【正文】 PLC 硬件選擇 PLC 電源選擇S7300 PLC 有四種電源模塊，因為所選電路為交流電路，輸入電壓為DC24V,輸出電壓為 220V,所以我選用 PLC 的電源型號型為：PS 307 5A，序列河北聯(lián)合大學電氣工程學院26號為：6ES7 3071EA000AA0； CPU 選擇因為對輥式破碎機是一種小規(guī)模應(yīng)用工程，而。我選用西門子 MM440，額定功率 55KW，額定電流 110A的變頻器。本次電路主電路電機 MM2 我選用西門子3TH80 型中間繼電器，適用于交流 50Hz 或 60Hz，電壓至 660V 和直流電壓至600V 的控制電路，有 4 對觸頭可組合，油泵電機 M3 的中間繼電器 KM1 我選用OMRON 中間繼電器型號為 MY4J，常用線圈電壓 AC200/220/240V DC24V，4 觸點，額定通電電流 5A。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時間，因此，熱繼電器不能用作短路保護，而只能用作過載保護 。 斷路器選擇斷路器可以是在正常情況下接通和斷開高壓電路中的空載及負荷電流，也可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時能與保護裝置和自動裝置相配合,迅速切斷故障電流,防止事故擴大,從而保證系統(tǒng)安全運行。工業(yè)上最廣泛采用的是用 4～20mA 電流來傳輸模擬量。這種將物理量轉(zhuǎn)換成電信號的設(shè)備稱為變送器。如變比為 400/5 的電流互感器，可以把實際為 400A 的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?5A 的電流。它有兩個互相絕緣的線圈，套在一個閉合的鐵芯柱上，在電路中與被測線路串聯(lián)的線圈叫一次側(cè)，與儀表相連的叫二次側(cè)。M； 油泵電機選擇對輥式破碎機油泵電機選用 DC24V /75WVB 直流油泵電機系列, 電源輸入220V，輸出 24V, 電機電壓 24V /75W，轉(zhuǎn)速可調(diào) ,油泵出口排量 ～；河北聯(lián)合大學電氣工程學院24 電流互感器選擇電流互感器是一種測量用的特殊的變壓器，工作原理和變壓器相同。M，電機最大轉(zhuǎn)矩為 上圖 為對輥式破碎機 MM440 變頻器的控制原理圖，如圖 所示，當 PLC 輸入正轉(zhuǎn)信號時，正轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，正轉(zhuǎn)按鈕閉合，對輥式破碎機正轉(zhuǎn)運行；當PLC 輸入反轉(zhuǎn)信號時，反轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，反轉(zhuǎn)按鈕閉合，對輥式破碎機反轉(zhuǎn)運行；MM440 變頻器默認電機低速，當 PLC 輸入速度 1 選擇信號時，速度1 輸入繼電器得電，電機速度 1 按鈕閉合，電機以速度 1 運行，當 PLC 輸入速度 2 選擇信號時，速度 2 輸入繼電器得電，電機速度 2 按鈕閉合，電機以速度2 運行。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向下 45 度撥下，5 和 6 兩端連接，此時為遠程PLC 集中控制油泵的運行，在 PLC 箱內(nèi)按下 KA3,中間繼電器 KM1 得電，KM1 合上并自保，電源指示燈 HLJHL2 滅，遠程油泵運行指示 JHLF2 亮；當在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向上 45 度撥下，7 和 8 兩端連接，此時為就地控制油泵的運行，按下 SB，中間繼電器 KM2 得電，KM2 合上并自保，遠程油泵運行指示燈JHLF2 滅，就地油泵運行指示燈 HF2 亮。河北聯(lián)合大學電氣工程學院22圖 為對輥式破碎機油泵控制原理圖，圖中 KMKM2 為中間繼電器，KA3 為隔離繼電器，在 PLC 控制箱內(nèi)，HL2 和 JHL2 為電源指示燈，分別指示就地和遠程集中狀態(tài)，HLF2 和 JHF2 為油泵運行指示燈，分別指示就地和遠程集中狀態(tài)。