PLC在电缆生产过程中的应用Word格式.docx
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PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。
数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。
随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
甚至利用因特尔网可以实现远程故障处理。
第二章PLC在电缆生产过程中的应用
一、电缆生产设备
1、通信电缆生产设备
主要有：
串联生产线、对绞机、星绞机、成缆机、屏蔽机、铠装机、护套机等
2、电力电缆生产设备
拉丝机（包括：
大拉、中拉和小拉）、框绞、管绞、笼绞、绝缘或护套机、交联生产线、成缆机、屏蔽机、铠装机等
PLC几乎在以上每台设备都有使用，它在电缆行业能得到广泛使用也是因为PLC的特点和工业自动化程度不断提高的结果。
二、PLC在电缆生产设备上的应用实例
<
一>
串联生产线是通信电缆生产过程中最重要的生产设备之一，目前的串联线自动化程度都很高，当然必不可少的用到了PLC，图1是典型的串联生产线的组态形式。
1、上位机通过PROFIBUS数据总线和主控PLC进行数据交换；
2、主控PLC设为主站，其余的PLC、分布式I/O和驱动器都设为从站，它们之间都用PROFIBUS通信线进行数据交换，实现整条生产线正常同步运行；
3、分布式I/O主要是进行挤出机温度压力等数据的采集。
图1
二>
交联生产线是电力电缆生产过程中最重要的设备之一，它主要生产10KV以上的电缆，交联生产线又分悬链生产线和立塔生产线，悬链生产线主要生产10KV~35KV的交联线，而立塔生产线主要生产110KV以上的交联线。
何谓交联线呢？
交联线就是将可交联的绝缘塑料在高温高压氮气中进行一系列反应，由平行分子结构产生交叉网状结构，交联过程有的又叫做硫化过程。
交联线生产流程：
导体从放线架放出——储线器（储线器的作用是在正常生产时将导体储满，当中途放线换盘接线时，储线器吐线，实现不间断生产）——上牵引——机头（内屏挤出机+绝缘挤出机+外屏挤出机，一般三层共挤，架空线才不用外屏）——硫化管（正常生产时内部充10MP左右氮气，温度加到450℃左右（当然由工艺来定），绝缘线芯在此进行硫化反应，实现交联过程）——冷却管（将交联线芯冷却，35KV以下一般用水冷却，110KV以上用氮气冷却）——下牵引（上下牵引的同步运行，实现将整条线芯悬链（立塔是拉直）在硫化管中央）——辅助牵引——收线。
国内较多的白城智能（PLC控制）交联生产线的典型控制组态如下·
·
上位机
温控分布式I/O
主控PLC
分布式I/O
放线1
驱动
器
放线2
储线
上牵
引驱
动器
下牵
辅牵
收线1
收线2
氮气循环系统
水循环系统
内屏温控
绝缘温控
外屏温控
硫化管温控
交联生产线涉及的东西较多，每一部分都会影响到设备的运行及产品的质量。
机头温控也是关键控制点之一，借此控制点，为了让大家更深一步了解如何利用PLC来控制一台电缆设备，我们接下来利用西门子S7-200为例来逐步阐述如何组态如何编程。
例：
题目：
利用西门子S7-200PLC和TD400对交联生产线的三台模温机进行控制，正常情况下生产线由1#和3#模温机对注塑机的机头内屏、绝缘和外屏加温，当其中一台有故障时马上启动2#备用机，当水温度加到要求温度时备用机阀打开代替故障模温机给机头加温。
要求自动判断故障，自动切换，不影响机头温度，从而不影响到产品质量。
1、硬件组态
要实现要求控制功能，可以选择西门子S7-200系列CPU226XP的PLC一个，EM231温控模块一个，另外选择一个TD400文本显示器，用来设定和显示温度，启动和停止模温机以及显示故障信息等。
硬件组态示意图见图2。
1）由PLC（包括温度模块）采集三个模温机的信息和控制指令，然后由程序控制输出指令去控制模温机。
2）模温机的启动停止是属于开关量控制，外部的启动停止和故障信息都属开关量输入。
3）热电偶感应到温度信号，通过EM231温度模块采集到PLC中，然后和设定温度进行比较，通过PID闭环控制，实现模温机的温度过程控制。
图2
PLC布线图见图3_A和图3_B，布线规范请参见《S7-200可编程控制器系统手册》等相关手册。
图3_A
图3_B
PLC布线说明：
I0.0整线运行
