西門子S7-200系列PLC在旋挖鉆機上的應(yīng)用

　　觸摸屏作為人機界面對話設(shè)備，主要進行鉆進深度、回轉(zhuǎn)角度的顯示、深度設(shè)置、時間校對、及實現(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。它具有運算速度快、功能齊全、性能可靠、可靈活組合等特點，在全球的中小型自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。以下重點介紹S7-200系列PLC在旋挖鉆機上的應(yīng)用。

　　1、雙向高速計數(shù)信號檢測

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

　　旋挖鉆機上車部分為液壓驅(qū)動的獨立旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。在設(shè)計中采用旋轉(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的雙向高速計數(shù)輸入端可準確計算出旋挖鉆機上車的相對角度（0-360O）變化值。

　　同時PLC的復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數(shù)器內(nèi)變量清零，可消除各種原因造成的計數(shù)誤差，保證計數(shù)的準確性。

　　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，但復位信號采用按鈕輸入，由操作人員根據(jù)情況校準鉆頭深度零位值。在檢測運算中計數(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現(xiàn)，通過對PLC的指令編程，可轉(zhuǎn)換實現(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。

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

　　4、實現(xiàn)對液壓執(zhí)行機構(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，可較好的保護并延長內(nèi)部繼電器觸點的使用壽命。