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一、散裝機的組成結構

SZ系列固定式水泥散裝機是由進料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷揚裝置（包括松繩開關裝置、料滿控制器）、收塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、卸料閥、氣源閥、閘門等零部件組成。散裝機既可安裝在庫底也可安裝在庫側同相應的卸料裝置配套使用。庫側散裝機使用時配備空氣輸送斜槽(含專用高壓離心風機)，庫底散裝機使用時配備短斜槽輸送部分(含專用高壓離心風機)，以適應工藝布置的需要。

二、 散裝機的原理及流程

水泥罐車抵達指定位置后，按控制裝置上的“下降”按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進入準備裝料狀態(tài)。按“裝車”鈕進行裝車。此時高壓離心風機工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過輸送斜槽；同時氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風機同時啟動，收塵電磁閥開啟驅使氣缸動作推動外殼內(nèi)翻板并使翻板處于導通狀態(tài)，此時除塵電磁閥處于關閉狀態(tài)，儲氣罐儲存氣體，收塵系統(tǒng)進入工作狀態(tài)；同時料位風機和活化灰風機打開。0.5秒后卸料電磁閥開啟，驅使氣缸控制卸料閥門打開進行裝料。裝載容器內(nèi)的含塵氣體通過伸縮套管中的夾層通道由收塵接口抽到配套的收塵器中，使含塵氣體吸附到布袋上，工作現(xiàn)場可實現(xiàn)無塵作業(yè)。當物料裝到預先調(diào)定的高度或容器已經(jīng)裝滿時，裝載容器內(nèi)的物料會堵住散裝頭下方的風管接頭，產(chǎn)生料滿報警并自動關閉卸料電磁閥停止裝料。卸料電磁閥關閉1分鐘后活化灰風機關閉，再過30秒后收塵風機關閉，收塵電磁閥關閉，此時外殼內(nèi)翻板處于關閉狀態(tài)，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動停止，料位風機和高壓離心風機停止，氣源停止。最后按“上升”鈕使散裝頭上升至預定位置。灌裝結束。

三、西門子PLC控制的優(yōu)點

目前國內(nèi)水泥散裝機的電控部分大都是以大量的時間繼電器和中間繼電器組成的實序邏輯控制電路來控制各個閥門、電機的啟停時間和順序，在整個工作流程中各元器件動作很頻繁，尤其是時間繼電器在現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣的條件下更是容易損壞，故障率高。經(jīng)常造成裝車工作被迫中斷，降低了工作效率。而采用西門子PLC控制系統(tǒng)則大大避免了上述問題。西門子PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點：

（1）控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。

（2）控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。西門子PLC是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。

（3）延時控制

繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大。 西門子PLC用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。

（4）上傳數(shù)據(jù)

四、現(xiàn)在水泥廠的自動化程度越來越高，對設備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實現(xiàn)如下功能：

⑴能自動實現(xiàn)從開啟除塵器設備到水泥罐車裝滿的全過程。

⑵運行過程中，能將各設備的運行信號反饋到中控室。

⑶中控室接到備妥后可以實現(xiàn)遠程啟、停設備。

⑷停車狀態(tài)下，提供設備的備妥信號。

⑸運行過程中若出現(xiàn)故障，可向中控室提供故障信號。

⑹實時監(jiān)控水泥罐車內(nèi)水泥的多少。

五、 西門子PLC控制的具體實現(xiàn)

基于以上幾點，我們選用奧越信公司生產(chǎn)的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過對其編程實現(xiàn)各設備的運行。系統(tǒng)硬件組成

主要構成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺、數(shù)字量擴展模塊EM223一臺、模擬量擴展模塊EM231一臺，我們將各個電機和閥門的狀態(tài)及控制信號接入西門子PLC，由西門子PLC對這些設備進行控制；EM231可接收罐車重量信號4-20mA電流信號。我們也可以將這些信號通過EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協(xié)議將系統(tǒng)連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統(tǒng)升級為一個PROFIBUS-DP從站，實現(xiàn)中控室對散裝車間的控制.

