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西门子ET200M在斗轮堆取料机控制系统中的应用

 

核心提示:随着科学技术的进步,自控理论等高科技产业的快速发展,臂式斗轮堆取料机控制系统日臻完善。控制系统的稳定性,安全性,设备的操作和维护都有了更高的要求,本文介绍了西门子ET200M产品在臂式斗轮堆取料机电气控制系统中的应用。
   随着科学技术的进步,自控理论等高科技产业的快速发展,臂式斗轮堆取料机控制系统日臻完善。控制系统的稳定性,安全性,设备的操作和维护都有了更高的要求,在这样的工况环境下西门子产品ET200M孕育而生。ET200M是西门子PLC中一款高度模块化的分布式IO系统,防护等级IP20,特别适用于高密度且复杂的自动化任务。 
  内容: 
  臂式斗轮堆取料机是现代工业大宗散状物料连续装卸的高效设备,广泛应用于港口、码头、钢铁厂和发电厂等散料存储料场的堆取作业。和应用在矿山、水泥厂的堆取料机设备相比,臂式斗轮堆取料机对工艺的要求及稳定性的要求都会更高,加上臂式斗轮堆取料机机身庞大,可控部件较多,配电室与操作室分开布置等原因,使它的电控系统相对复杂的多。随着科学技术的日新月异,自动化程度也越来越高,使用ET200M在斗轮堆取料机中做远程IO控制,不仅使斗轮堆取料机自动化控制系统更稳定,减少了整个控制系统的成本,也减少了工人在操作、检修、维护的工作量,使斗轮堆取料机控制系统提高了一大步。 
  斗轮堆取料机由斗轮机、皮带输送机、回转驱动部分,俯仰驱动部分和行走驱动组成。斗轮堆取料机大多堆料机和取料机一体,由斗轮和输送皮带的正反转实现堆料或取料作业。斗轮堆取料机的高度都在10以上,配电室在第一层平台上,离地面1-1.5,方便动力电源上机,这里空间较大,固定方便,各个回路的主电源也由此配送给电机,但在第一平台视野不好,不利于操作;操作室安放在堆取料机的大臂上第二平台,这里空间较小,因为它的大小影响整体设备的力矩平衡,这里方便操作者察看料场的整体情况。在早先的设计中CPU控制主机系统都安装在操作室里,所有的检测信号线都从操作室去往现场,线缆不但多而且都很长,大大的增加了故障的几率。ET200M的应用就显得高效多了。首先我们将S7-300CPU 从操作室移至配电室,利用ET200M支持profibus,可做远程I/O的特点、可使用S7-300信号模块、功能模块和通讯模块,还可以扩展的特性,将原控制系统分成两个部分,以系统就近的原则分配,ET200M与主机之间仅通过DP电缆连接,不仅提高了堆取料机的控制系统,从斗轮堆取料机的整体结构,电控柜的柜体布局,电缆的铺设,设备的维护,都有很大的改进。如图1 S7-300 6ES7315-2EH14-0AA0为主CPU ET200M为从站,遵循着profibus DP的通讯原则,在ET200M上设好站地址,在CPU中硬件配置好就完成了ET200M和主机之间的通讯,配置简单,通讯稳定,简化了电缆的连接,柜体的布置也更美观了。 
  随着科学技术的发展,工控领域也不断进行着技术革新,ET200M的功能也从扩展DP通讯做远程I/O,发展到硬件配置的热插拔和硬件系统的冗余配置。 
  斗轮堆取料机由于工作环境的要求,工控的技术水平都很高,往往要求堆取料机的PLC控制系统能够实现热插拔功能,所谓热插拔就是在系统通电运行状态下,进行硬件的更换和调整S7-300 CPU直接带I/O模块的方式不支持热插拔,S7-300作为PROFIBUS DP主站下挂DP从站ET200M,而ET200M使用有源总线底板,这样带的I/O模块支持热插拔功能,具有以下特点: 
  1 带电插拔模块时,确保不造成模块的硬件损坏; 
  2 带电插拔模块时,CPU不停机,并产生报警; 
  3 带电插拔模块时,该模块I/O通道的数值保持不变,而其他模块的运行不受影响; 
  4 带电插拔模块时,CPU中触发中断组织块或通过DP诊断程序块,得到模块拔出或插入的事件信息,在用户程序或中断组织块OB**中进行相应控制逻辑和I/O通道的处理; 
  西门子ET200M自控产品的应用大大节约了堆取料机控制系统的成本,使控制系统的设计更简洁、精炼,提高了控制方式的灵活性,方便了操作与维护,使整个控制系统的稳定性、安全性更高。ET200M自控产品在斗轮堆取料机控制系统中的应用将会有更广阔的前景。
 

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