西门子6ES7545-5DA00-0AB0 PLC

西门子 随着工业自动化的普及和发展，机械制造业对于机床的要求越来越高，随之出现了以减少劳动力、提高工作效率为目的的新型机床加工中心。加工中心是典型的集高新于一体的机械加工设备，是满足现代制造业的高科技机床，主要用于加工更换频繁及复杂、精度要求较高的零件，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，已成为现代机床发展的主流方向。与普通数控机床相比，加工中心具有自动换刀装置，能自动更换刀，在一次装卡中完成铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等，工序高度集中，其加工效率和精度均高于普通机床。传统机床主要采用继电器一接触器进行控制，故障率高、可靠性差、维修工作量大，采用PLC控制系统可以很好地解决上述问题。本实例将讨论PLC在加工中心运动控制中的应用。
   由于M5.0的接通而切断下行中间继电器M6.0，电梯选择上行（M5.0的、二并联支路均接通），响应完4楼信号后，由于M5.0的并联支路仍然接通，使电梯继续上行。高层民用住宅楼梯照明经常会出现两种情况：一是无照明灯，给上、下楼的居民带来了很大的不便和不；二是有照明灯但无人管理，常常是长明灯，造成浪费。采用PLC对楼梯照明灯进行自动化管理，既可靠，又可节约用电。本节将通过一个简单的实例来介绍PLC在民用住宅楼梯灯照明控制中的应用，主要实现的功能是通过西门子的S7-200PLC来控制楼梯灯的亮灭。控制要求本实例是一个较为简单的PLC控制实例，所有楼梯灯的亮灭全部通过PLC统一进行控制，具体的控制要求如下：楼梯不同层的ON按钮都统一接到控制输入端I0.。
   用M10.M10.M10.2代表注塑机的初始化状态、自动状态和手动状态，并选用M14.0至M13.1十个辅助继电器代表手动时的各个步序。这里要说明的是，代表手动及初始化等工步的辅助继电器的选用并不一定是连续的。器件选取完毕后再将控制过程中各工步之间的关系用图表的方式表达出来，这就是绘状态流程图。如图7-16所示，注塑机的状态流程图有两大部分，左边为手动部分，右边为自动部分。在自动部分功能图中，M12.0～M11.2代表自动操作一个周期的工作过程。如M12.0为原位，M12.1为合模，M11.2为起模等。各个工步间有竖线相连表示工步间的关系．表达工步关系的竖线上又有短横线用来表示工步间转换的条件。
   以新运行泵为变频泵是合理的。具体操作时，将现行运行的变频泵从变频器上切除，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，本例中使用泵号加1的方法实现变频泵的循环控制（3再加1等于零），用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。3．程序的结构及程序功能的实现由于PLC在恒压供水系统中的功能较多，模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序，因此本程序可分为三部分：主程序、子程序和中断程序。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可节省扫描时间。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。主程序的功能多，如泵切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等都在主程序。
   采用水润滑的橡胶轴承时，即使润滑水短时间中断，也会引起轴瓦温度急剧升高，导致轴承的损坏，因此需要立即投入备用润滑水，并发出相应的信号。如果备用润滑水电磁配压阀（带ZT电磁铁）启动后仍无水流，则经过一定时间（例如3s）后应作用于事故停机。对于低水头电厂（站）来说，若节约用水不那么重要，为简化操作控制和提高可靠性，可以采用经常性供给润滑水的方式，即不切除电磁阀。除了轴承需要冷却水以外，发电机也需要带走运行时内部铜铁损所产生热量的冷却系统。发电机冷却方式一般有三种：其一是空气冷却方式，例如丹江口150MW机组采用密闭式自循环通风，借助循环于空气冷却器的冷风带出发电机内部产生的热量，而空气冷却器则靠内管冷却水进行冷。