I0.11#模温机启动
I0.21#模温机排气
I0.31#模温机失电
I0.41#泵故障
I0.51#水位低
I0.61#安全温度
I0.71#泵运行
I1.02#模温机启动
I1.12#模温机排气
I1.22#模温机失电
I1.32#泵故障
I1.42#水位低
I1.52#安全温度
I1.62#泵运行
I1.7
I2.03#模温机启动
I2.13#模温机排气
I2.23#模温机失电
I2.33#泵故障
I2.43#水位低
I2.53#安全温度
I2.63#泵运行
I2.7
AIW01#模温机水温度
AIW22#模温机水温度
AIW43#模温机水温度
AIW6
Q0.01#泵启动
Q0.11#加温
Q0.21#加水
Q0.31#冷却
Q0.41#排气
Q0.52#泵启动
Q0.62#加温
Q0.72#加水
Q1.02#冷却
Q1.12#排气
Q1.23#泵启动
Q1.33#加温
Q1.43#加水
Q1.53#冷却
Q1.63#排气
Q1.7总报警
2、程序的编写
要编写控制程序，你必须熟悉编程指令，相关指令集请参考《S7-200可编程控制器系统手册》等相关手册，在此不再一一说明。
编程指令一般有梯形图、逻辑块图和语句等，根据各人的习惯可以任意选择一种进行程序的编写，它们之间往往可以相互转换。
以下就是模温机控制的语句指令程序，供参考。
主程序
网络1
LDSM0.0//调用SBR1子程序//1#模温机控制
CALLSBR_1:
SBR0
网络2
LDSM0.0//调用SBR2子程序//2#模温机控制
CALLSBR_2:
SBR2
网络3
LDSM0.0//调用SBR3子程序//3#模温机控制
CALLSBR_3:
SBR3
网络4
LDSM0.0//调用SBR4子程序//报警
CALLSBR_4:
SBR4
子程序
//SBR_11#模温机控制
LDSM0.1//初始化累加器//清零
MOVW0,AC0
LDSM0.0//标准化温度
MOVWAIW0,AC0
DIV10,AC0
MOVWAC0,VW300
LDSM0.0//调用温度PID控制功能模块
CALLPID0_INIT:
SBR1,VW300,VD1000,M0.0,0.0,Q0.1
LDNI0.5//加水
=Q0.2
网络5
LDNQ0.2
TOFT37,20
网络6
LDNI0.0
LDI0.0//泵运行
AW>
=AIW0,1100
OLD
AT37
AI0.1
AI0.4
=Q0.0
网络7
LDNI0.0//打开热水阀
LDI0.0
AQ0.0
=Q2.0
网络8
LDI0.1//加温
AI0.5
AI0.6
AI0.7
=M0.0
网络9
LDNI0.1//排气
AI0.2
ANI0.1
ANT101
=Q0.4
网络10
TONT101,250
网络11
LDW>
=AIW0,1300//冷却
SQ0.3,1
网络12
LDSM0.0
DTIVD1000,VW500
网络13
LDW<
=AIW0,VW500
RQ0.3,1
网络14
LDNI0.3//启动备用模温机
ONI0.4
OW<
=AIW0,1200
AI0.0
=M1.0
网络15
//SBR_22#模温机控制
MOVW0,AC1
MOVWAIW2,AC1
MOVWAC0,VW302
CALLPID1_INIT:
SBR2,VW302,VD1004,M0.0,0.0,Q0.6
LDNI1.4//加水
=Q0.7
LDNQ0.7
TOFT38,20
=AIW2,1100
AT38
AI1.0
OM1.0
OM1.1
ALD
AI1.3
=Q0.5
AQ0.5
LPS
LDI1.0
LDM1.0
ANQ2.0
=Q2.1
LPP
ANQ2.3
=Q2.2
LDI1.4//加温
AI1.5
AI1.6
=M0.1
LDNI1.0//排气
AI1.1
ANI1.0
ANT102
=Q1.1
TONT102,250
=AIW2,1300//冷却
SQ1.0,1
DTIVD1004,VW502
=AIW2,VW502
RQ1.0,1
//SBR_33#模温机控制
MOVW0,AC2
MOVWAIW4,AC2
DIV10,AC2
MOVWAC2,VW304
CALLPID2_INIT:
SBR3,VW304,VD1008,M0.2,0.0,Q1.3
LDNI2.4//加水
=Q1.4
LDNQ1.4
TOFT39,20
=AIW4,1100
AT39
AI2.0
AI2.3
=Q1.2
AQ1.2
=Q2.3
LDI2.0//加温