PLC的發(fā)展趨勢

1、功能向增強化和專業(yè)化的方向發(fā)展，針對不同行業(yè)的應用特點，開發(fā)出專業(yè)化的PLC產(chǎn)品。以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平。

2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強；大型化是指應用在工業(yè)過程控制領域較大的應用市場，應用的規(guī)模從幾十點擴展到上千點，應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3、系統(tǒng)向標準化和開放化方向發(fā)展，以個人計算機為基礎，在WINOOWs平臺上開發(fā)符合全新一體化開放體系結構的PLC。

通過提供標準化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)[2]。

PLC的功能特點

PLC的功能 隨著自動化技術、計算機技術及網(wǎng)絡通信技術的迅速發(fā)展，PLC的功能日益增多。它不僅能實現(xiàn)單機控制，而且能實現(xiàn)多機群控制；不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還能實現(xiàn)過程控制、運動控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：

1、開關量邏輯控制

這是PLC的最基本的功能。PLC具有強大的邏輯運算能力，它提供了與、或、非等各種邏輯指令，可實現(xiàn)繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)等各種連接的開關控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。使用PLC提供的定時、計數(shù)指令，可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，其定時值和計數(shù)值既可由用戶在編程時設定，也可用數(shù)字撥碼開關來設定，其值可進行在線修改，操作十分靈活方便。

2、模擬量控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。PLC提供了各種智能模塊，如模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、熱電阻用模擬量輸入模塊、熱電阻用模擬量輸出模塊等，通過使用這些模塊，把現(xiàn)場輸入的模擬量經(jīng)A/D轉換后送CPU處理；而CPU處理的數(shù)字結果，經(jīng)D/A轉換成模擬量去控制被控設備，以完成對連續(xù)量的控制。

3、閉環(huán)過程控制

使用PLC不僅可以對模擬量進行開環(huán)控制，而且還可以進行閉環(huán)控制。配置PID控制單元或模塊，對控制過程中某一變量（如速度、溫度、電流、電壓等）進行PID控制。

4、定時、定位、計數(shù)控制

PLC具有定時控制的功能，它為用戶提供了若干個定時器，定時器的時間可以由用戶在編寫程序時設定，也可以用撥盤開關在外部設定，實現(xiàn)定時或延時控制。定位控制是PLC不可缺少的控制功能之一。PLC提供了定位模塊、脈沖輸出模塊等智能模塊，以實現(xiàn)各種需求的定位控制。PLC具有計數(shù)控制的功能，它為用戶提供了若干個計數(shù)器或高速計數(shù)模塊。計數(shù)器的計數(shù)值可以由用戶在編寫程序時設定，也可以用撥盤開關在外部設定，實現(xiàn)計數(shù)控制。、 5、順序（步進）控制

在工業(yè)控制中，選用PLC實現(xiàn)順序控制，可以采用IEC規(guī)定的用于順序控制的標準化語言——順序功能圖進行設計，可以用移位寄存器和順序控制指令編寫程序。

6、網(wǎng)絡通信

現(xiàn)代PLC具有網(wǎng)絡通信的功能，它既可以對遠程I/O進行控制，又能實現(xiàn)PLC與計算機之間的通信，從而構成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。PLC通過RS232接口可與各種RS232設備進行通信。PLC還可與其它智能控制設備（如變頻器、數(shù)控裝置）實現(xiàn)通信。PLC與變頻器組成聯(lián)合控制系統(tǒng)，可提高交流電動機的自動化控制水平。

7、數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表[2]。

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西門子PLC保養(yǎng) 
一、 保養(yǎng)規(guī)程、設備定期測試、調(diào)整規(guī)定 
（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動的地方及時重新堅固連接； 
（2） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓； 
二、 設備定期清掃的規(guī)定 
（1） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生； 
（2） 每三個月更換電源機架下方過濾網(wǎng)；
三、 檢修前準備、檢修規(guī)程 （1） 檢修前準備好工具；
（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作； 
（3） 檢修前與調(diào)度和操作工聯(lián)系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌； 
四、 設備拆裝順序及方法 
（1） 停機檢修，必須兩個人以上監(jiān)護操作； 
（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置； 
（3） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源； 
（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下； 
（5） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下； 
（6） 安裝時以相反順序進行； 
五、 檢修工藝及技術要求 
（1） 測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的萬能表測量 
（2） 電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下； 
（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂； 
（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊PAM內(nèi)容將丟失； 
（5） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮； 
（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產(chǎn)生靜電的物品； 
（7） 更換元件不得帶電操作；
（8） 檢修后模板安裝一定要安插到位