在 PLC 箱內(nèi)按下 KA1,中間繼電器 KMF1 得電，KMF1 合上并自保，電動機正轉(zhuǎn)，同時電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機正轉(zhuǎn)指示燈 JHF1 亮；當在PLC 箱內(nèi)按下 KA2,KMR1 得電并自保，電動機反轉(zhuǎn)，同時，電動機正轉(zhuǎn)指示燈HF1 和 JHF1 滅，電動機反轉(zhuǎn)指示燈 JHR1 亮。合上電源開關(guān) QL1，主電路得電，電源指示燈 HL1 和 JHL1 亮，電源電壓正常。主電路電動機各配有一塊電流表。 對輥式破碎機的控制原理圖圖 為對輥式破碎機主電路運行原理圖，主電路電源選用三相電源，電機 M1 和電機 M2 為對輥式破碎機的破碎輥控制電機，電機 M1 和 M2 的轉(zhuǎn)速由MM440 變頻器控制，M3 為對輥式破碎機的油泵電機，其作用是在電機運行時負河北聯(lián)合大學電氣工程學院20責給主電路電機 MM2 上油，起潤滑作用。，用于指示缺相或轉(zhuǎn)速故障。當油泵電機運行時指示燈亮。當主電機反轉(zhuǎn)運行時，指示燈亮。當主電機正轉(zhuǎn)運行時，指示燈亮。，停止油泵的運行。 PLC 現(xiàn)場控制箱的指示按鈕在 PLC 遠程控制箱上有如下按鈕指示燈：：按下時切斷控制電源并停機，一直保持設(shè)備不能啟動。在遠程自動狀態(tài)下，主電機和油泵電機的運行亦是受 PLC 控制的，但是 PLC 是受遠程控制的。在就地手動狀態(tài)下，可以獨立的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動主電機，停止按鈕或禁啟按鈕均可以停止主電機的運行；也可以通過油泵啟和油泵停按鈕獨立的啟/ 停油泵。第 6 章 對輥式破碎機的硬件設(shè)計19 對輥式破碎機的控制過程 對輥式破碎機的控制模式本控制系統(tǒng)有兩種控制模式：就地控制跟遠程集中控制。 對輥式破碎機的控制要求 對 輥 式 破 碎 機 采 用 兩 組 單 獨 傳 動 的 輥 子 ， 由 電 動 機 通 過 三 角 皮 帶 帶 動 兩輥 子 相 對 旋 轉(zhuǎn) 而 形 成 “V”型 破 碎 腔 （ 對 輥 部 分 是 破 碎 機 執(zhí) 行 破 碎 的 主 要 部 件 ，它 由 45鑄 鋼 澆 鑄 而 成 ， 鑲 在 主 、 附 軸 上 ） ， 啟 動 破 碎 機 后 ， 有 油 泵 運 行 給 兩輥 上 油 潤 滑 ， 當 兩 對 輥 相 向 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 物 料 從 料 斗 定 量 給 入 ， 切 向 進 入 對 輥 中間 ， 由 于 對 輥 的 調(diào) 整 系 統(tǒng) 的 強 度 遠 大 于 物 料 ， 物 料 被 破 碎 ， 被 擠 碎 的 物 料 隨 著對 輥 的 旋 轉(zhuǎn) 逐 漸 達 到 最 小 粒 度 后 ， 進 入 機 器 的 底 部 出 料 斗 內(nèi) ， 并 隨 著 有 斜 度 的料 槽 流 出 機 器 ， 破 碎 過 程 完 成 。 動 力 和傳 動 部 分 是 由 電 動 機 主 、 被 動 皮 帶 輪 轉(zhuǎn) 動 ， 并 通 過 三 角 皮 帶 ， 將 動 力 傳 遞 給 輥軸 旋 轉(zhuǎn) ， 達 到 破 碎 的 目 的 。機 架 由 型 鋼 焊 接 而 成 ， 主 要 起 支 撐 作 用 ， 所 有 部 件 均 安 裝 在 機 架 上 。對輥式破碎機其齒形優(yōu)化設(shè)計，拉剪力選擇破碎，高效低耗，出粒均勻，將其應(yīng)用在大塊物料破碎至小塊物料的場合，是其他破碎機所望塵莫及的，形成了高生產(chǎn)率的機理。表 54 MM440 的兩種制動方式制動方式 功能解釋 相關(guān)參數(shù)直流制動 變頻器向電機定子注入直流P1230=1 使能直流制動P1232=直流制動強度P1233=直流制動持續(xù)時間P1234=直流制動的起始頻率能耗制動 變頻器通過制動單元和制動電阻，將電機回饋的能量以熱能的形式消耗掉P1237=15,能耗制動的停止周期P1240=0,禁止直流電壓控制器，從而防止斜坡下降時間的自動延長河北聯(lián)合大學電氣工程學院18第 6 章 對輥式破碎機的硬件設(shè)計 對輥式破碎機簡介對輥式破碎機（對輥式破碎機/雙輥破碎機）適用于在水泥，化工，電力，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石，爐渣 ，焦炭，煤等物料的中碎，細碎作業(yè)。