西門子PLC在紡絲油爐溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　摘要：文中介紹了西門子可編程控制器在油爐溫控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，給出了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，討論了以PLC為控制核心，完成對紡絲油爐溫度的控制，并可將數(shù)據(jù)上傳至觸摸屏，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的監(jiān)視和操作
　　關(guān)鍵詞：PLC智能模塊WinCC flexible 程序設(shè)計
　　中圖分類號: TB47文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　1 引言
　　紡絲工藝對熔體的溫度有嚴(yán)格要求，熔體的溫度是靠加熱油爐來維持和調(diào)節(jié)的。目前無紡布廠大部分油爐溫控系統(tǒng)采用單回路儀表控制，操作不方便，溫控精度低。因此，設(shè)計一個工作可靠、功能完善、操作方便的油爐溫控系統(tǒng)，對提高產(chǎn)品的質(zhì)量及工作效率有著重要的現(xiàn)實意義。
　　西門子可編程控制器軟硬件設(shè)計先進，其中在中國市場銷售的S7-200CN PLC體積小、速度快、網(wǎng)絡(luò)通信能力，性價比高。S7-200CN PLC可以擴展一些智能模塊，可用現(xiàn)代的控制方法實現(xiàn)閉環(huán)控制、智能控制及多種控制功能一體的綜合控制。為此，筆者設(shè)計了一種基于西門子PLC的油爐溫控系統(tǒng)，以滿足生產(chǎn)工藝的需要。
　　2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計
　　2.1總體方案設(shè)計
　　為了保證熔體的溫度，共需4臺油爐，分別為熔體管路的4個區(qū)加溫?？刂葡到y(tǒng)由PLC、觸摸屏、調(diào)壓器、傳感器等組成。PLC負(fù)責(zé)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和反饋，選用CPU226模塊作為中央控制器，擴展EM231溫度數(shù)據(jù)采集智能模塊，對熱電偶采集到數(shù)據(jù)進行處理并送到PLC，通過PLC程序，設(shè)定的溫度值與采集到的溫度值進行比較，經(jīng)過PID運算后從EM232模擬量輸出模塊輸出控制信號，控制可控硅調(diào)壓器電壓的輸出，來實現(xiàn)油爐溫度的控制。觸摸屏將現(xiàn)場的工況以直觀良好的畫面進行顯示，在畫面上可以對工藝參數(shù)進行設(shè)置。觸摸屏和PLC的組合，可以實現(xiàn)油爐溫控系統(tǒng)的全方位監(jiān)控，便于人員的觀察和操作。
　　2.2溫度數(shù)據(jù)采集模塊
　　在一般的溫度采集和控制系統(tǒng)中，溫度傳感器采集到的信號大都是模擬電信號，要經(jīng)過轉(zhuǎn)換，才能變成了計算機能夠接收和處理的數(shù)字信號。通用A/D轉(zhuǎn)換模塊不具有溫度數(shù)據(jù)處理功能，傳感器采集到的毫伏電信號不能直接提供給PLC的A/D轉(zhuǎn)換模塊，必須經(jīng)過溫度變送器將溫度信號進行處理，再送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入通道，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號供PLC處理，這樣的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于精確控制。
　　在S7-200CN PLC的擴展模塊中，有集溫度采集和數(shù)據(jù)處理于一身的專用智能溫度采集模塊——EM231熱電偶模塊。該模塊內(nèi)部集成16位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率能達(dá)到0.1℃。在使用過程中只要將熱電偶接到EM231的接線端子上，不再需要其它外部變送器，使用起來非常方便。EM231熱電偶模塊可同時輸入4路溫度數(shù)據(jù)，連接7種不同類型的熱電偶(J、K、E、N、S、T、R)。一個模塊就能完成數(shù)據(jù)采集及處理功能。熱電偶模塊須外接+24V直流電源，接上電源后模塊上的+24VDC指示燈點亮。
　　2.3觸摸屏配置
　　本系統(tǒng)用到的觸摸屏選用西門子公司的SIMATIC面板MP277，該屏具有像PC一樣的開放性和靈活性，擁有堅固、緊湊的外觀，性價比高。
　　觸摸屏的編程軟件為WinCC flexi