西門子EM223CN擴展模塊6ES7223-1BM22-0XA8

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上海隆彥自動化科技有限公司

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西門子PLC功能特點：

一、散裝機的組成結構

SZ系列固定式水泥散裝機是由進料接頭、伸縮下料套管散裝頭、下料錐斗、卷揚裝置（包括松繩開關裝置、料滿控制器）、收塵系統、除塵系統、卸料閥、氣源閥、閘門等零部件組成。散裝機既可安裝在庫底也可安裝在庫側同相應的卸料裝置配套使用。庫側散裝機使用時配備空氣輸送斜槽(含高壓離心風機)，庫底散裝機使用時配備短斜槽輸送部分(含高壓離心風機)，以適應工藝布置的需要。

西門子EM223CN擴展模塊6ES7223-1BM22-0XA8

二、 散裝機的原理及流程

水泥罐車抵達位置后，按控制裝置上的“下降”按鈕使散裝頭下降到罐車入料口進入準備裝料狀態。按“裝車”鈕進行裝車。此時高壓離心風機工作，使物料在打開卸料電磁閥后能順利通過輸送斜槽；同時氣源電磁閥打開，接通氣源；收塵風機同時啟動，收塵電磁閥開啟驅使氣缸動作推動外殼內翻板并使翻板處于導通狀態，此時除塵電磁閥處于關閉狀態，儲氣罐儲存氣體，收塵系統進入工作狀態；同時料位風機和活化灰風機打開。0.5秒后卸料電磁閥開啟，驅使氣缸控制卸料閥門打開進行裝料。裝載容器內的含塵氣體通過伸縮套管中的夾層通道由收塵接口抽到配套的收塵器中，使含塵氣體吸附到布袋上，工作現場可實現無塵作業。當物料裝到預先調定的高度或容器已經裝滿時，裝載容器內的物料會堵住散裝頭下方的風管接頭，產生料滿報警并自動關閉卸料電磁閥停止裝料。卸料電磁閥關閉1分鐘后活化灰風機關閉，再過30秒后收塵風機關閉，收塵電磁閥關閉，此時外殼內翻板處于關閉狀態，除塵電磁閥打開清灰2~3分鐘左右自動停止，料位風機和高壓離心風機停止，氣源停止。zui后按“上升”鈕使散裝頭上升至預定位置。灌裝結束。

三、西門子PLC控制的優點

目前國內水泥散裝機的電控部分大都是以大量的時間繼電器和中間繼電器組成的實序邏輯控制電路來控制各個閥門、電機的啟停時間和順序，在整個工作流程中各元器件動作很頻繁，尤其是時間繼電器在現場環境比較惡劣的條件下更是容易損壞，故障率高。經常造成裝車工作被迫中斷，降低了工作效率。而采用西門子PLC控制系統則大大避免了上述問題。西門子PLC控制系統與繼電器控制系統相比有如下優點：

（1）控制方式

繼電器的控制是采用硬件接線實現的，利用繼電器機械觸點的串聯或并聯及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。

（2）控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現象。西門子PLC是由程序指令控制半導體電路來實現控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。

（3）延時控制

繼電器控制系統是靠時間繼電器的滯后動作實現延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環境影響大。 西門子PLC用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產生，精度高，調整時間方便，不受環境影響。

（4）上傳數據

四、現在水泥廠的自動化程度越來越高，對設備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實現如下功能：

⑴能自動實現從開啟除塵器設備到水泥罐車裝滿的全過程。

⑵運行過程中，能將各設備的運行信號反饋到中控室。

⑶中控室接到備妥后可以實現遠程啟、停設備。

⑷停車狀態下，提供設備的備妥信號。

⑸運行過程中若出現故障，可向中控室提供故障信號。

⑹實時監控水泥罐車內水泥的多少。

五、 西門子PLC控制的具體實現

基于以上幾點，我們選用奧越信公司生產的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過對其編程實現各設備的運行。系統硬件組成

主要構成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺、數字量擴展模塊EM223一臺、模擬量擴展模塊EM231一臺，我們將各個電機和閥門的狀態及控制信號接入西門子PLC，由西門子PLC對這些設備進行控制；EM231可接收罐車重量信號4-20mA電流信號。我們也可以將這些信號通過EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協議將系統連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統升級為一個PROFIBUS-DP從站，實現中控室對散裝車間的控制.

