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西門子PLC300在起重機中的應(yīng)用
    
［摘要］：西門子PLC 300在半自動化高精度定位行車中的應(yīng)用
［關(guān)鍵詞］：西門子PLC 300 編碼器 高精度定位 PORFIBUS-DP

        摘要：西門子PLC 300在半自動化高精度定位行車中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：西門子PLC 300  編碼器  高精度定位  PORFIBUS-DP

        前言
       起重機是人們對行車、吊車和天車的一種籠統(tǒng)叫法，按其功能來說一般分為三類：一、輕小型起重設(shè)備，二、橋式起重機，三、臂架式起重機。本文所說的為雙梁橋式起重機，我們姑且稱之為行車。隨著自動化程度的不斷提高，PLC在行車中的應(yīng)用越來越多。筆者所在公司使用的行車是在冶金領(lǐng)域需要實現(xiàn)高精度定位的行車，可以實現(xiàn)手動/半自動操作，其定位誤差要求在10mm之內(nèi)。

        1. 系統(tǒng)組成
該行車由西門子PLC300、ABB變頻器、倍加福WCS系列編碼定位系統(tǒng)等組成。
        西門子PLC作為整個控制的核心，通過編碼器作為其觸覺感官，用PROFIBUS通信作為各部件聯(lián)系的中樞神經(jīng)，驅(qū)動ABB變頻器和控制電氣元件控制行車大車、小車、吊架等各部分進行工作。
1.1硬件組成
       PLC部分選用CPU317-2DP、信號處理模塊CP343-1和一些輸入輸出的數(shù)字量、模擬量模塊；驅(qū)動選用ABB變頻器；定位系統(tǒng)分大車小車定位和主卷揚定位二部分，分別使用P+F編碼器和HENGSTLER編碼器；控制分為觸摸屏MP370和控制臺手柄二部分。PLC使用Internet網(wǎng)絡(luò)和觸摸屏通信，通過PROFISBUS-DP連接變頻器、編碼器。由于部分元件距離原因中間使用中繼器來延長通信距離。Internet網(wǎng)絡(luò)選用一個五口的HUB，可以連接PC和PLC，也為行車和別的設(shè)備通信做了鋪墊。整個網(wǎng)絡(luò)組成如下圖：


        
 
1.2軟件組態(tài)
PLC設(shè)計使用STEP 7,控制屏設(shè)計使用WINCC FLEXIBLE 2005。
1.3程序設(shè)計原理
       行車大車定位所用編碼帶固定在廠房一側(cè)，小車定位所用編碼帶固定在行車雙梁之間靠近一邊的大梁，此兩者使用P+F讀碼頭WCS2A-LS221從編碼帶上讀取數(shù)據(jù)，傳送到接口模塊WCS-PG210,經(jīng)過WCS-PG210的數(shù)據(jù)處理，通過PROFIBUS-DP傳送到PLC中。行車主卷揚使用HENGSTLER編碼器AC58/1212EK.42DPZ設(shè)定和讀取主卷揚的高度，通過其編碼器自身所帶的PROFIBUS-DP接口將數(shù)據(jù)傳輸給PLC。行車安裝調(diào)試時，在控制屏上按照工作區(qū)域內(nèi)的場景把相關(guān)工作槽面對應(yīng)設(shè)計，然后通過人工定位將工作區(qū)域的每個工作槽面都定位好，通過操作屏將工作槽的位置和主卷揚的高度輸入到PLC內(nèi)。在操作人員進行操作時，只需在操作屏上選中要工作的槽面，將操作臺上選擇按鈕從手動選擇到半自動位置，踩動腳踏板控制器即可進行半自動作業(yè)。

        2. 結(jié)論
      此類行車適用于需要高精度定位的工況環(huán)境，從造價和維護費用來說比較昂貴，需要操作人員來操作，只能實現(xiàn)半自動作業(yè)，要實現(xiàn)全自動無人操作還需要一定的改進。