厦门西门子PLC总代理商

厦门西门子plc总代理商

只是受益

对水泥回转窑的排放气体的jingque分析是保证高效率的水泥生产、自动窑炉控制和对环境的可靠保护所必不可少的。只有对窑炉气体进行连续分析，才能了解燃烧过程的真实情况。

技术挑战

虽然大家早已知道连续气体取样的好处，但该技术的成功应用由于其技术难度大而进展缓慢。窑炉温度高达1400˚c，窑炉气体的粉尘浓度高且含有强碱性、硫和氯化物等物质，因而常规气体分析设备不太适用且维护量大。

由于常规分析设备的探头是水冷式的，其可达到的工作温度低于排放气体的露点。为了保证设备的正常运行，必须对这种系统进行大量的维护工作，几乎每天需要进行人工清洗。这是因为低工作温度使探头和除尘过滤器表面形成凝露，而且，水冷系统的钙沉积物和腐蚀缩短了过滤器和探头的使用寿命。

cemat-gas:

可靠性高，维护费用低

一种特殊的传热液体和一个电加热除尘过滤器使cemat-gas分析系统能在高达230˚c的温度下正常工作，这就有效地消除了取样设备的凝露。此外，高效的压缩空气自动清洗系统保证了探头、除尘过滤器和气道的清洁。与常规气体分析系统相比较，cemat-gas所需的维护量少得多，而使用寿命却长得多。如果按照厂家的建议去做，每天检查探头，那么，本系统可持续使用3个月而无需维护。

可自由编程的simatic-plc对系统进行控制，并监控整个系统的运行状况。无需专门的编程知识，用编程器就可修改所有的工作参数(包括探头的清洗次数)，以适应变化的过程条件。如果出现过程扰动，探头会自动移离窑炉，从而避免过热。

事实上，系统的模块化结构就使系统的维护费用降得很低。

大大降低了运行费用

通常，气体分析测量系统必须定期校准，但有时不一定有校准用气，这样就会造成系统超时而失准。cemat-gas系统采用免维护的气体分析仪器，这些仪器用环境空气进行自动校准，而不需校准用的测试气体。这就省去了获得测试气体的麻烦，节省购买校准用气的费用。但为了保证仪器的可靠运行，建议每6到12个月用标准气进一次校准。

缩短安装时间，减少试运行次数，从而减少费用

选择我们的cemat-gas气体分析系统，即使在系统安装和试运行时也同样能节省你的费用。本系统由6个部分组成，拆卸方便，适于现场使用。无需昂贵的专门人员，你自己的维护人员就能安装系统。系统的试运行和操作人员的培训只需5天时间。

主要好处包括：

■ 降低了燃料成本

■ 保证了产品的高质量

■ 及早发现异常情况避免停工检修

■ 减少排放物对环境的影响严格遵守法律法规

系统组件

— 组成和功能

组成、功能及其特点

取样系统紧靠着窑炉的进料室安装由3个部分组成(见图1)，连接方便：

■带自动抽回装置、除尘过滤器和压缩空气进气阀组件的气体取样探头。

■ 带风扇和循环泵的液体/空气热交换器。

■ 用于吹洗和监控系统运行状态的可编程控制单元。

热交换器组件可安装在取样探头附近，用两根预制波纹软管与气体取样探头组件连接。可编程控制单元可安装在防尘控制室内。尤其突出的是，气体取样探头的抗弯钢性的多管结构保证了极少的维护工作量。由于采用易于调节的法兰接头，更换冷却管、制冷剂回流管和进气管更快，费用也更低。

气体取样探头与除尘过滤器分离的结构是本系统维护方便、减少投资、降低运行费用的另一个特点。

图2是样品气、净化用压缩空气、进气管、除尘过滤器及气体取样探头冷却液的流程图。待分析过程气用气体取样探头从水泥回转窑炉中抽取，在电加热除尘过滤器中净化，然后送到气体分析仪表进行分析。取样室的特殊进气孔确保了取样探头只抽取粉尘含量特别低的流程气。

