基于S7-200的码头皮带机的设计.docx

基于S7-200的码头皮带机的设计 　　(中粮麦芽(江阴)有限公司，江苏 江阴 214434)　　摘 要：文章针对某公司生产过程自动化的要求，介绍了，并从分析码头皮带机的工艺流程入手，详细介绍了该系统硬件与软件方面的设计原理。　　关键词：皮带机；S7-200；设计　　中图分类号：U653922 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)05—0137—03　　多年来，可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络等各方面的能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。由于其具有可靠性高，抗干扰能力强，配套齐全，功能完善，适用性强，易学易用，系统设计的工作量小，维护方便，容易改造等特点，深受广大工程技术人员的欢迎。本文介绍的码头皮带机就是基于S7-200的开发。主要　　从分析码头皮带机的工艺流程入手，介绍了该系统硬件与软件方面的设计。　　1 码头皮带机的工艺流程分析　　本系统针对某公司生产过程自动化的要求，设计一个码头皮带机。因需要综合考虑实际生产中可能出现的各种问题，所以还加入了必要的保护环节。其工艺流程如图1所示：　　1.1 正常启动　　接到开机信号，警报灯启动预告；45秒后,1＃、2＃除尘器关风器、脉冲阀开；10秒后，1＃、2＃除尘器风机开；10秒后，除铁器开；2秒后，2＃皮带机风机开，风压到2＃皮带机开；10秒后，1＃皮带机风机开，风压到1＃皮带机开。　　1.2 正常关机　　接到关机信号，60秒后，1＃皮带机停；15秒后，1＃皮带机风机停；60秒后，2＃皮带机停，15秒后，2＃皮带机风机停；20秒后，除铁器关；2秒后， 1＃、2＃除尘器风机停；60秒后，1＃、2＃除尘器关风器、脉冲阀关。　　如发生主设备故障：该主设备及上游主设备同时停。辅助设备有故障：该设备影响的主设备及上游主设备同时停。故障报警修复后，故障复位，停止设备按启动顺序投入运行。　　1.3 主设备　　1＃、2＃皮带机。　　1.4 辅助设备　　1＃、2＃皮带机风机，除铁器，1＃、2＃除尘器风机、关风器、脉冲阀。　　1.5 主设备故障　　皮带机软启动器、跑偏、速度检测、堵料、拉绳。　　1.6 辅助设备故障　　皮带机风机、风压检测；除铁器；除尘器风机、关风器、防爆开关、入孔开关。　　740)this.width=740 border=undefined　　2 硬件系统设计　　通过对码头皮带机工艺流程的分析，确定该系统硬件方面的设计主要为PLC与外部设备的接线图。具体包括系统主电路设计、元件型号选择、输入输出点的配置等。　　2.1 系统主电路设计　　系统主电路设计包括：1＃皮带机运行指示、1＃皮带机1＃风机运行指示、1＃皮带机2＃风机运行指示、1＃皮带机3＃风机运行指示、1＃皮带机除尘器运行指示、1＃皮带机脉冲阀运行指示， 2＃皮带机运行指示、2＃皮带机1＃风机运行指示、2＃皮带机2＃风机运行指示、2＃皮带机3＃风机运行指示、2＃皮带机除尘器运行指示、2＃皮带机脉冲阀运行指示，除铁器指示、柜内照明、冷却风扇、1＃皮带机过滤器、2＃皮带机过滤器、PLC电源、DC24V控制电源、软启动控制电源、主闸闭合指示、故障指示、声光报警器。　　1＃皮带机的主电路原理图如图2所示：　　740)this.width=740 border=undefined　　2.2 元件型号选择　　根据该系统的需要元器件选择如表1所示：　　740)this.width=740 border=undefined　　740)this.width=740 border=undefined　　2.3 输入输出点的配置　　考虑到控制系统的实际需要的输入输出点数，且只要求开关量控制，再综合考虑电源要求及今后扩展的需求，因此选用西门子公司生产的S7-200的PLC，主机选用CPU226(32入/32出)、扩展模块采用直流输入模块EM221(8*DC24V)3块、直流输出模块EM222 (8*DC24V)2块、PROFIBUS-DP 模块EM277。PLC总图如图3所示：　　3 软件设计　　系统的软件设计包括主程序、手动程序、自动程序、1＃皮带机启动、2＃皮带机启动、1＃皮带机停止、2＃皮带机停止、故障处理程序、交换数据程序。　　3.1 主程序的设计　　主程序流程图如图4所示，通过相应的判