西门子PLC的PPI网络在火车采样系统中的应用:西门子空气采样机

时间：2019-03-29 03:27:54　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：散状物料的采样形式有多种，其中火车采样是比较复杂的一种，由于火车采样的复杂性、多样性使其控制系统的设计比较复杂。根据火车采样系统的控制需要，我们采用了西门子的PPI网络，利用其自身经济、安全等特点在火车采样系统中广泛应用。
　　关键词：采样；PLC；自动化；PPI网络
　　中图分类号：TP27 文献标识码：A一、概述
　　大多数原材料通过某种方法取样检验是为了确保质量，酒和咖啡通过品尝检验，汽车通过驾驶来检验，我们感兴趣的是在经由输送机、溜槽、卡车或火车运输的材料中取样检验。煤是最难采样的物料之一，因为煤的成分不同，有的部分不燃,有的部分能燃尽。近年来，由于对煤采样的要求飞快提高和流量吨数的增大，煤采样设备已由原来的简单的设备发展成为越来越复杂的多级采样设备。采样设备广泛应用在电力、钢铁、化工、港口等行业。安全、稳定的采样系统对于企业的安全运行、数据管理、燃料管理、员工考核等起到了很大的推动作用。
　　二、火车采样系统的组成
　　从采样的形式上可分为皮带采样、汽车采样、火车采样等。其中火车采样系统比较复杂，本文主要研究火车采样系统。完整的火车采样系统主要包括采样器装置、大行车装置、小行车装置、给料机、破碎机、缩分器装置、收集器装置、余料处理装置、控制系统等。采样器装置、大行车装置、小行车装置等我们常称为前级设备，其余称为后级设备。
　　火车采样系统原理图
　　三、PPI网络的应用
　　1、火车采样系统的控制
　　火车采样系统一般分为手动控制、半自动控制、自动控制。手动方式是指前级和后级设备都处于手动状态，所有的设备都需通过手动操作方可运行。这种操作方式主要是设备检修和维护时使用，所有的操作开关和按钮分别安装在控制柜门及控制室操作台上。其中紧急停止开关在控制柜门及驾驶室操作台上各安装一个，按下紧急停止开关，所有的设备都不能动作，这在设备检修和维护时对保证设备和人身的安全很重要。半自动方式是指后级设备都处于自动状态，前级设备处于手动状态，操作员可以自己控制所要采的点。自动方式是指前后级设备都处于自动状态，通过工控机设置一系列的参数，设备自动运行选择采样点。每个设备都有编码器或者接近开关等检测元件来检测运行状态，可以实时提供报警信息、设备运行位置、参数更新等。
　　火车采样系统全程通过PLC主控，工控机监控。可以和其他的网络进行数据交换。
　　2、PPI网络引入
　　火车采样系统是一套系统工程，设备控制的总点数在130-170之间，大部分是开关量信号，所以我们选择了西门子S7-200系列PLC。系统控制的难点在于大行车装置和小行车装置是往不同方向移动运行的。较早的控制选择了硬接线的方式，通过滑车拖动电缆移动运行。这种方式的缺点是用于数据交换的电缆数量较多，长时间的通过滑车拖动电缆移动造成电缆断裂，成本较高。另外一种方式就是采用PPI网络，这种方式只有通过一根通讯电缆就可以完成了，通讯可靠，经济实惠，往往被忽视。PPI通讯协议是西门子专为S7-200系列PLC开发的一个通讯协议，可以通过普通的两芯屏蔽双绞线电缆进行联网。波特率为9.6kbit/s，19.2 kbit/s，187.5 kbit/s。
　　西门子PPI网络
　　S7-200系列PLC的CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯联网接口。利用PPI通讯协议进行通讯非常简单方便，只用NETR和NTERW两条语句即可进行数据信号的传递，不需要额外再配置模块或软件。PPI的接口物理特性为RS485。PPI通讯网络是一个令牌传递网，在不加中继器的情况下，最多可以由31个S7-200系列PLC、TD200、OP面板、上位机等为站点构成PPI网。
　　在正常进行PLC配置的情况下，我们建议本地PLC选带2个通讯口配置较高的，远程PLC可以根据需要选择。在实际使用过程中首先要把每个PLC分配不同的站号，然后设置通讯的数据区，根据实际现场的需要适当的选择波特率。一般情况下远程PLC程序量比较小，大量的系统程序都在本地PLC上编程。本地的PLC通常要和上位机通讯。我们在实际使用过程中效果很好。
　　结束语
　　PPI网络在火车采样系统中的应用很好的体现了控制稳定、数据精确、经济实用等的特点，为中小型控制系统提供了很大的方便。当然了网络通讯有很多种如PROFIBUS、MODBUS等，也可以通过无线网络传输，我们在实际使用中可以根据具体情况选择不同的网络。
　　参考文献
　　［1]西门子PLC选型手册[M].西门子自动化公司，2009，5.

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