S7-200可編程序控制器，CPU22X系列

CPU222CN，本機8DI/6DO，可擴展至40DI/38DO，8AI/2AO，zui多可擴展2個模件

6ES7 212-1AB23-0XB824VDC供電，24VDC輸入，24VDC輸出

6ES7 212-1BB23-0XB885~264VAC供電，24VDC輸入，繼電器輸出

CPU224，本機14DI/10DO，可擴展至94DI/74DO，28AI/7AO，zui多可擴展7個模件                              

6ES7 214-1AD23-0XB824VDC供電，24VDC輸入，24VDC輸出

6ES7 214-1BD23-0XB885~264VAC供電，24VDC輸入，繼電器輸出

6ES7 214-2AD23-0XB824VDC供電，24VDC輸入，24VDC輸出，2AI/1AO，2個通訊口

6ES7 214-2BD23-0XB885~264VAC供電，24VDC輸入，繼電器輸出，2AI/1AO，2個通訊口

CPU226，本機24DI/16DO，可擴展至128DI/120DO，28AI/7AO，2個通訊口                              

6ES7 216-2AD23-0XB824VDC供電，24VDC輸入，24VDC輸出

6ES7 216-2BD23-0XB885~264VAC供電，24VDC輸入，繼電器輸出

開關量輸入模件

6ES7 221-1BF22-0XA88點輸入，24VDC

6ES7 221-1BH22-0XA816點輸入，24VDC

開關量輸出模件

6ES7 222-1BF22-0XA88點輸出，24VDC輸出

6ES7 222-1HF22-0XA88點輸出，繼電器輸出，2A

開關量輸入/輸出模件

6ES7 223-1BF22-0XA84入/4出，24VDC輸入，輸出

6ES7 223-1HF22-0XA84入/4出，24VDC輸入，繼電器輸出

6ES7 223-1BH22-0XA88入/8出，24VDC輸入，輸出，0.75A

6ES7 223-1PH22-0XA88入/8出，24VDC輸入，繼電器輸出，2A

6ES7 223-1BL22-0XA816入/16出，24VDC輸入，輸出，0.75A

6ES7 223-1PL22-0XA816入/16出，24VDC輸入，繼電器輸出，2A

6ES7 223-1BM22-0XA832入/32出，24VDC輸入，輸出，0.75A

6ES7 223-1PM22-0XA832入/32出，24VDC輸入，繼電器輸出，2A

模擬量模件

6ES7 231-0HC22-0XA84點模擬量輸入

6ES7 231-0HF22-0XA06點0-10V輸入，2點4~20mA

6ES7 231-7PB22-0XA82點Pt100輸入

6ES7 231-7PC22-0XA04點Pt100輸入

6ES7 231-7PD22-0XA84點T/C輸入

6ES7 235-0KD22-0XA84點模擬量輸入，1點模擬量輸出

6ES7 232-0HB22-0XA82點模擬量輸出

6ES7 232-0HD22-0XA04點模擬量輸出

選件

6GK7 243-1EX01-0XE0CP243-1 以太網模件

6ES7 253-1AA22-0XA0EM253 定位模件

6ES7 277-0AA22-0XA0EM277 PROFIBUS-DP模件

6ES7 290-6AA20-0XA0擴展轉接電纜，0.8m

6ES7 291-8BA20-0XA0電池

6ES7 291-8GF23-0XA0存儲器卡，64K

6ES7 291-8GH23-0XA0存儲器卡，256K

6ES7 901-0BF00-0AA0MPI 電纜

6ES7 901-3CB30-0XA0PC/PPI電纜，RS232接口

6ES7 901-3DB30-0XA0PC/PPI電纜，USB接口

文本顯示器，操作面板

6AV6 640-0AA00-0AX0TD400C，用于SIMATIC S7-200，開孔尺寸163.5X93.5

6AV 6648-0BC11-3AX0Smart 700觸摸屏，TFT寬屏彩顯(375K色)，開孔尺寸192*138

6AV6 648-0BE11-3AX0Smart 1000觸摸屏，TFT寬屏彩顯（375K色），開孔尺寸259*201

編程軟件

6ES7 810-2CC03-0YX0STEP7-Micro/WIN V4.0 SP3，單用戶*

6ES7 840-2CC01-0YX0PC ACCESS V1.0

S7-200可編程序控制器 SMART系列

*處理單元CPU,可擴展4個I/O模塊,1個信號板,CR40不可擴展,1個以太網口,1個RS485

