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基于S7-1200型PLC和HMI设想的主动洗濯机手艺申明

由来: 小说作家: 官宣了期限:2019-10-22 15:34:37
 择要:为妥善处理野生穿山甲洗濯波璃管叶轮用户压力变送器效果低、不全部、易破碎波璃管的系统错误谬误,应用于S7-1200PLC和HMI总体目标一堆台自主的洗濯机。先容了自主的洗濯机洗濯工艺流程总体目标、规范恳求、电脑硬件总体目标、组合件接线两端图总体目标、法式风格总体目标和HMI组态的措施和往事一幕幕。自主的洗濯机辨别是非了彩超波洗濯工艺,进行了洗濯程序运行自主的规范,洗濯单次、时候、液位可制定,HMI实时呈现液位和洗濯的情况,洗濯效果高、結果好,另外避免 破碎叶轮用户压力变送器。
 
弁言
在出产进程中,利用玻璃管转子流量计调理去离子水流量。在永劫候任务后,转子流量计玻璃管内壁、转子上会粘附杂质污垢,是以须要按期洗濯玻璃管转子流量计。传统的转子流量计洗濯流程为野生拆卸、浸泡、洗濯、组装,洗濯效力低、洗濯不完全、玻璃管易破坏。为此,本文基于S7-1200PLC和HMI设想一台洗濯次数、时辰、液位可设定,HMI能及时显现液位和洗濯状况,并可防止转子流量计破坏的主动洗濯机。
 
1洗濯工艺设想
1.1整体计划
主动洗濯机有两种洗濯情势,即主动洗濯情势和手动洗濯情势。主动洗濯机可以或许或许主动进水和排水,为进步洗濯品质,接纳轮回洗濯方式,即经由过程水泵将水打轮回洗濯转子流量计玻璃管外部和转子,洗濯实现后经由过程泵将脏水排挤。主动洗濯机接纳超声波洗濯手艺,能针对转子流量计的特别布局实现外部的周全洗濯,洗濯时辰短、效力高及洗濯品质好[1]。超声波洗濯机利用市场上成熟产物,具备加热且温控功效,超声功率可调。主动洗濯机工艺装备包含阀、泵、液位计、超声波洗濯机及其他管路讨论等,工艺图如图1所示。阀1(FV-01)为进水阀,进水时翻开;阀2(FV-02)为洗濯阀,轮回洗濯转子流量计外部时翻开;阀3(FV-03)为排水阀,洗濯实现排水时翻开;泵(01.00)在轮回洗濯和排水时启动;液位计(LT-01)用于丈量水位;超声波洗濯机(02.00)发生超声波并洗濯转子流量计,同时能给水加热。
洗濯工艺图
1.2主动洗濯工艺节制设想
洗濯次数、时辰和液位可以或许设定,温度、超声功率可调;按下启动按钮,主动进水、轮回洗濯、超声、加热,洗濯实现后主动排水;按下遏制按钮,遏制超声、加热、泵,封闭一切阀;为防止低液位带来的泵空转和加热隐患,液位需不低于0.1m能力启动主动洗濯;为了确保洗濯结果,总洗濯次数需不少于2次,此中第1次洗濯为加洗濯剂洗濯,第2次及今后为净水洗濯,每次洗濯时辰不短于1min,不然没法启动主动洗濯。
 
主动洗濯流程以下:(1)设定超声功率、加热温度,设定洗濯次数、每次洗濯时辰、每次洗濯液位。(2)很是好次启动,按下启动按钮,进水阀翻开,或轮回洗濯启动,进水阀翻开。水位到达设定液位后封闭进水阀,进入下一步。(3)启动超声、加热,翻开洗濯阀,启动泵。洗濯时辰到后封闭超声、加热、洗濯阀,停泵,进入下一步。(4)翻开排水阀,启动泵。排水实现后,封闭排水阀,停泵,进入下一步。(5)已洗濯次数累加1次。已洗濯次数小于设定洗濯次数,进入步骤(2)中轮回洗濯。已洗濯次数即是设定洗濯次数时洗濯实现。
 
1.3手动洗濯工艺节制设想
手动节制进水阀加水;手动节制洗濯阀、泵轮回洗濯;手动节制排水阀并启动泵排水;手动节制超声和加热;只要当液位不低于0.02m,且洗濯阀或排水阀翻开时能力启动泵;当液位低于0.02m,或洗濯阀封闭,或排水阀封闭时,泵当即遏制。手动洗濯情势下,可以或许按照现实环境操纵装备。
 
手动洗濯流程以下:(1)在超声波洗濯机上设定超声功率、加热温度。(2)手动翻开进水阀,加到适合水位后封闭进水阀。(3)手动翻开超声波、加热、洗濯阀,启动泵。洗濯实现背工动封闭超声波、加热、洗濯阀,遏制泵。(4)手动翻开排水阀,启动泵。排水实现背工动封闭排水阀,停泵。
 
1.4急停节制请求
任什么时辰候,一旦按下急停按钮,洗濯机遏制运转,一切阀封闭,泵遏制,超声和加热封闭。主动洗濯机有主动、手动情势状况唆使灯,运转(主动情势下)和遏制(主动下或急停)状况唆使灯。
 
2硬件体系设想
 
2.1工艺装备选型
为了统筹效力和本钱,设想一次洗濯40台转子流量计。为了进步洗濯效力,进水、排水和外部轮回水管路挑选内径20mm,阀门挑选电磁水阀。泵的流量要大,确保能尽快排完水。洗濯液位没过转子流量计便可,是以液位变送器挑选0~1m量程。超声波洗濯机挑选洗濯槽53L,超声和加热启停由按钮开关节制(很是好次按下启动,第二次按下遏制,第三次按下启动,如斯轮回),超声功率和加热温度在超声波洗濯机上设定。
 