由于采用了特殊的环保型致冷剂，探头工作在高达230˚c温度下，避免了冷凝物的积聚。

为了保证探头和过滤器之间无温度差，过滤器也加热到230˚c，这样，过滤腔内就不会有结碳，过滤孔就不会堵塞。

图

预防性的技术保养使系统易使用、更可靠

气体取样系统无法完全避免粉尘和结垢，必须及时用监测设备检测，并有效的除去。

本系统采用两种独立的清洗程序来解决这一问题，根据需要，用压缩空气清洗除尘过滤器或清洗进气管，每种清洗程序都可手动或自动触发。实际上，超过3个月的维护周期就是这样实现的。控制单元监控所有重要功能、检查所有报警，万一出现问题，就会采取相应的措施。解决问题的方法及其所涉及的范围由操作者用参数设定。例如，可设定吹洗过程的启动时刻、持续时间以及什么条件下气体取样探头须从窑炉抽回。所有这些控制和监控功能都可用世界的plc— simatic 执行。

采用机械抽回装置使气体取样系统的可靠性得到更进一步提高，且使气体取样探头在窑炉入口处的安装及拆卸变的简单、迅速。机械抽回装置的动作也可手动控制或由simaticplc可编控制单元自动控制。

图2：气体取样系统的工作原理

  工业现场经常碰到需要用plc采集多路模拟量尤其是热电偶温度、热电阻温度的情况，下面提供一个用西门子S7-200挂接4个s7-em239模块（北京玖阳易通产品）采集64路热电阻温度的案例，与各位工控界的同仁共享。

   s7-em239是一款16路输入的模入前端，专为s7-200模拟量扩展设计，外形结构、尺寸与s7-200相同，经软件设置后可直接输入标准电压、电流、热阻、热偶各种信号，包括0~5v、0~50mv、0~10ma、4~20ma、pt100、cu50、k分度、s分度等均可自由混接输入，通道之间隔离，精度0.1级，rs485通信接口。
   西门子S7-200挂接4个s7-em239采集64路温度量的步骤如下：

    (一）将S7-200（以226为例）的rs485通信接口和4个s7-em239的rs485通信接口用双绞线串接起来，S7-200通信口（九芯）的3脚接4个s7-em239通讯口的3端子（a+）；S7-200通信口（九芯）的8脚接4个s7-em239通讯口的8端子（b-）；S7-200通信口（九芯）的5脚接4个s7-em239通讯口的1、9端子（485地）。

（二）在S7-200安装modbus协议库，调用mbus_ctrl设置s7-200的通讯参数（19200bps），调用mbus_msg读取4个s7-em239模块的采集数据。

整机采用触摸屏人机界面，操作机器设备；

多色印刷系统，采用独立多次jingque定位。传输采用jingque伺服系统控制，穿梭传动实现快捷传输。

选择配置自动上片系统，自动储片系统，自动下片系统，uv或ir干燥系统。

工艺介绍

1.手动预定位定位气缸上升，人工完成放片，左右定位启动，完成预定位，上升气缸左右定位气缸复位，启动输送至于储片机。

2. 储片机

　　　玻璃进入储片机，不需储片时，此机作为输送段，储片启动时有两个感应器(大玻璃与小玻璃)大玻璃时，小玻璃感应器不工作，反之大玻璃感应器不工作。储片架每次上升距离为40mm，玻璃输送时储片架不能上升，下降。输送台有玻璃片储片架不能下降，储片架下降完成启动输送至精定位。

3. jingque预定位

　　　玻璃片进入精定位，感应器感应到玻璃，输送停止。定位托架上升（气缸驱动）此二项动作同时进行，托架上升机头下降完成，伺服电机启动。开始精定位，精定位完成，穿梭输送上升（气缸驱动）上升完成，启动真空泵，完成吸附玻璃，伺服电机复位，定位托架下降，精定位机头上升，穿梭输送启动送至印刷机。

4. 印刷主机

　　　玻璃进入印刷机，穿梭输送停止，真空吸附关闭，穿梭架下降重新复位到预定位，与此同时台板吸风启动，印刷机头下降，刮刀气缸下降，印刷启动，离网启动，离网距离可自行设定，印刷完成，防滴墨气缸启动，离网复位，机头上升，刮刀上升，回油刀气缸下降启动回油，印刷完成的同时，吸风停止，穿梭架上升，真空泵启动，穿梭架输送开始送至出料擦墨。

5. 擦洗网版

　　　擦洗网版时，松开锁紧气缸，抽出网版，推入网版时感应开关感应到网版，启动锁紧气缸完成网框定位。

6. 出料擦墨

　　　玻璃进入出料擦墨机，不需擦墨时此机作为传送带，擦墨启动时，机头锁紧气缸松开，机头输送启动，卷纸启动，输送卷纸完成，吸风启动，（气缸）机头下降，刮刀气缸下降，下降完毕，启动印刷完成擦墨，吸风停止，机头上升，机头输送启动。输送完成，机头锁紧气缸启动，完成机头复位。