   输出信号有：控制灯亮的输出信号1路。2．PLC资源分配表根据PLC控制系统所要实现的功能，可编写如表9-5所示的PLC输入资源分配表。考虑到该PLC控制系统输入输出信号数目较少，在工业生产自动控制中，为了生产或为了保证产品质量，对于温度、压力、流量、成分、速度等一些重要的被控参数，通常需要进行自动检测，并根据检测结果进行相应的控制。在自动检测系统中，常常设有上下限检测、报警及自动处理系统，以提醒操作人员注意，必要时采取紧急措施。温度是工业生产对象中主要的被控参数之一，本节以一个温度监测与控制系统为例，来介绍PLC在模拟量信号监测与控制系统中的应用问题。本节将采用模拟量扩展模块EM235实现对温度的测量和控。
   以新运行泵为变频泵是合理的。具体操作时，将现行运行的变频泵从变频器上切除，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，本例中使用泵号加1的方法实现变频泵的循环控制（3再加1等于零），用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。3．程序的结构及程序功能的实现由于PLC在恒压供水系统中的功能较多，模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序，因此本程序可分为三部分：主程序、子程序和中断程序。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可节省扫描时间。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。主程序的功能多，如泵切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等都在主程序。
   介绍了PLC模拟量控制系统的构成、温度控制流程及程序的设计方法，给出了梯形图设计实例，可以作为同类型PLC控制系统设计的参考。在温度控制中，根据实际系统的特点和需要，可以采用多种控制算法来提高控制效果，PLC还可以实现更复杂的控制算法，实现更的控制。采用油润滑的巴氏合金轴瓦的轴承时，要求轴承内的油位保持一定高度，且轴瓦的温度不应超过规定的允许值，如不正常则应发出相应的故障信号或事故停机信号。冷却水中断时不要求立即停机，只需发故障信号，以通知运行人员进行处理。为了节约用水，冷却水在开机运转时才投入，其投入和切除由机组总冷却水电磁配压阀（带ZT电磁铁）控制，轴承冷却水不单独设操作阀。这部分的自动化比较简。
   I0.5～I1.1-1～5层下行楼层感应干簧管触点。I1.2～I1.6-轿内指令按钮(1～5)。I2.0～I2.3-1～4层上召唤按钮。I2.4~I2.7-2~5层下召唤按钮。I3.0-有/无司机操作方式转换开关（无司机方式I3.0接通，有司机方式I3.0断开）。I3.1-下平层感应器触点。I3.2-上平层感应器触点。I3.3-门区感应器触点。I3.4-司机上行选择按钮。I3.5-司机下行选择按钮。I3.6-上行强迫换速开关（上极限）。I3.7-下行强迫换速开关（下极限）。内部辅助继电器：M0.1~M0.5-1~5层楼层感应继电器。M1.1~M1.5-1～5层指层中间继电器。M2.1~M2.5-轿内指令中间继电器(1~5。

   I0.5~I1.1为下行楼层感应干簧管触点。M1.1~M1.5为1～5层指层信号，M5.M6.0分别为上行和下行中间继电器。楼层感应控制的梯形图图11-32楼层感应控制的梯形图层楼感应工作原理：当电梯在1楼时，M0.1接通M1.1接通，并保持；电梯到达2楼时M0.2接通M1.2接通，并保持，同时切断M1.1。由此可见，电梯到达某一层时，相应的楼层指层中间继电器接通，并同时切断原先的指层信号。(2)轿内指令及门厅召唤控制的梯形图设计根据集选控制要求所设计的轿内指令控制的梯形图程序如图11-33所示。其中I1.2~I1.6分别为1~5层的轿内指令按钮，M0.1~M0.5为前述的1～5层的楼层感应信。
   通常按数随电梯层数的多少而不同。一般输入点较多，可按电梯各部分来分：1)轿厢内指令按钮，位于轿内的操纵箱上，每层各有一个。2)门厅呼唤按钮，位于电梯的门厅口，除顶层只有下呼和底层只有上呼外，其余每层都有上、下呼按钮。3)楼层感应器，位于电梯井道每一层的相应位置上，当轿厢到达每一层的相应位置时，楼层感应器干簧管触点因隔磁板插入而断开，该触点信号用于选向、选层、轿内指令、门厅召唤的消号和指层电路等。4)平层感应器，位于轿厢的顶部，用于准确平层，由上平层感应器、门区感应器和下平层感应器组成，共占3个输入点。5)开关门有厅门、轿门电气触点开关（目的是保证电梯厅、轿门都关好后，开关接通电梯才能运行）、关门极限开关、开门极限开关和手动开关门按钮等5。
   M3.2~M3.5-2~5层向下召唤中间继电器。M4.1~M4.4-1～4层向上召唤中间继电器。M5.0-上行中间继电器。M6.0-下行中间继电器。M7.0-司机选向上行中间继电器。M7.1-司机选向下行中间继电器。输出继电器：Q0.0-KM1上行接触器。Q0.1-KM2下行接触器。Q0.2-KF快速接触器。Q0.3-KS慢速接触器。Q0.4-上行指示。Q0.5-下行指示。4．电梯各主要部分的PLC梯形图设计(1)楼层感应控制的梯形图设计楼层感应由感应器干簧管的接通和断开感应楼层信号，用于指层、选向和门厅召唤的消号等。用S7-200设计的梯形图程序如图11-32所示，其中I0.0~I0.4为上行楼层感应干簧管触。

