西门子PLC 300在起重机中的应用方案

［摘要］：西门子PLC 300在半自动化高精度定位行车中的应用
［关键词］：西门子PLC 300 编码器 高精度定位 PORFIBUS-DP
摘要：西门子PLC 300在半自动化高精度定位行车中的应用
关键词：西门子PLC 300  编码器  高精度定位  PORFIBUS-DP
前言
       起重机是人们对行车、吊车和天车的一种笼统叫法，按其功能来说一般分为三类：一、轻小型起重设备，二、桥式起重机，三、臂架式起重机。本文所说的为双梁桥式起重机，我们姑且称之为行车。随着自动化程度的不断提高，PLC在行车中的应用越来越多。笔者所在公司使用的行车是在冶金领域需要实现高精度定位的行车，可以实现手动/半自动操作，其定位误差要求在10mm之内。
1. 系统组成
该行车由西门子PLC300、ABB变频器、倍加福WCS系列编码定位系统等组成。
        西门子PLC作为整个控制的核心，通过编码器作为其触觉感官，用PROFIBUS通信作为各部件联系的中枢神经，驱动ABB变频器和控制电气元件控制行车大车、小车、吊架等各部分进行工作。
1.1硬件组成
       PLC部分选用CPU317-2DP、信号处理模块CP343-1和一些输入输出的数字量、模拟量模块；驱动选用ABB变频器；定位系统分大车小车定位和主卷扬定位二部分，分别使用P+F编码器和HENGSTLER编码器；控制分为触摸屏MP370和控制台手柄二部分。PLC使用Internet网络和触摸屏通信，通过PROFISBUS-DP连接变频器、编码器。由于部分元件距离原因中间使用中继器来延长通信距离。Internet网络选用一个五口的HUB，可以连接PC和PLC，也为行车和别的设备通信做了铺垫。整个网络组成如下图：


1.2软件组态
PLC设计使用STEP 7,控制屏设计使用WINCC FLEXIBLE 2005。
1.3程序设计原理
       行车大车定位所用编码带固定在厂房一侧，小车定位所用编码带固定在行车双梁之间靠近一边的大梁，此两者使用P+F读码头WCS2A-LS221从编码带上读取数据，传送到接口模块WCS-PG210,经过WCS-PG210的数据处理，通过PROFIBUS-DP传送到PLC中。行车主卷扬使用HENGSTLER编码器AC58/1212EK.42DPZ设定和读取主卷扬的高度，通过其编码器自身所带的PROFIBUS-DP接口将数据传输给PLC。行车安装调试时，在控制屏上按照工作区域内的场景把相关工作槽面对应设计，然后通过人工定位将工作区域的每个工作槽面都定位好，通过操作屏将工作槽的位置和主卷扬的高度输入到PLC内。在操作人员进行操作时，只需在操作屏上选中要工作的槽面，将操作台上选择按钮从手动选择到半自动位置，踩动脚踏板控制器即可进行半自动作业。
2. 结论
      此类行车适用于需要高精度定位的工况环境，从造价和维护费用来说比较昂贵，需要操作人员来操作，只能实现半自动作业，要实现全自动无人操作还需要一定的改进。