西门子云南PLC模块代理商

1 引 言

　　目前, 中国大多数工矿现场和大型企业, 在计量方面还是使用国产传统的核仪表, 即核子秤、密度计、料位开关等, 其二次仪表在很多现场使用时出现不同的问题, 大大的缩短了核仪表的使用寿命, 增加了其维护成本。且这些二次仪表类型不同、一一对应, 不能互换。因此, 采用PLC 来控制计算, 代替传统核仪表的二次仪表, 经过反复的实践, 在此方面有了重大的突破, PLC作为二次仪表进行密度、压力、流量、排量、重量的测量将是大势所趋, 在不久的将来, PLC 将代替核仪表的二次仪表, 成为新型的控制测量仪表。

　　2 传统核仪表的组成和功能

　　核仪表主要用于工矿现场, 进行物料的重量、矿浆的浓度、液位的高度等很多测量方面的仪表, 是基于窄束Y射线穿过被测介质衰减服从指数规律衰减的原理, 对被测介质作非接触式连续测量, 并直接显示被测工艺参数。

　　衰减程度与密度的关系式为:

　　衰减程度与皮带单位长度上的物料质量关系的数学表达式为:

　　传统的核仪表由探测器部分和二次仪表部分组成。探测器是用来采集信号并将信号传给二次仪表进行处理。二次仪表是由手工焊接制作的印刷电路板构成。在存储和计算方面采用可插拔的芯片12C887和89C55等芯片, 内部处理信号主要是靠单片机处理, 这样以来它就会受元器件性能的约束, 在现场就会发生元器件使用寿命短、电路板焊接焊点不牢靠、现场工业用电电压不稳定烧坏芯片等诸多问题。造成二次仪表损坏, 不能正常工作, 大大提高了仪表的维护成本 。

　　传统核仪表在操作方面也有所欠缺, 人机对话界面做的不够完善, 显示内容表达不清楚。按键采用面膜式的按键, 在频繁使用的场合下, 会出现按键失灵或者按键按下以后再弹不起来的故障, 使得现场工作人员不能正常使用。模拟量输入、输出只由4 ~0mA信号, 信号单一, 不能适合大型的现代工矿现场使用。

　　3 PLC控制的核仪表系统的组成和功能

　　PLC即可编程序控制器, 其核心部件是CPU (即中央处理单元), 实际的工艺计算就在CPU 中进行,PLC 具有功能强大的指令集、丰富强大的通讯功能、编程软件的易用性等诸多功能。在PLC 上还能直接安装外接存储卡和电池卡, 用以保持数据或者提供数据保持的电池供电等。利用PLC 处理信号, 是现代社会发展的一个趋势。

　　该设计选用了西门子的S7- 200型PLC, 因其本机自带有两个高速计数口, 两个模拟量输入、两个模拟量输出口, 所以不再需要配置其他的扩展模块。

　　PLC 控制的核仪表系统集密度计、核子秤、料位开关、车载密度计与一体, 通过探测器采集信号传入PLC 进行处理、存储和显示。系统结构图如图1所示。

　　4 PLC控制的核仪表系统的软件设计

　　设计主要是在西门子编程软件STEP - 7 - M icro /W IN中进行。其使用梯形图编程语言, 通俗易懂。首先要配置TD400C, TD400C 是一种低成本的人机界面, 使操作员或用户能与应用程序进行交互。配置需显示的内容及需要植入的计算参数。在配置完TD400C 之后, 就要进行编程。根据式( 1)可以推导出所测密度:

　　根据式( 2)可以推导出皮带单位长度上的物料质量:

　　在编程过程中将式( 3)、( 4)写入程序。PLC 通过两个高速计数口, 将探测器采集到的脉冲信号送入CPU, CPU 经过执行编写好的程序来进行运算处理,得到上述参数, 并把这些参数连续、在线的在TD400C 上显示。

　　模拟量输入的处理如压力、排量等模拟信号 ,PLC 提供的两个模拟量输入口, 一个可以输入0 ~10V中的任意电压信号, 一个可以输入0~ 20mA 中的任意电流信号, 选择所需要输入信号的范围只需在程序中将其对应的数值改动即可。输出信号也提供了0~ 5V 的标准输出信号, 可以直接接入现场的控制系统。另外在PLC 中还加入了上下限报警设置,当所测量的参数超过或低于所设置的上下限参数时,PLC 停止工作, 等待工作人员进行处理。如图2所示为几个TD400C 显示界面。

　5 PLC控制的核仪表系统的外部电路设计

　　PLC 的输入/输出接口和内部集成电路是光电隔离开的, 所以外部电压的变动不会影响内部电路。如图3所示为外部电路接线图。

　　6 总 结

　　该设计基本上解决了二次仪表出现问题的各种情况, 并且将核仪表的二次仪表部分统一起来, 使用一个PLC代替全部的核仪表二次仪表部分。实现了对密度、压力、排量、重量等工艺参数的测量和调节,提高了测量精度, 降低了运行成本, 具有操作简单, 运行稳定等优点。设计的外部电路结构简单, 扩展性强, 能广泛运用于各种工矿现场。

定时器T001连续运行，定时器线圈由它自己的常闭触点驱动。当定时器完成定时过程，线圈被激活，使定时器常闭触点无效，通路被打断，由此线圈不能通电。这个新状态也意味着常闭触点不能再通电。因此，后情况是定时器复位并且自动地再次开始它的定时过程。

这是一个很快的响应。定时器的复位/置位会在程序的大约一次扫描(多两次扫描)内发生。在如此短的时间内，定时器的连续置位和复位使定时器触点动作如同受脉冲激励。使用定时器T001的常开触点驱动ALT指令说明了这一点。每过20秒，Y001和Y002的输出状态互换。

在这个例子中，变化着的输出对配给杂志的线路进行切换，20秒的停顿用于杂志沿传送带下移并的停倒入等待盒中。这样能保证一个稳定的生产流程，这个过程很容易由照看杂志装箱的一个操作人员管理。

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PLC现场硬件模块的组态和软件调试

 对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：   

   （1） 系统的规划

程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    （2） I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后，依据所

在“信息资料”(Information Material) →“与认证”(Standards and Approvals) 下面，我们总结了现有的产品和产品组。一个表中列出了这些产品应符合的 UL ，并包含指向相应 UL 报告的链接。

“产品”(Products) 下面列出了相关的工业控制产品（包括指向相关 Internet 产品页面的链接）组态控制柜的新

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