西门子PLC可以方便地实现对电动机启动、保持和停止的控制。在很多工业生产中，根据生产工艺的要求，经常需要使两台或更多台电动机按照一定的时间顺序启动。例如压缩机或某些机床工作时，必须先启动油泵电动机给润滑系统提供足够的润滑油，一定时间间隔后启动主电动机工作，再过一定时间间隔后启动辅助电动机工作。另外，铣床工作时，在主轴旋转后，工作台方可移动。同时，在一些设备的加工中，也要求加工设备按照一定的工步依次加工，在一个工步完成后可以自动切换到下一个工步。在实际应用中，可以通过继电器控制线路来实现所要求的顺序控制。考虑到启动（停止）时会产生很大的启动（停止）电流，一般要求错开时间启动
   其自动循环时的工艺流程如图7-14所示。从图7-14中可以看出，注塑机的控制过程是顺序控制。它的工作是从闭模开始一步一步有条不紊进行的，每个工步执行指令使电磁阀动作，用行程开关SQ1～SQ8和工艺过程时间(TTT39)来判断每一步是否完成，且只有当前一个工步完成后才能进入下一工步。也就是说，下一步的接通条件取决于上一步的逻辑结果以及附加在这一步上的其他条件。除了自动工作方式之外，为了方便设备的调整及单件产品生产，注塑机还设有手动工作方式。所谓手动，是为注塑机的每一个工步都设置一个按钮，当某个按钮按下时，机器就执行该按钮对应的工步动作。确定PLC输入、输出点数及型号，设计PLC控制输入、输出电路图根据对注塑机自动循环时的工艺流程图的分。
   M5.M6.0分别为上行和下行中间继电器。轿内指令的工作原理是：进入轿厢内，当按下某层按钮，电梯无论处于上行或下行状态，都将记忆并保持该信号，直到达到该层才复位。M4.M3.3接通，当电梯同时出现上呼和下呼信号时，上呼信号优先，所以电梯上行，即M5.0接通，到达2层时，因为M5.0接通的原因，使得M3.2复位，M4.2记忆，在2层载应后继续上行到3层，在此过程中如再无上行信号，电梯将返回2楼响应门厅下呼召唤。(3)电梯选向控制的梯形图设计改变电梯的运行方向，实际上就是改变电机的旋转方向。无论是直流电梯还是交流电梯都是通过上行接触器和下行接触器来改变电梯的运行方向。用S7-200设计的选向梯形图设计如图11-35所。
   如原位与合模间的转换条件是SQSQ2(I0.1及I0.2）置1。此外代表工步的辅助继电器框外还绘有此工步时PLC应有的输出，如合模工步时，电磁阀YV1(Q0.4)置1。除了自动工步，图7-8对初始化、手动自动选择及各个手动工步也作了安排，安排的内容都是一样的，即各个工步间，各工步间转换的条件，各个工步要完成的任务等。在功能图中还有一点是很重要的：后续工步的激活就要关闭前序工步，比如，当按钮SB3按下时，注塑机将从手动量，选用西门子可编程控制器中的CPU226，

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