S7-1200 控制器在混凝土攪拌站上的應(yīng)用

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　混凝土攪拌站是把砂子；石子；水泥；水；外加劑等各種物料進(jìn)行精確計(jì)量后輸送進(jìn)入攪拌機(jī)進(jìn)行混合攪拌的一種全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，是目前修建鐵路；公路；橋梁；建筑等所有基建項(xiàng)目中不可缺少的設(shè)備。雙機(jī)雙控就是采用兩臺(tái)上位電腦進(jìn)行控制，一臺(tái)有故障時(shí)另一臺(tái)可以立即接替第一臺(tái)進(jìn)行控制，以做到無間隙不停頓生產(chǎn)。我公司生產(chǎn)混凝土攪拌站設(shè)備已有十多年的歷史，其控制核心就是我公司自主開發(fā)的基于西門子S7-1200系列PLC為核心的混凝土攪拌站控制系統(tǒng)。主要由CM1241（RS485）通訊模塊+CPU1214C+SM1221 16輸入2個(gè)+SM1222 16輸出 1個(gè)，外加PLY600稱重儀表10個(gè)，帶有以太網(wǎng)接口的觸摸屏1臺(tái)，上位電腦一臺(tái)（，依據(jù)客戶需求可以配兩臺(tái)電腦實(shí)現(xiàn)雙機(jī)雙控），PLY600稱重儀表負(fù)責(zé)各種物料的計(jì)量，并通過CM1241（RS485通訊模塊）采用Modbus通訊協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊，PLC負(fù)責(zé)控制各種物料的卸料輸送及攪拌等整個(gè)生產(chǎn)流程，并采集各個(gè)稱重儀表的重量數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)口傳送給上位電腦，上位電腦和觸摸屏負(fù)責(zé)人機(jī)交互工作，對(duì)PLC進(jìn)行控制。完成整個(gè)混凝土攪拌站的全自動(dòng)生產(chǎn)。

工藝流程介紹

方案確定

　　該部分闡述此項(xiàng)目是基于何種考慮最終選擇了SIMATIC S7-1200控制器。在采用S7-1200之前，我們采用的是S7-226+稱重儀表PLY600+上位電腦的形式，S7-226有2個(gè)通訊口，Port1口通過PC/PPI通訊電纜與上位電腦通訊完成人機(jī)交互，Port2口通過Modbus通訊協(xié)議與稱重儀表PLY600進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，控制該儀表的啟停以及配方參數(shù)的設(shè)定，稱重儀表PLY600負(fù)責(zé)進(jìn)行物料的計(jì)量，并把采集到的計(jì)量數(shù)據(jù)通過Port2口傳遞給PLC。

　　這套系統(tǒng)主要有2大缺點(diǎn)：

　　1，沒有多余的通訊口，無法再擴(kuò)展增加觸摸屏和上位電腦，上位電腦出故障后，整個(gè)系統(tǒng)就無法再工作。不能實(shí)現(xiàn)雙機(jī)雙控。

　　2，上位電腦與PLC通訊速度太慢，在上位電腦從PLC采集數(shù)據(jù)比較多的情況下顯示明顯滯后。

　　如果把PC/PPI通訊電纜更換為MPI或者增加以太網(wǎng)模塊則成本增加太高。在S7-1200推出后，我們?cè)赟7-200與S7-1200之間進(jìn)行性能參數(shù)的比較后，迅速進(jìn)行了開發(fā)升級(jí)，把S7-200全部更換為S7-1200系列，通過可擴(kuò)展的RS485通訊模塊與稱重儀表PLY600通訊，用以太網(wǎng)口加交換機(jī)可以隨時(shí)增加觸摸屏或者上位電腦，真正實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)雙控。不但順利解決了以上2大難題，而且提高了產(chǎn)品檔次，成本還有所下降，可謂是一舉數(shù)得。

產(chǎn)品硬件配置

　　該部分主要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目中圍繞SIMATIC S7-1200的產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)作詳細(xì)的說明。最好配以帶有SIMATIC S7-1200控制柜或者產(chǎn)品的圖片加以說明。項(xiàng)目硬件配置圖如下所示：

　　1.CM1241 RS485通訊模塊。負(fù)責(zé)與稱重儀表進(jìn)行MODBUS通信。

　　2.CPU 1214C。14入10出，集成PN口，通過網(wǎng)線連接上位電腦。3.SM1221 16入模塊3個(gè)。4.SM1221 8入模塊1個(gè)。5.SM1222 16出模塊2個(gè)。總共8個(gè)模塊。

　　SM1221輸入模塊負(fù)責(zé)采集稱重儀表的輸出信號(hào)和外部的開關(guān)信號(hào)。

　　SM1222輸出模塊負(fù)責(zé)各稱的卸料，攪拌，卸砼等動(dòng)作。

　　設(shè)備的計(jì)量輸出信號(hào)則由稱重儀表負(fù)責(zé)控制。