PLC的特點

1、通用性強、靈活性好、功能齊全 PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的，具有面向工業(yè)控制的鮮明特點。通過選配相應的控制模塊便可適用于各種不同的工業(yè)控制系統(tǒng)。同時，由于PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，當生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)設備更新時，不必改變

1. 向高集成、高性能、高速度，大容量發(fā)展
微處理器技術、存儲技術的發(fā)展十分迅猛，功能更強大，價格更便宜，研發(fā)的微處理器針對性更強。這為可編程序控制器的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。大型可編程序控制器大多采用多CPU結構，不斷地向高性能、高速度和大容量方向發(fā)展。
在模擬量控制方面，除了專門用于模擬量閉環(huán)控制的PID指令和智能PID模塊，某些可編程序控制器還具有模糊控制、自適應、參數(shù)自整定功能，使調(diào)試時間減少，控制精度提高。
2. 向普及化方向發(fā)展
由于微型可編程序控制器的價格便宜，體積小、重量輕、能耗低，很適合于單機自動化，它的外部接線簡單，容易實現(xiàn)或組成控制系統(tǒng)等優(yōu)點，在很多控制領域中得到廣泛應用。
3. 向模塊化、智能化發(fā)展
可編程序控制器采用模塊化的結構，方便了使用和維護。智能I/O模塊主要有模擬量I/O、高速計數(shù)輸人、中斷輸入、機械運動控制、熱電偶輸入、熱電阻輸入、條形碼閱讀器、多路BCD碼輸人/輸出、模糊控制器、PID回路控制、通信等模塊。智能I/O模塊本身就是一個小的微型計算機系統(tǒng)，有很強的信息處理能力和控制功能，有的模塊甚至可以自成系統(tǒng)，單獨工作。它們可以完成可編程序控制器的主CPU難以兼顧的功能，簡化了某些控制領域的系統(tǒng)設計和編程，提高了可編程序控制器的適應性和可靠性。
4. 向軟件化發(fā)展
編程軟件可以對可編程序控制器控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設置硬件的結構和參數(shù)，例如設置各框架各個插槽上模塊的型號、模塊的參數(shù)、各串行通信接口的參數(shù)等。在屏幕上可以直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉換?？删幊绦蚩刂破骶幊誊浖姓{(diào)試和監(jiān)控功能，可以在梯形圖中顯示觸點的通斷和線圈的通電情況，查找復雜電路的故障非常方便。歷史數(shù)據(jù)可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡或Modem卡，還可以實現(xiàn)遠程編程和傳送。
個人計算機（PC）的價格便宜，有很強的數(shù)學運算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機交互的功能。目前已有多家廠商推出了在PC上運行的可實現(xiàn)可編程序控制器功能的軟件包，如亞控公司的KingPLC?！败汸LC"在很多方面比傳統(tǒng)的“硬PLC"有優(yōu)勢，有的場合“軟PLC"可能是理想的選擇。
5. 向通信網(wǎng)絡化發(fā)展
伴隨科技發(fā)展，很多工業(yè)控制產(chǎn)品都加設了智能控制和通信功能，如變頻器、軟啟動器等?？梢院同F(xiàn)代的可編程序控制器通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)更強大的控制功能。通過雙絞線、同軸電纜或光纖聯(lián)網(wǎng)，信息可以傳送到幾十公里遠的地方，通過Modem和互聯(lián)網(wǎng)可以與世界上其他地方的計算機裝置通信。
相當多的大中型控制系統(tǒng)都采用上位計算機加可編程序控制器的方案，通過串行通信接口或網(wǎng)絡通信模塊，實現(xiàn)上位計算機與可編程序控制器交換數(shù)據(jù)信息。組態(tài)軟件引發(fā)的上位計算機編程革命，很容易實現(xiàn)兩者的通信，降低了系統(tǒng)集成的難度，節(jié)約了大量的設計時間，提高了系統(tǒng)的可靠性。國際上比較著名的組態(tài)軟件有Intouch、Fix等，國內(nèi)也涌現(xiàn)出了組態(tài)王、力控等一批組態(tài)軟件。有的可編程序控制器廠商也推出了自己的組態(tài)軟件，如西門子公司的WINCC。