SIMATIC S7—300在5525半自磨機自動控制系統(tǒng)中的應用

范然

摘 要：PLC（Programmable Logical Controller）又叫可編程控制器，是一種以微處理器為基礎，綜合了現(xiàn)代計算機技術、自動控制技術和通訊技術發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置，它具有功能強，體積小，程序簡單、方便維護等優(yōu)點，尤其是它適應惡劣工業(yè)環(huán)境的能力和高可靠性，使其應用越來越廣泛，已經(jīng)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱（即PLC、機器人和CAD/CAM）之一。文章討論了SIMATIC S7-300在5525半自磨機項目中的應用。

關鍵詞：PLC；半自磨機；應用

1 項目簡介

本項目應用于西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司3000t/d選礦工程，年處理原礦90萬t，日處理3000t。

2 系統(tǒng)介紹

該項目的半自磨機控制系統(tǒng)的設計中使用西門子S7-300 PLC為主要的控制設備。經(jīng)過調試運行達已到了設計要求。半自磨機的主電機為高壓電機，啟停由中控統(tǒng)一控制。此設計負責磨機的輔助設備包括全靜壓油站，噴射潤滑裝置，空氣離合器，慢傳電機，和其他溫度、振動監(jiān)測點等的電氣設計，并有機旁控制和集中控制的兩地操作功能，輔助設備運轉正常是主電機運行的必要條件。

磨機啟動必須滿足下列要求：

（1）油站高壓油油壓超過設定值；（2）噴射潤滑工作正常；（3）油箱過濾器不報警；（4）油箱油溫正常；（5）油站無壓差報警信號；（6）所有流量監(jiān)控器顯示有油流且>70%公稱流量；（7）主電機工作穩(wěn)定；（8）空氣離合器儲氣罐內的壓力滿足。

磨機停機條件：

（1）油箱油溫≥55℃時；（2）任何一個流量監(jiān)控器顯示<50%公稱流量；（3）油箱油位達到下限或低于下限；（4）主軸承溫度≥55℃時 （可調）；（5）油箱過濾器壓差過大；（6）磨機與輔機不能正常運轉；（7）因不明原因而導致低壓系統(tǒng)斷電應立即停主電機；（8）空氣離合器儲氣罐內的壓力低于設定值。

磨機報警條件：

（1）油箱油溫≥50℃時；（2）油站高壓油油壓低于設定值（具體數(shù)值待調試期調整），任何一個流量監(jiān)控器顯示≤70%公稱流量；（3）主軸承溫度≥50℃時（可調）；（4）油箱油位接近下限；（5）小齒輪測振值高于設定值；（6）空氣離合器儲氣罐內的壓力低于設定值。

3 電氣控制系統(tǒng)的組成

（1）5525半自磨機系統(tǒng)設備包括1個低壓電氣控制柜，1個PLC柜。PLC柜是系統(tǒng)的核心，現(xiàn)場所有的信號都進PLC柜，再由PLC柜通過CPU315-2 DP，PROFIBUS總線接口傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)，以便監(jiān)控。PLC內部安裝根據(jù)設備生產(chǎn)工藝要求編制的程序。PLC作為一種為工業(yè)自動化提供高可靠性的自動控制裝置，可用于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的改造，能靈活地實現(xiàn)各種工作方式的控制和切換：例如自動-手動、手動-自動的無擾動切換，若PLC出現(xiàn)故障，可切換到手動方式確保設備運行，并可根據(jù)PLC的錯誤代碼排查故障。

（2）S7-300可編程序控制器是一種模塊化的中小型PLC系統(tǒng)，能夠滿足中等性能要求的應用，具有無排風扇結構，模塊化的特點，可實現(xiàn)分布，并且易于掌握。使得S7-300成為各種從小規(guī)模到中等性能要求控制任務的方便又經(jīng)濟的解決方案，SIMATIC的S7-300應用領域非常廣泛，有多種不同性能的CPU和豐富的多功能的I/O擴展模塊，當任務性能要求擴大且功能復雜時，可以隨時增加模塊對PLC系統(tǒng)進行擴展。

（3）5525半自磨機的PLC系統(tǒng)：

5525半自磨機選用的是SIMATIC的S7-300，CPU-2DP，主要技術指標：

存儲器RAM 128KB

執(zhí)行時間 0.1μS

S7計數(shù)器 256個

S7定時器 256個

位存儲器 2048字節(jié)

數(shù)據(jù)塊 1023塊

工作溫度 0～60℃

本磨系統(tǒng)的PLC選用兩個基板，共安裝11個模塊。

其中：

CPU 313C-2DP，1塊

PS 電源， 5A 1塊

IM365接口模塊，1套

數(shù)字量輸入模板4塊：16點（6ES7 321-1BH02-0AA0）6塊

數(shù)字量輸出模板2塊：16點（6ES7 322-1BH01-0AA0）2塊

模擬量輸入模塊1塊：（6ES7331-7KF02-0AB0）3塊

并配有觸摸屏TP900（6AV2124-0JC01-0AX0）

（4）根據(jù)工藝要求

使用用S7-300系統(tǒng)的編程軟件，編制5525半自磨機控制程序，載入CPU模塊中，程序的啟動和停止順序如圖1和圖2所示。

當有報警時，本系統(tǒng)軟件都能通過程序編寫，將信號反饋到觸摸屏上。方便現(xiàn)場調試及日常維護工作的要求。

此控制系統(tǒng)采用的是SIMATIC TP900觸摸屏，PLC和觸摸屏通過RS232串口進行通信。利用人機界面操作監(jiān)控系統(tǒng)，對PLC中的實時數(shù)據(jù)進行顯示、處理紀錄從而滿足各種監(jiān)控要求。

4 結束語

5525半自磨機PLC控制系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場調試驗證，選型合理，工作可靠，滿足半自磨機本身和控制工藝要求，用戶及項目專家均表示滿意，本文在調試試車成功后完成。該系統(tǒng)的組成及PLC控制程序在其他規(guī)格的磨機上或其他機型的PLC，均有可靠的參考價值。該系統(tǒng)操作簡單，可靠性高，維護方便。