7. 灯箱检测机

　　　玻璃进入灯箱检测机，不需要检测时此机作为输送段，需检测时，斜转架上的气缸升起，斜转架启动，当转动至30°时，检测灯箱开启，转动灯箱，检测玻璃时不影响玻璃输送，检测完成，灯箱启动复位，斜转架下降，斜转架下降时输送台上不能有玻璃片。

二、控制系统构成

　　　整个机器多达7处需要jingque的定位控制，有两个轴（印刷轴和离网轴）需要作凸轮盘同步控制，而且根据印刷的玻璃大小，凸轮盘要求很方便的通过人机界面改变凸轮形状。simaticcpu315t-2dp集成逻辑控制和运动控制功能，它做运动控制多可以控制8个轴、16个凸轮盘，有两个通讯口，其中一个是profibusdp（drive）口，速度可达12m bits/sec，通讯是采用isochrone mode（等时同步）模式。isochronemode是profibus dp 通讯的新技术，它可以使profibus dp 的总线周期保持恒定，从而可以大大提高通讯的稳定性,提高传动控制系统的稳定性和精度。im174和et200均连在此口下，以满足运动控制工艺的要求。另外一个通讯口是标准的mpi/dp口，速度可达12mbits/sec。用于连接到上位机pc、hmi和其他标准的dp 从站。用户可以通过该通讯口，连接标准的et200进行s7-300plc功能的扩展。

　　　在以往我们都会选择fm353或者fm354做定位，而做凸轮盘就要使用fm357-2,但是这种方案成本较高且编程很繁杂，使用、调试的工作难度也很大。如果选用simatict-cpu通过im174模块控制第三方伺服，只需要一个cpu315t-2 dp和2块im174就够了，还有一个通道可以用来作测量摖墨纸输送长度。这个方案及满足力系统所需要的运动控制功能，又大大的降低了成本并且大大的简化了编程和调试工作，缩短了系统开发周期。

硬件配置如下：

控制系统结构框图如下图所示：

三、控制系统完成的功能

　　　本系统的一个技术难点就是机器在印刷不同规格的玻璃时，印数轴的工作行程要求可以是随意调整的，例如：印刷轴的大工作行程时0～1800mm，离网的大工作行程是0～40mm，他的同步关系如下图黑色线所示，但在印刷小玻璃时，为了提高效率，可能需要将印刷工作行程改为300～1500mm，离网同步的关系改成下图红色线所示，

　　　可见该系统需要一个可以在hmi就可以改变形状的凸轮盘，在simatict-cpu凸轮盘清除和生成功能正好可以非常容易地解决这个技术难题。

四、项目的实施与运行

　　　该系统从设计到调试，一共花了一个多月的时间，实现了客户要求的所有功能，整机印刷速度达到12片／分钟

五、应用体会

1. 之前我使用过西门子的simotion d425运动控制器，这次选用的西门子simatict-cpu运动控制器。这两个控制器的运动控制功能都是一样的，因为它们都是采用西门子simotion kernel软件内核，但在使用上却有很大的区别。

2. simotion采用专门的编程语言mcc、scl、等，需要很长一段时间去适应和学习。simatic t-cpu是一个标准的s7-300 cpu，简单地通过集成在step7 环境下的工艺软件包（s7technology）来配置和编程，是工程师所熟悉的s7-300 plc的编程语言环境，例如：梯形图lad,stl，fbd，s7-scl，cfc，sfc，s7-graph。工程师初次应用时，不用经过技术培训，上手使用就非常迅捷。

3. simatic t-cpu可以很方便的同上位机通讯，跟以往用s7-300 plc一样，非常轻松就可以把位于simotionkernel 内核的各个伺服轴数据显示上来。当逻辑控制需要轴的数据时，可以直接从轴的数据块db中找到，非常方便。在simatict-cpu中轴的配置和simotion是一样的，运动控制的程序编写只是简单的调用相应的功能就可以实现。

4. 因为simatic t-cpu是一个标准的s7-300plc逻辑控制器，所以在拥有了运动控制功能的同时，依然保留了强大的plc逻辑控制功能，simaticnet通讯功能，而且非常容易实现。而采用simotiond作为控制器时，编写逻辑控制程序时非常复杂难以实现。例如，做一个定时功能，在plc中仅仅调用一个指令就可以实现了。但是，在simotion中做一个定时功能，需要调用一个复杂的功能块。当想用simotion来编写一些标准块时，更是难以实现。

