西門子6ES72882QR160AA0

可以滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制功能，簡單、實(shí)用、模塊化和分散式結(jié)構(gòu)使其應(yīng)用十分靈活，當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。高電磁兼容性和抗振動(dòng)、抗沖擊性使其具有很高工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。易于實(shí)現(xiàn)分布式控制、易于操作等特點(diǎn)使S7-300成為玻璃鋼化爐系統(tǒng)的控制器。溫度控制有大量的DI/DO模塊，由于變頻器使用電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)速控制，所以選用了AI/AO模塊。S7-300的AI模塊可以改變硬件設(shè)備的測溫范圍，穩(wěn)定性好、測量精度較高。人機(jī)界面選擇例了西門子的人機(jī)界面MP 270，可靠性*，組網(wǎng)方便。
　　整個(gè)控制系統(tǒng)由控制柜和人機(jī)界面操作箱組成。操作箱裝有人機(jī)界面、旋紐開關(guān)、信號(hào)燈及蜂鳴器等，通過DP通訊電纜與PLC相聯(lián)?？諝忾_關(guān)柜裝有鋼化設(shè)備總電源開關(guān)。PLC控制柜裝有PLC、擴(kuò)展模塊、小型斷路器、開關(guān)電源模塊、繼電器等，是整個(gè)系統(tǒng)的控制中樞。傳動(dòng)控制柜裝有AOP面板、溫度表、電壓表、控制開關(guān)、信號(hào)燈等，風(fēng)機(jī)柜內(nèi)安裝小型斷路器、接觸器、熱繼電器、開關(guān)電源、變壓器、電磁閥電源及變頻器。加熱控制柜裝有大型斷路器開關(guān)，大量SSR模塊，快速熔斷器，異性鋁材散熱器，散熱風(fēng)扇等。
　　談及為何選擇西門子的PLC+MP的控制系統(tǒng)，蘭迪公司設(shè)計(jì)中心電氣部江部長說道：“玻璃鋼化機(jī)組控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、邏輯繁瑣、數(shù)據(jù)采集量大、控制站多，對可靠性要求較高。既要實(shí)現(xiàn)對各傳動(dòng)站的高精度速度控制，又要完成對現(xiàn)場光電開關(guān)、按鈕等各種數(shù)字量、開關(guān)量檢測以及升降動(dòng)作的精確控制。采用SIEMENS SIMATIC S7-300可編程序控制器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)全過程自動(dòng)控制。系統(tǒng)性能優(yōu)良、操作方便可靠，確保滿足工藝要求的同時(shí)又充分考慮人為干涉自動(dòng)控制能力，將故障對系統(tǒng)的影響降。"
　　突破傳統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
　　1 、控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
　　蘭迪玻璃鋼化爐機(jī)組的主控制系統(tǒng)為西門子S7-300　PLC，人機(jī)界面為西門子MP　270；操作界面功能強(qiáng)大、簡單友好，使設(shè)備穩(wěn)定、可靠，操作方便、易控。西門子MP 270操作終端性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定，更適于工業(yè)現(xiàn)場。其友好的人機(jī)接口、豐富的操作畫面，使操作者更容易掌握，系統(tǒng)存儲(chǔ)多條溫度曲線和頻率曲線，并具有參數(shù)在線修改功能，適合不同品種、不同厚度的玻璃工藝。
　　爐溫控制采用西門子專用溫度模塊，內(nèi)設(shè)專用的優(yōu)化算法和專家PID參數(shù)庫，具有PID參數(shù)自整定功能，并可實(shí)現(xiàn)模糊控制，溫度超調(diào)得到有效抑制，控溫精度更高；可以根據(jù)不同品種的玻璃鋼化工藝定制加熱曲線，加熱更合理。