二進制編碼選擇+ON 命令第 5 章 MM440 變頻器17使用這種方法最多可以選擇 15 個固定頻率。=1 接通正轉(zhuǎn) /斷開停車=2 接通反轉(zhuǎn) /斷開停車=3 斷開慣性自由停車=4 斷開按第二慣性時間快速停車=9 故障復(fù)位=10 正向電動=11 反向電動=12 反轉(zhuǎn)（與正轉(zhuǎn)命令配合使用）=13 電動電位計升速=14 電動電位計降速=15 固定頻率直接選擇=16 固定頻率選擇+ON 命令=17 固定頻率編碼選擇+ON 命令=25 使能直流制動=29 外部故障信號觸發(fā)跳閘=33 禁止附加頻率設(shè)定值 MM440 變頻器的多段速選擇功能多段速功能，也稱作固定頻率，就是設(shè)置參數(shù) P1000=3 的條件下，用開關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實現(xiàn)電機多段數(shù)運行，可通過如下 3 種方式運行實現(xiàn)：直接選擇在這種操作方式下一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率。 MM440 變頻器開關(guān)量輸入功能MM440 變頻器包含了 6 個數(shù)字開關(guān)量的輸入端子，每個端子都有一個對應(yīng)的參數(shù)用來設(shè)定該端子的功能。，在接通電源時必須確信變頻器的前蓋已經(jīng)蓋好。 MM440 變頻器鏈接到電壓更高的電源上。，就應(yīng)完成電源線的絕緣測試。MM440 變頻器既可用于單機驅(qū)動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。MM440 變頻器具有默認的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的簡單的電動機控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動裝置。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能多樣性。河北聯(lián)合大學電氣工程學院14 第 5 章 MM440 變頻器 MM440 通用型變頻器概述MICROMASTER 440 變頻器簡稱 MM440 變頻器，是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列，本系列有多種型號供用戶選用，很頂轉(zhuǎn)矩（CT ）控制方式額定功率范圍從 120W—— 200KW ,可變轉(zhuǎn)矩（VT）控制方式可達到250kw。（2）系統(tǒng)功能(SFC) 系統(tǒng)功能時集成在S7CPU中的預(yù)先編號程序并通過測試的功能。與FB相同， SFB也是“具有存儲能力” 的塊。（1）系統(tǒng)功能塊(SFB)系統(tǒng)功能塊時集成在S7CPU 中的功能塊。當該DB 退出時，這些數(shù)據(jù)保持在DB 中。與局域數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)不同，在DB中的數(shù)據(jù)當DB關(guān)閉時，也就是，當相應(yīng)的邏輯塊結(jié)束時，不會被刪除。共享數(shù)據(jù)塊(DB)如果某個邏輯塊(FC, FB 或OB)被調(diào)用，則它可以臨時占用局域數(shù)據(jù)區(qū)(L 堆棧) 。當功能塊執(zhí)行結(jié)束時， 存在背景塊中的數(shù)據(jù)不會丟失，但存在本地堆棧中的數(shù)第 4 章 西門子 STEP7 軟件介紹13據(jù)將丟失。傳遞給功能塊的參數(shù)和靜態(tài)變量存儲在背景塊中。