AI2.4
AI2.5
AI2.6
=M0.2
LDNI2.0//排气
AI2.1
ANI2.0
ANT103
=Q1.6
TONT103,250
=AIW4,1300//冷却
SQ1.5,1
DTIVD1008,VW504
=AIW4,VW504
RQ1.5,1
LDNI2.2//启动备用模温机
ONI2.3
=AIW4,1200
=M1.1
//SBR_4报警
LDI0.1
ANI0.7
=M10.0
AW<
=VW300,120
=M10.1
=VW300,130
=M10.2
LDNI0.3
ONI0.5
ONI0.6
OM10.0
OM10.1
OM10.2
=M0.5
ANI0.3
CALLTD_ALM_1012:
SBR6,Alarm0_0:
V1058.7
LRD
ANI0.4
SBR6,Alarm0_1:
V1058.6
ANI0.5
SBR6,Alarm0_2:
V1058.5
ANI0.6
SBR6,Alarm0_3:
V1058.4
AM10.0
SBR6,Alarm0_4:
V1058.3
AM10.1
SBR6,Alarm0_5:
V1058.2
AM10.2
SBR6,Alarm0_6:
V1058.1
ANI1.6
=M20.0
=VW302,120
=M20.1
=VW302,130
=M20.2
LDNI1.2
ONI1.3
ONI1.4
ONI1.5
OM20.0
OM20.1
OM20.2
=M0.6
ANI1.2
SBR6,Alarm0_7:
V1058.0
ANI1.3
SBR6,Alarm0_8:
V1059.7
ANI1.4
SBR6,Alarm0_9:
V1059.6
ANI1.5
SBR6,Alarm0_10:
V1059.5
AM20.0
SBR6,Alarm0_11:
V1059.4
AM20.1
SBR6,Alarm0_12:
V1059.3
AM20.2
SBR6,Alarm0_13:
V1059.2
LDI2.0
ANI2.6
=M30.0
=VW304,120
=M30.1
=VW304,130
=M30.2
LDNI2.2
ONI2.4
ONI2.5
OM30.0
OM30.1
OM30.2
=M0.7
ANI2.2
SBR6,Alarm0_14:
V1059.1
ANI2.3
SBR6,Alarm0_15:
V1059.0
ANI2.4
SBR6,Alarm0_16:
V1060.7
ANI2.5
SBR6,Alarm0_17:
V1060.6
AM30.0
SBR6,Alarm0_18:
V1060.5
AM30.1
SBR6,Alarm0_19:
V1060.4
AM30.2
SBR6,Alarm0_20:
V1060.3
LDM0.5
OM0.6
OM0.7
=Q1.7
文本显示
文本显示利用TD400和S7-200连接来实现，组态方法如下图所示：
1、起始地址
VB1012~VB1769
2、用户菜单
3、报警
Alarm0_01#模温机失电
Alarm0_11#模温机泵故障
Alarm0_21#模温机水位低
Alarm0_31#模温机超安全温度
Alarm0_41#模温机泵未启动
Alarm0_51#模温机超温
Alarm0_61#模温机低温
Alarm0_72#模温机失电
Alarm0_82#模温机泵故障
Alarm0_92#模温机水位低
Alarm0_102#模温机超安全温度
Alarm0_112#模温机泵未启动
Alarm0_122#模温机超温
Alarm0_132#模温机低温
Alarm0_143#模温机失电
Alarm0_153#模温机泵故障
Alarm0_163#模温机水位低
Alarm0_173#模温机超安全温度
Alarm0_183#模温机泵未启动
Alarm0_193#模温机超温
Alarm0_203#模温机低温
结束语：
PLC不仅仅使用在电缆行业，它几乎可以用在各个行业，诸如钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等等。
21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用
参考书目：
1、《PLC在工业控制中的应用》
网络提供
2、《S7-200可编程控制器系统手册》
SIMATIC西门子公司提供
2007年9月版
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