　　開車前逐步使加熱段呈矩陣分布的上下電爐升溫至650℃，做好鋼化準(zhǔn)備。玻璃進(jìn)入加熱爐后，由陶瓷輥道支撐，在連續(xù)正、反向轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動(dòng)的陶瓷輥道帶動(dòng)下，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成均勻加熱。玻璃上表面吸收熱量主要依靠頂部電熱絲的熱輻射、玻璃往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)造成的氣體對流和自然對流傳熱。此時(shí)熱輻射是最為首要的加熱形式；玻璃中部溫度的升高是靠玻璃表面向內(nèi)的熱傳導(dǎo)以及吸收輻射熱得以實(shí)現(xiàn)的；玻璃下表面除了下部輻射板熱輻射、玻璃往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成的氣體對流和自然對流加熱外，玻璃下表面與處于高溫狀態(tài)的陶瓷輥道直接接觸，陶瓷輥道以熱傳導(dǎo)方式直接對玻璃下表面?zhèn)鬟f熱量。運(yùn)動(dòng)中的陶瓷輥道不斷接受來自下部輻射板輻射熱以及下部空間的對流傳熱。由于熱傳導(dǎo)的作用，在相同溫度條件下，下表面的升溫速率大于上表面的升溫速率，這在玻璃進(jìn)爐初期非常明顯。加熱后期，啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行。加熱完畢，打開后爐門，加熱主傳動(dòng)和風(fēng)柵主傳動(dòng)按出爐速度同步高速出爐，熾熱的玻璃快速進(jìn)入風(fēng)柵急冷鋼化。急冷之后，風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行至冷卻結(jié)束，然后減速停機(jī)，風(fēng)柵轉(zhuǎn)動(dòng)和取片轉(zhuǎn)動(dòng)按取片速度同步出柵到達(dá)取片臺(tái)。系統(tǒng)同時(shí)具有多種報(bào)警。緊急停車時(shí)有安全位置，運(yùn)行時(shí)有安全連鎖。       玻璃強(qiáng)制快速冷卻，是形成玻璃最終均勻應(yīng)力的關(guān)鍵。玻璃板被繞有仿綸繩的輥道支撐，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)玻璃均勻、快速冷卻。冷卻風(fēng)的總風(fēng)壓以及上下冷卻速率的平衡，上下風(fēng)柵氣流壓力的平衡也直接影響鋼化玻璃的平整度。
　　鋼化爐氣控制系統(tǒng)
　　鋼化爐控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成，上位機(jī)為西門子WINCC+MP 270控制系統(tǒng)，下位機(jī)除PLC的CPU機(jī)架外，還有一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，用于控制大量的SSR模塊。另外，通過Profibus總線擴(kuò)展了三個(gè)ET200M遠(yuǎn)程I/O站和四套風(fēng)機(jī)變頻系統(tǒng)。
　　PLC是剛化爐控制系統(tǒng)的核心，基于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能以及適用性、安全性、可靠性，選用了西門子S7-300PLC作為主控制，SIEMENS S7-300是模塊化中小型PLC系統(tǒng)，各種功能模塊。
　　鋼化爐（glass tempering furnace)是用物理或化學(xué)方法生產(chǎn)鋼化玻璃的設(shè)備，目前主要采用物理式鋼化爐，物理式玻璃鋼化爐按照加熱方式特性可以分為對流式強(qiáng)制對流加熱鋼化爐和輻射式加熱鋼化爐。對流式鋼化爐以加熱時(shí)間短、加熱均勻，生產(chǎn)的鋼化玻璃平整度好、風(fēng)斑少、玻金少在最近幾年得到了廣泛的應(yīng)用。
　　鋼化爐機(jī)組一般由放片臺(tái)、加熱爐、冷卻風(fēng)柵、取片臺(tái)等組成。外加風(fēng)機(jī)、空氣分配中心、電氣控制系統(tǒng)以及電腦終端等設(shè)施組成。原片玻璃從裝片臺(tái)入爐，在加熱爐內(nèi)加熱到適合鋼化的溫度，完成加熱過程，電爐內(nèi)部空間被爐內(nèi)水平、相隔一定間距放置的數(shù)十根陶瓷輥道分隔為上下兩個(gè)加熱空間，分別由頂部與底部的電熱絲加熱，PLC自動(dòng)控制整個(gè)加熱過程。加熱后的玻璃進(jìn)入冷卻風(fēng)柵后均勻迅速地淬冷鋼化，上下風(fēng)柵的冷卻壓力可以調(diào)節(jié)。然后進(jìn)入卸片臺(tái)卸片包裝。鋼化爐的鋼化工藝過程，在操作人員對相應(yīng)的工藝參數(shù)進(jìn)行選擇、設(shè)定后，由PLC控制系統(tǒng)對工藝流程進(jìn)行自動(dòng)控制。

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