由于FC沒有自己的存儲區(qū)，所以必須為它指定實際參數(shù)，不能為一個FC 的局域數(shù)據(jù)分配初始值。 FC的臨時變量存儲在局域數(shù)據(jù)堆棧中，當FC 執(zhí)行結(jié)束后， 這些數(shù)據(jù)就丟失了。(6)啟動中斷OB100OB102:如果需要安排初始化操作，或者根據(jù)暖啟動，熱啟動，冷啟動的啟動事件，可在OB100，OB101,OB102中編寫啟動條件，完成PLC系統(tǒng)的啟動步驟， PLC CPU啟動中斷的觸發(fā)條件為：①電源上電；②CPU的開關(guān)狀態(tài)從STOP撥向RUN/RUNP ；③從網(wǎng)絡(luò)通信來的啟動請求。(4) 循環(huán)中斷 OB30OB38：循環(huán)中斷是CPU進入RUN后按間隔時間循環(huán)觸發(fā)的中斷，因此，用戶定義的間隔時間要大于中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間，啟動循環(huán)中斷，需要在STEP7參數(shù)設(shè)置時選中循環(huán)中斷參數(shù)塊，并按1ms的整數(shù)倍設(shè)置間隔時間，如果未做間隔時間設(shè)置，CPU則按默認值觸發(fā)循環(huán)中斷。(2)日期時間中斷OB10OB17: 日期時間中斷允許用戶通過STEP7 編程設(shè)定，可在特定日期，時間執(zhí)行中斷操作，也可按照時間間隔周期性的重復(fù)執(zhí)行中斷操作，8個日期時間中斷具有相同的優(yōu)先級，CPU按啟動事件發(fā)生順序進行處理。那個OB 可以中斷另一個OB 由它的優(yōu)先級決定，高優(yōu)先級的OB可以中斷低優(yōu)先級的 OB，其中用于全程序循環(huán)的OB1優(yōu)先級最高，背景OB優(yōu)先級最低。組織塊決定各個程序部分執(zhí)行的順序。它有操作系統(tǒng)調(diào)用并控制循環(huán)和中斷驅(qū)動的程序的執(zhí)行以及可編程控制器如何啟動。 STEP7 各程序塊的功能在S7用戶程序中有下列幾種類型的塊可以使用:1. 組織塊〔OB〕OB決定用戶程序的結(jié)構(gòu)；2. 系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)功能(SFC): SFB 和SFC 集成在S7CPU 中可以用來訪問一些重要的系統(tǒng)功能；3. 功能塊(FB):FB是帶有“存儲區(qū)域”的塊，可以自己編程這個存儲區(qū)域；4. 功能(FC):FC中是經(jīng)常使用的功能的程序；5. 背景數(shù)據(jù)塊(背景DB):當一個FB/SFB 被調(diào)用時，背景DB 與該塊相關(guān)聯(lián)，它們可以在編譯過程中自動生成；6. 數(shù)據(jù)塊(DB): DB是用于存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，除了指定一個功能塊的數(shù)據(jù)， 還可以定義可以被任何塊使用的共享數(shù)據(jù)。硬件診斷：該工具可以對 PLC 站的各硬件模塊進行在線診斷，顯示相關(guān)的故障信息和狀態(tài)信息。使用這個工具生成的符號表式全局有效的，可供其他所有工具使用。第 4 章 西門子 STEP7 軟件介紹11符號編輯器：該工具用于創(chuàng)建和管理所有的全局符號。可以對 PLC機架上的硬件進行配置，設(shè)置各種硬件模塊的參數(shù)，例如 CPU 參數(shù)和分布式I/O 參數(shù)等。SIMATIC Manager 的菜單主要實現(xiàn)以下幾類功能：項目文件的管理；對象的編輯和插入；程序的下載，監(jiān)控，診斷；視圖，窗口排列，環(huán)境設(shè)置選項。SIMATIC Manager 中可以同時打開多個項目，每個項目的視圖由兩部分組成。SIMATIC 管理器：在 SIMATIC 管理器[SIMATIC Manager]環(huán)境中進行項目的編程和組態(tài)，每個操作所需的工具均由 SIMATIC Manager 自動運行，因此不需要用戶分別啟動各個不同的工具。 STEP7 的構(gòu)成組件STEP7