西門子PLC在紡絲油爐溫控系統中的應用

　　摘要：文中介紹了西門子可編程控制器在油爐溫控系統中的具體應用，給出了控制系統的結構圖，討論了以PLC為控制核心，完成對紡絲油爐溫度的控制，并可將數據上傳至觸摸屏，實現對整個系統的監視和操作
　　關鍵詞：PLC智能模塊WinCC flexible 程序設計
　　中圖分類號: TB47文獻標識碼: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格要求，熔體的溫度是靠加熱油爐來維持和調節的。目前無紡布廠大部分油爐溫控系統采用單回路儀表控制，操作不方便，溫控精度低。因此，設計一個工作可靠、功能完善、操作方便的油爐溫控系統，對提高產品的質量及工作效率有著重要的現實意義。
　　西門子可編程控制器軟硬件設計先進，其中在中國市場銷售的S7-200CN PLC體積小、速度快、網絡通信能力，性價比高。S7-200CN PLC可以擴展一些智能模塊，可用現代的控制方法實現閉環控制、智能控制及多種控制功能一體的綜合控制。為此，筆者設計了一種基于西門子PLC的油爐溫控系統，以滿足生產工藝的需要。
　　2 溫度控制系統的設計
　　2.1總體方案設計
　　為了保證熔體的溫度，共需4臺油爐，分別為熔體管路的4個區加溫。控制系統由PLC、觸摸屏、調壓器、傳感器等組成。PLC負責對現場數據的采集和反饋，選用CPU226模塊作為中央控制器，擴展EM231溫度數據采集智能模塊，對熱電偶采集到數據進行處理并送到PLC，通過PLC程序，設定的溫度值與采集到的溫度值進行比較，經過PID運算后從EM232模擬量輸出模塊輸出控制信號，控制可控硅調壓器電壓的輸出，來實現油爐溫度的控制。觸摸屏將現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進行設置。觸摸屏和PLC的組合，可以實現油爐溫控系統的全方位監控，便于人員的觀察和操作。
　　2.2溫度數據采集模塊
　　在一般的溫度采集和控制系統中，溫度傳感器采集到的信號大都是模擬電信號，要經過轉換，才能變成了計算機能夠接收和處理的數字信號。通用A/D轉換模塊不具有溫度數據處理功能，傳感器采集到的毫伏電信號不能直接提供給PLC的A/D轉換模塊，必須經過溫度變送器將溫度信號進行處理，再送到A/D轉換模塊的輸入通道，轉換為標準的數字信號供PLC處理，這樣的系統硬件結構復雜，不利于精確控制。
　　在S7-200CN PLC的擴展模塊中，有集溫度采集和數據處理于一身的專用智能溫度采集模塊——EM231熱電偶模塊。該模塊內部集成16位A/D轉換器，分辨率能達到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路溫度數據，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據采集及處理功能。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