2.2节制装备选型
 
2.2.1I/O点分派
手动洗濯情势利用较少,为了节流I/O点,削减电气接线和本钱,手动情势下均在HMI上操纵。为了操纵便利,手动、主动情势下均接纳2NO旋钮开关节制,而主动情势下启停接纳常开按钮开关节制。I/O点分派见表1。
I/O点分派
2.2.2PLC挑选
所挑选的PLC应能知足节制请求,I/O点数要适合。PLC产物的品种单一,其布局情势、容量、指令体系、编程方式、价钱等各不不异,是以公道挑选PLC,使其具备较高的性价比显得很是主要[2]。本文选用西门子S7-1200系列PLC,S7-1200设想松散、组态矫捷,有功效壮大的指令集。挑选CPU1215C,继电器输入,14点数字量输入,10点数字量输入,2点摹拟量输入,2点摹拟量输入,DC24V供电,能知足本设想请求。
 
2.2.3HMI挑选
凡是环境下接纳主动洗濯情势,HMI只用于参数设定和监督,是以HMI尺寸不用太大。本文选用西门子KTP400BasicHMI,4.3英寸TFT真彩液晶屏,64K色,DC24V供电,能经由过程Profinet收集与CPU1215C通讯。S7-1200CPU和KTP400BasicHMI用TIA博途中的STEP7Basic(根基版)或STEP7Professional(专业版)编程。TIA博途(TIAPortal)是西门子主动化的全新工
程设想软件平台,操纵直观、上手轻易、利用简略,用户可以或许或许对名目停止疾速而简略的组态[3],可以或许或许很便利地实现节制法式编写和HMI画面组态。
 
2.2.4电气接线图设想
主动洗濯机经由过程PLC节制交换继电器的通断来实现电磁水阀、泵和洗濯机的举措,目标是进步电路的靠得住性和宁静性。PLC接线图如图2所示[4]。PLC一切输入点均经由过程继电器断绝。此中Q1.0、Q1.1经由过程断绝后间接并联接到超声波洗濯机超声和加热按钮开关上,实现对超声和加热的节制。
电气接线图设想
3节制体系设想
3.1硬件和通讯组态
用TIA博途软件STEPV14SP1对体系停止硬件组态和通讯组态。硬件组态有CPU参数设置、输入输入模块参数设置及地点分派[5]。通讯组态为PLC和HMIProfinet地点设置。硬件和通讯组态如图3所示。
硬件和通讯组态
3.2节制法式设想
主动洗濯情势下,可以或许或许经由过程HMI设定洗濯次数、时辰和液位。对主动洗濯情势下的屡次洗濯,经由过程编写子法式实现。
 
3.2.1功效块、全局数据和变量分派
PLC法式设想可按照节制须要公道利用几种编程说话,以进步法式的可读性和可保护性及编程效力,削减装备保护[6]。在编写法式前,先停止功效块、全局变量和外部变量分派。为便于调试和浏览,本文接纳功效块和梯形图编写法式。功效块、主法式块和全局数据块申明见表2。
功效块、主法式块和全局数据块申明
3.2.2节制法式编写
体系中摹拟量只要液位。液位计输入DC0~10V摹拟旌旗灯号,对应0~1m液位,而PLC工程量为0~27648,是以须要转换。因为设定洗濯时辰和HMI显现时辰单元为min,而PLC按时器时辰单元为ms,是以也须要转换。在功效块FB2中,经由过程NORM_X指令实现液位的及时线性转换,经由过程MUL指令和DIV指令实现时辰的转换。液位转换如图4所示。
液位转换
超声和加热的启停由按钮开关节制,为了确保超声和加热的启停状况节制精确无误,接纳ROL(轮回右移)指令记实超声和加热的状况。在体系启动时,为记实超声和加热的1Byte存储字节赋初值2#10101010,第0位记实超声和加热状况,PLC每次输入旌旗灯号轮回右挪动1位,如图5所示。
ROL指令记实超声状况
按照分派好的功效块、变量,实现很是终法式设想。局部法式如图6所示。
主动洗濯子法式块设想
3.3HMI组态
经由过程HMI,可直观地随时领会、察看并把握洗濯机的任务状况,须要时还可经由过程HMI界面点窜响应参数,实现野生干涉干与[7]。HMI组态应简练了然,该体系HMI组态为3个画面,别离为洗濯画面、主动洗濯参数设定画面和手动洗濯画面,如图7所示。
HMI组态
洗濯画面,可及时显现洗濯液位、阀、泵、超声和加热状况,显现已洗濯时辰和次数。洗濯画面用于主动洗濯情势。主动洗濯参数设定画面,可设定总洗濯次数、初次(加洗濯剂)时辰、其次(净水)洗濯时辰和每次洗濯液位,设定值必须知足请求,不然不能在操纵面板上启动主动洗濯。手动洗濯画面,可手动操纵阀的开关、泵的启停、超声和加热的启停,还及时显现液位。
 
4结语
在实现硬件装配,下装法式和组态画面,调试一般后,停止现实利用。主动洗濯机洗濯36台转子流量计耗时约60min,比野生洗濯少160min,效力进步了70%。洗濯后的转子流量计均一次投用一般,无梗塞、流量没法调理、漏水等环境。
 
主动洗濯机基于西门子S7-1200PLC和KTP400BasicHMI设想,并连系了超声波洗濯手艺。经由过程主动洗濯机洗濯转子流量计,进步了洗濯效力和洗濯品质,防止了流量计破坏,下降了保护本钱。该主动洗濯机具备较高的适用代价。
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