6ES7 288-1SR20-0AA0CPU SR20,85~264VAC供電,24VDC輸入,繼電器輸出,12DI/8DO

6ES7 288-1SR40-0AA0CPU SR40,85~264VAC供電,24VDC輸入,繼電器輸出,24DI/16DO

6ES7 288-1ST40-0AA0CPU ST40,24VDC供電,24VDC輸入,24VDC輸出,24DI/16DO

6ES7 288-1CR40-0AA0CPU CR40,85~264VAC供電,24VDC輸入,繼電器輸出,24DI/16DO

6ES7 288-1SR60-0AA0CPU SR60,85~264VAC供電,24VDC輸入,繼電器輸出,36DI/24DO

6ES7 288-1ST60-0AA0CPU ST60,24VDC供電,24VDC輸入,24VDC輸出,36DI/24DO

擴展模塊EM

6ES7 288-2DE08-0AA0EM DI08,8點輸入,24VDC

6ES7 288-2DR08-0AA0EM DR08,8點輸出,繼電器,2A

6ES7 288-2DR16-0AA0EM DR16,8入/8出,24VDC輸入,繼電器輸出

6ES7 288-2DR32-0AA0EM DR32,16入/16出,24VDC輸入,繼電器輸出

6ES7 288-2DT08-0AA0EM DT08,8點輸出,24VDC

6ES7 288-2DT16-0AA0EM DT16,8入/8出,24VDC輸入,24VDC輸出

6ES7 288-2DT32-0AA0EM DT32,16入/16出,24VDC輸入,24VDC輸出

6ES7 288-3AE04-0AA0EM AI04,4點模擬量輸入

6ES7 288-3AQ02-0AA0EM AQ02,2點模擬量輸出

6ES7 288-3AM06-0AA0EM AM06,4點模擬量輸入,2點模擬量輸出

6ES7 288-3AR02-0AA0EM AR02,2點熱電阻輸入

信號板SB,安裝在CPU面板上

6ES7 288-5CM01-0AA0SB CM01,RS232/485通訊板

6ES7 288-5DT04-0AA0SB DT04,2入/2出,24VDC,24VDC

6ES7 288-5AQ01-0AA0SB AQ01,1點模擬量輸出

附件

6EP1 332-1LA00PS207,電源24VDC/2.5A

6EP1 332-1LA10PS207,電源24VDC/4A

6GK7 277-1AA10-0AA04口以太網交換機

SIMATIC S7-1200系列可編程序控制器

*處理單元

6ES7 211-1AE31-0XB0 CPU 1211C   DC/DC/DC，6DI/4DO/2AI，較大14DI/DO，3AI/AO

6ES7 211-1BE31-0XB0 CPU 1211C  AC/DC/Rly，6DI/4DO/2AI，較大14DI/DO，3AI/AO

6ES7 211-1HE31-0XB0 CPU 1211C  DC/DC/Rly，6DI/4DO/2AI，較大14DI/DO，3AI/AO

6ES7 212-1AE31-0XB0 CPU 1212C   DC/DC/DC，8DI/6DO/2AI，較大82DI/DO，15AI/AO

6ES7 212-1BE31-0XB0 CPU 1212C   AC/DC/Rly，8DI/6DO/2AI，較大82DI/DO，15AI/AO

6ES7 212-1HE31-0XB0CPU 1212C   DC/DC/Rly，8DI/6DO/2AI，較大82DI/DO，15AI/AO

6ES7 214-1AG31-0XB0 CPU 1214C   DC/DC/DC，14DI/10DO/2AI,較大284DI/DO,51AI/AO

6ES7 214-1BG31-0XB0 CPU 1214C   AC/DC/Rly，14DI/10DO/2AI,較大284DI/DO,51AI/AO

6ES7 214-1HG31-0XB0CPU 1214C   DC/DC/Rly，14DI/10DO/2AI,較大284DI/DO,51AI/AO

開關量輸入模件

6ES7 221-1BF30-0XB0 8點輸入，24VDC

6ES7 221-1BH30-0XB0 16點輸入，24VDC

6ES7 221-3BD30-0XB024V供電，4點24V DC高速輸入，200kHz

6ES7 221-3AD30-0XB05V供電，4點5V DC高速輸入，200kHz  

開關量輸出模件

6ES7 222-1BF30-0XB0 8點輸出，24VDC輸出

6ES7 222-1BH30-0XB016點輸出，24VDC輸出

6ES7 222-1HH30-0XB016點輸出，繼電器輸出

