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西門子S7-200系列PLC在旋挖鉆機(jī)上的應(yīng)用

　　觸摸屏作為人機(jī)界面對話設(shè)備，主要進(jìn)行鉆進(jìn)深度、回轉(zhuǎn)角度的顯示、深度設(shè)置、時間校對、及實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能切換、按鈕、指示、系統(tǒng)調(diào)試等功能。共設(shè)有：主作業(yè)畫面、參數(shù)設(shè)置畫面、報(bào)警記錄畫面、系統(tǒng)調(diào)試畫面。其中主作業(yè)畫面是操作人員工作時的主要對話界面。下圖為主作業(yè)畫面圖：

　　主作業(yè)畫面圖

三、控制系統(tǒng)主要功能

　　西門子S7-200系列PLC是西門子公司為用戶解決中小型自動化控制的主力產(chǎn)品。它具有運(yùn)算速度快、功能齊全、性能可靠、可靈活組合等特點(diǎn)，在全球的中小型自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。以下重點(diǎn)介紹S7-200系列PLC在旋挖鉆機(jī)上的應(yīng)用。

　　1、雙向高速計(jì)數(shù)信號檢測

　　S7-214CPU模塊具有多路高速計(jì)數(shù)輸入檢測端口，可靈活設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多路單向、雙向計(jì)數(shù)信號的檢測。在旋挖鉆機(jī)上應(yīng)用其雙向高速計(jì)數(shù)功能實(shí)現(xiàn)了上車回轉(zhuǎn)角度檢測、鉆頭鉆孔深度檢測。

　　旋挖鉆機(jī)上車部分為液壓驅(qū)動的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中采用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測其轉(zhuǎn)動角度，通過對編碼器A、B兩路脈沖信號的檢測，PLC的雙向高速計(jì)數(shù)輸入端可準(zhǔn)確計(jì)算出旋挖鉆機(jī)上車的相對角度（0-360O）變化值。

　　同時PLC的復(fù)位信號輸入端檢測編碼器的C相信號，在上車每次回轉(zhuǎn)至編碼器的一固定位置時將高速計(jì)數(shù)器內(nèi)變量清零，可消除各種原因造成的計(jì)數(shù)誤差，保證計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。

　　鉆頭鉆孔深度檢測的原理與上車回轉(zhuǎn)角度檢測基本相同，但復(fù)位信號采用按鈕輸入，由操作人員根據(jù)情況校準(zhǔn)鉆頭深度零位值。在檢測運(yùn)算中計(jì)數(shù)值為鉆頭深度變化值。

　　2、左右控制手柄多路按鈕信號的檢測

　　旋挖鉆機(jī)的控制主要通過駕駛座椅左右兩個控制手柄的多個按鈕控制實(shí)現(xiàn)，通過對PLC的指令編程，可轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)按鈕信號的上升沿、下降沿、延時控制等多種邏輯功能。

　　3、外部傳感信號的檢測

　　西門子S7-200系列PLC輸入信號檢測采用光耦隔離電流信號檢測，可隔離輸入信號線上因各種原因引起的非正常電氣信號，電流信號檢測方式可有效防止外部強(qiáng)干擾對正常信號的檢測。同時各輸入端輸入信號的濾波時間可根據(jù)需要分別設(shè)置。

　　旋挖鉆機(jī)各機(jī)構(gòu)動作頻繁、控制復(fù)雜，在使用中容易因誤操作造成設(shè)備損壞。在設(shè)計(jì)中對各機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部位均安裝了外部傳感裝置檢測其狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時PLC將通過外部傳感裝置信號控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)立即保護(hù)動作，保護(hù)人身和設(shè)備安全。

　　4、實(shí)現(xiàn)對液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制

　　西門子S7-200系列PLC的繼電輸出模塊可直接控制液壓系統(tǒng)的直流電磁線圈，只需在電磁線圈兩端并接外部抑制二極管，可較好的保護(hù)并延長內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)的使用壽命。