5. 当定位要求不是很jingque、动态响应很迅捷的时候，使用simatict-cpu通过控制变频器，就可以完成定位功能。这样，更是大大降低了oem厂家的设备开发成本。

一、概述

某塑胶企业配料设备采用失重称重的方式，为了确保每种产品配料中的主料和各种辅料实现准确的配料，整个配料系统由多台失重秤构成，同时称重配料，采用螺旋给料方式进行物料输送。所有主料和辅料终被送入一个容量约为200kg的称重式料斗进行混合，由于设备故障维修昂贵且性能不能满足要求，客户决定对失重秤系统进行升级改造。本文阐述了该系统采用西门子专用称重模块siwarexftc改造过程及效果分析。

二、原有设备

用户原有失重秤主要由称重传感器、称重仪表、秤体等部分构成，该系统人机交互接口少，维护相当困难，而且板卡备件价格昂贵。由于称重控制器的设计专一性，该控制器在本设备的控制过程zhonggong能比较单一，只有重量称量功能，在整个流程中没有其他控制功能，也不能实现方报表输出等功能。用户为了提供生产效率，减少现场维护量，需要将原有的失重秤改造成具有称重、控制和管理功能，能够实时jingque控制该称重过程，       同时人机交互快速方便，信息输出方式多样的称重控制系统。同时要求称重控制设备具有通用性，称重传感器精度稳定性，人机操作界面友好。  

三、改造过程

我们针对用户的要求，选用了西门子siwarexftc称重控制模块（图2）。ftc模块是一种高精度、高速的动态称重控制模块，直接集成于西门子s7-300plc控制系统，可通过编程方便的实现失重式给料设备的称重控制功能。swarexftc可以jingque的控制生产过程中粉末、颗   

粒、片状、条状和块状固体物料瞬时给料流量和累计量。在生产过程中，给料流量的jingque控制对保证产品质量起到了重要的作用。                   

该系统包括一台主控plc cpu315-2dp，外接两只ftc模块，同时控制两台失重秤。称重传感器采用西门子的rn系列单传感器，上位人机界面采用了新的mp27710寸彩色触摸屏，较大的显示面积有利于重量参数的设定和显示，以及称重工作状态的记录显示（图3）。给料配方的功能，增强了系统使用的灵活性，配方设定值可以直接在触摸屏上通过密码设定。所有配方数据都保存在存储卡里，以防止意外丢失。ftc模块自带特定功能的输出点，可以控制加料的一些专用功能，比如加料阀的开关，螺杆加料机的速度控制，以及其他保护功能。

   失重秤连续对整个给料系统包括称重斗、给料机构进行称重，相当于一台静态秤；同时通过变频调速来控制给料机构的下料流量。失重秤料斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/Δt对应失重秤的给料流量。ftc将dv/dt与预设的给料流量进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持jingque的给料流量。

   当料斗内的物料重量低于预设值，ftc称重控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料。同时打开加料阀进行快速加料。当料斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。同时ftc控制器自动将下料机构切换到称重方式加料。

性能特点

• 给料累计量精度优于±0.2﹪～±0.5﹪；

• 给料流量控制精度优于±1－2﹪；

• 给料速率为0.05～100 000㎏/h ；

•性能可靠，几乎不需要维护，特别适用于条件恶劣的工业领域；

• 多种标定方式，标定简单；

• 结构紧凑，占用空间小；

• 整体式安装，降低安装成本；

• 全封闭式物料输送，防止粉尘飞扬、环境污染。

四 结论

    由于西门子siwarexftc称重技术的使用，使得：

    •提高批量加料计量精度，不受外部因素（例如机械振动等）的干扰；

    •可适用于不同种类、不同密度的物料计量控制；

    •分别获取和显示料位和物料重量值；

    西门子siwarexftc称重模块和s7-300系统的可编程和集成的特点，使我们在实施失重秤改造项目中，能够借助simatic强大的平台，充分满足了用户的称重、控制和管理需求。确保工厂高效运行并保证产品质量，实现了生产流程优化和高度自动化。西门子siwarexftc优异的性能和可靠的品质使失重秤称重控制系统的稳定性和可控性都大大提升，减少了用户的维护量。