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PLC

S7-200 SMART在混凝土輸送泵車上的應用

  2018年05月22日  

  隨著建筑行業的智能化程度越來越高,很多建筑機械已經代替了人工作業,大大的提高了工作效率,降低了人力成本的支出。混凝土輸送泵,又稱混凝土泵,由泵體和輸送管組成,是一種利用壓力將混凝土沿管道連續輸送的機械,主要應用于房建、橋梁及隧道施工。為了提高輸送泵的移動性,一般將泵體裝在汽車底盤上,再裝備可伸縮或屈折的布料桿,構成輸送泵車。目前,主要分為閘板閥混凝土輸送泵和S管閥混凝土輸送泵。

  設備結構及基本性能

  本項目以山東某設備產商WF型輸送泵車為例,其主要部件混凝土輸送泵由料斗、泵送系統、液壓系統、清洗系統、電氣系統、電動機、行走底盤等組成。

  泵送機構由2只主缸水箱、換向裝置、2只混凝土缸、2只混凝土活料斗、分配閥(S形閥)、擺臂、2只擺動液壓缸和出料口組成。整機性能和液壓系統參數分別如表1、表2所示。

 

  工藝原理

  混凝土活塞分別與主液壓缸活塞桿連接,在主液壓缸液壓油作用下,作往復運動,一缸前進,則另一缸后退;混凝土缸出口與料斗連通,分配閥一端接出料口,另一端能過花鍵軸與擺臂連接,在擺動液壓缸作用下,可以左右擺動。

  泵送混凝土料時,在主液壓缸作用下,混凝土活塞可前進或后退。同時在擺動液壓缸作用下,分配閥與混凝土缸連通,混凝土缸與料斗連通。這樣混凝土活塞后退,便將料斗內的混凝土吸入混凝土缸,混凝土活塞前進,將混凝土缸內混凝土料送入分配閥泵出。

  當混凝土活塞后退至行程終端時,觸發水箱中的換向裝置,主液壓缸換向,同時擺動油缸換向,使分配閥與混凝土缸連通,混凝土缸與料斗連通,這時活塞后退前進依次循環,從而實現連續泵送。

  反泵時,通過反泵操作,使處在吸入行程的混凝土缸與分配閥連通,處在推送行程的混凝土缸與料斗連通,從而將管路中的混凝土抽回料斗。

  泵送系統通過分配閥的轉換完成混凝土的吸入與排出動作,因此分配閥是混凝土泵中的關鍵部件,會直接影響到混凝土泵的性能。

  方案選型

  該設備所需的控制點數為數字量輸入12點,數字量輸出8點。其中主要的輸入輸出點為正泵、反泵、遠控/近控、主缸進/退、擺缸進/退、高壓 /低壓、電動機起動/停止、2個接近開關、4個電磁閥、指示燈運行指示。I/O點設置如表3所示。

  由于該設備主要銷往海外市場,設備廠商在電控系統選型時主要考慮產品的高可靠性和品牌知名度。前者保證設備穩定運行,最大限度降低售后服務的成本,甚至無需售后服務;后者有助于提升設備整體的品牌,提升在海外市場的競爭力。

 

  鑒于以上兩方面需求的考慮,同時考慮到設備的應用點數,最終選取西門子S7-200 SMART PLC作為主控的系統。其CPU SR20的輸入點數為 12,輸出點數為8,無縫貼合設備I/O需求,提升產品的利用率。

  軟件設計

  S7-200 SMART PLC的程序開發主要包括電動機起動、運行指示和接近開關實現正/反泵等功能。

  1. 電動機起動

  I0.0作為電動機起動信號,通過檢測脈沖信號即讓M0.0置位,然后進行星形起動,同時定時器 T37運行,8 s后由星型起動轉變為三角形起動,至此電動機起動完成。

  2.運行指示

  正/反泵的運行指示如下圖所示。M3.0是遠近空正泵觸發中間標志位,驅動Q0.2正泵指示;M3.1是遠近空反泵觸發中間標志位,驅動Q0.3正泵指示。

 

  3. 接近開關實現正反泵

  該部分是通過2個傳感器(接近開關)I1.0和 I1.1檢測主液壓缸開、關到位,并實現正反泵的交替運行。主液壓缸由2套液壓缸及2套物料缸組成,1 #液壓缸帶動1#物料缸正泵運行時從料斗中吸料,當傳感器檢測到主液壓缸開到位后,通過程序控制擺缸擺到1#物料缸,然后1#液壓缸帶動1#物料缸反泵運行,將1#物料缸中的料進行物料泵送。

  結束語

  S7-200 SMART本體集成的以太網接口為程序開發提供了便利,使用普通的網線即可進行編程,程序下載速度比傳統的串口方式快了很多,在市場競爭中更具優勢,市場反饋良好。

標簽:西門子 S7 200 SMART我要反饋
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