S7-1200 在燒結(jié)爐上的應用

項目簡介

本項目是我公司和 某硬質(zhì)合金設備廠聯(lián)合開發(fā)的一款新型一體化燒結(jié)爐。硬質(zhì)合金一體化真空燒結(jié)爐是一種燒結(jié)集硬質(zhì)合金脫蠟、燒結(jié)于一體的壓力燒結(jié)爐。該設備主要由水環(huán)泵、真空泵、爐體、冷卻塔等設備構(gòu)成。整個設備全部放置在廠房內(nèi)，基本環(huán)境比較好，只是因為要燒掉多余用于脫蠟的氫氣，所以廠房內(nèi)溫度頗高，最高溫度時可以達到45℃以上。SIMATIC S7-1200PLC經(jīng)受了高溫的考驗，取得了穩(wěn)定運行的效果。

工藝流程介紹

硬質(zhì)合金一體化燒結(jié)爐是一種綜合性的真空燒結(jié)爐，對于不同的產(chǎn)品有不同的工藝，本文只介紹一種燒結(jié)模式的工藝過程，主要由檢漏、燒結(jié)、真空燒結(jié)、脫臘幾部分構(gòu)成。這種燒結(jié)爐加工一爐產(chǎn)品約為30多個小時，一般一個工人巡檢好多臺爐子的工作，因此爐子的工作過程是全自動除了出現(xiàn)故障報警外，是全自動無人工干預的。下面是微正壓氫氣脫臘的工藝流程方框圖。

方案確定

這種燒結(jié)爐以前一直使用S7-300PLC作為主要控制器，在競爭日趨激烈，為了節(jié)約成本，我們選擇了功能接近S7-300，價格優(yōu)惠的S7-1200 PLC作為控制器，取代原來的S7-300PLC，以前300的配置和上位機走DP通訊還必須加一個CP5611通訊卡，現(xiàn)在S71200自帶TCP/IP，這樣就節(jié)省了費用，而且連接方便?？蛻粲袝r修改程序也不需要找PC 適配器。

產(chǎn)品硬件配置

該部分主要對整個項目中圍繞SIMATIC S7-1200的產(chǎn)品硬件設計作詳細的說明。最好配以帶有SIMATIC S7-1200控制柜或者產(chǎn)品的圖片加以說明。

S7-1200的配置表

軟件開發(fā)

I/O地址分配表

軟件設計的核心部分在于配方工藝的實現(xiàn)以及在燒結(jié)的過程中溫度的控制和氣氛的控制以及出現(xiàn)斷電后程序上怎么來保護。因為在燒結(jié)的過程中由于原材料貴，溫度高，氣氛復雜，如果溫度控制的不好，整個產(chǎn)品就有可能廢掉，對工廠造成很大的損失。

首先我們來談談配方工藝的實現(xiàn)：

配方是根據(jù)廠家多年來總結(jié)的技術數(shù)據(jù)，來燒結(jié)不同的合格產(chǎn)品。程序主要是實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的輸入和下載，修改，保存等，因為當時為了節(jié)約成本，沒有購買西門子的用戶管理，全部要自己編程完成，方便靈活。

溫度的控制要求是很高的，要求每分鐘上升10讀且控制誤差在1度范圍之內(nèi)。利用了西門子S7-1200的PID調(diào)節(jié)技術。氣氛的控制：這個需要有很嚴格的控制，因為硬質(zhì)合金如果氣氛控制的不好的話，燒結(jié)出的產(chǎn)品就達不到要求。氣氛的控制取決于工藝和保護措施，因為存在危險氣體，所以爐體和程序都要做到保護。當爐體壓力達到一定值，如果元氣件損壞，爐體要自動釋放壓力，如果突然斷電，要迅速把所有閥門關上，爐門要關上。

應用體會

通過對S7-1200控制器的使用，感覺S7-1200在成本上還是節(jié)約了不少，再加上采用TCP/IP協(xié)議，出差調(diào)試方便，不需要帶專業(yè)電纜。

意見與建議

S7-1200控制器和WinCC走OPC通訊時，訪問DB塊和M區(qū)的數(shù)據(jù)有點麻煩，不能直接對應地址連接，沒有S7-300的方便。