30%以上的速度快速增长。我国工业机器人安装量为正逐年递增，从工业机器人密度分析，我国的制造行业远未饱和，从汽车工业协会2008年11月提供的具体数据看，日本和意大利分别达到1710和1600，德国为1180，法国1120台，西班牙950台，美国770台，英国610台，瑞典630台，我国还不到90台即使我国达到600台的密度，则拥有213600台的市场潜力。PCL作为工业机器人的重要控制部件，市场需求量随着工业机器人的增长而增加，对于从事机器人和自动化解决方案的企业来讲，对PLC行业贡献巨大，自动化行业具代表性的企业拓斯达科技作为制造业自动化，机械手和工业机器人每年正以60%的速度增长，PLC的需求随着公司业绩的增长而增长，这将为PLC行业提供更多的机会。

　　据机构统计，在未来五年内，中国PLC市场的综合年增长率预计将达到14.1%。PLC中国市场预期以12.4%的年复合增长率(CAGR)增长，2015年这一市场将超过16亿美元。国产PLC在市场上所占份额较少，但是经过几十年潜心发展，我国已经形成诸如和利时、正航电子、合信、南大傲拓、无锡信捷等一批颇具实力的大陆PLC品牌。随着智能化、物联网、自动化行业的发展将使PLC的需求呈现井喷趋势。

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