6ES7 222-1AD30 0XB05V供電，4點高速輸出，200kHz，DC 5V / 0.1A

6ES7 222-1BD30-0XB024V供電，4點高速輸出，200kHz，DC 24V / 0.1A

6ES7 222-1HF30-0XB024V供電，8點高速輸出，200kHz，DC 24V / 0.1A

開關量輸入/輸出模件

6ES7 223-0BD30-0XB0 2 入/2出，24VDC，輸出

6ES7 223-1BH30-0XB0 8入/8出，24VDC輸入，輸出

6ES7 223-1BL30-0XB0 16入/16出，24VDC輸入，輸出

6ES7 223-1PH30-0XB0 8入/8出，24VDC輸入，繼電器輸出

6ES7 223-1PL30-0XB0 16入/16出，24VDC輸入，繼電器輸出

6ES7 223-3AD30-0XB05V供電，2點5V DC輸入，2點高速輸出，200kHz，5V DC/0.1A

模擬量模件

6ES7 231-4HD30-0XB0 4點模擬量輸入，電壓或電流

6ES7 231-4HF30-0XB08點模擬量輸入，電壓或電流

6ES7 231-5QD30-0XB04點模擬量輸入，4T/C

6ES7 231-5PA30-0XB01點模擬量輸入，1Pt100

6ES7 231-5PD30-0XB04點模擬量輸入，4RTD

6ES7 232-4HA30-0XB01點模擬量輸出，電壓或電流

6ES7 232-4HB30-0XB0 2點模擬量輸出，電壓或電流

6ES7 232-4HD30-0XB04點模擬量輸出，電壓或電流

6ES7 234-4HE30-0XB04點模擬量輸入/2點模擬量輸出，電壓或電流

MMC卡

6ES7 954-8LB01-0AA0MC 2MB

6ES7 954-8LF01-0AA0MC 24MB

選件

6ES7 241-1AH30-0XB0CM1241 RS232

6ES7 241-1CH31-0XB0 CM1241 RS485

6ES7 241-1CH30-1XB0CB1241 RS485

6ES7 290-6AA30-0XA0擴展轉接電纜-2.0米

6ES7 292-1AG30-0XA08路/16路數字量輸入輸出SM模塊連接器，7碼

6ES7 292-1AH30-0XA0CPU 1211C / 1212C底座連接器，8碼

6ES7 292-1AL30-0XA032路數字量輸入輸出模塊，SM連接器，11碼

6ES7 292-1AM30-0XA0CPU 1214C底部連接器，12碼

6ES7 292-1AP30-0XA0CPU1211C/1212C頂部連接器器，14碼

6ES7 292-1AV30-0XA0CPU 1214C 頂部連接器器，20碼

6ES7 292-1BC30-0XA0模擬量輸入輸出模塊 CPU連接器，3碼

6ES7 292-1BF30-0XA0信號板，SB連接器，6碼

6ES7 292-1BG30-0XA0 8路/16路模擬量輸入輸出SM模塊連接器，7碼

編程軟件

6ES7 822-0AA01-0YA0SIMATIC STEP 7 BASIC V11，用于S7-1200和精簡屏

）來介紹如何使用網絡讀寫指令向導。首先，兩個S7-200之間的硬件連接需要一根標準DP電纜加兩個DP總線插頭。兩臺S7-200的RS485

通信端口連接方式，可參考以下圖片中的連接方式（如果PLC有兩個通信端口，則任意端口都可進行配置，本例中兩個PLC均以Port 0

口做PPI通信使用），如圖1所示。

圖1   兩臺PLC的網絡連接

圖3 進入指令向導編程界面

打開指令向導界面，選擇NETR/NETW指令功能，如圖4所示。 


圖4 NETR/NETW指令向導界面
 

選擇網絡讀寫指令后，點擊下一步，可以定義通信所需網絡操作的數目，如圖5所示。向導中zui多可以使用24個網絡讀寫

操作，對于更多的操作，可用網絡讀寫指令編程實現，本例子中將建立兩個網絡操作。

圖5 網絡讀寫操作數目的確定
 

接下來，選擇要進行通訊主站的PLC端口序號，這里選擇PORT 0口作為通訊主站端口，并為即將生成的向導配置子程序命名

（可使用默認名，也可自命名）。對于有兩個通信端口的CPU既可以選擇Port 0也可以選擇Port 1，所有網絡操作將由定義

的通信口完成，如圖6所示。

圖 6 定義網絡端口序號并命名子程序名稱

點擊下一步，進入到數據交換區域的設定界面，如圖7所示。


圖7  網絡讀數據交換組態界面

zui后需要分配V存儲區的建議地址，建議將V存儲區起始地址設置的大一些（如圖9所示），原則是避免和程序中已經應用到的

圖9  建議地址區分配

完成了上述步驟，即完成了向導的配置過程。在向導配置完成后，會自動生成網絡讀寫指令的子程序及符號表。