基于西门子和组态王组态画面烟气发生器组态控制系统 我们主要的后发送的产品有,带解释的梯形图接线图原理图图纸,io分配,组态画面

咱们搞自动化项目,最怕的就是客户拿到一堆东西抓瞎:一堆线接不明白,梯形图跳灯看不懂,想改个温度点组态界面都摸不着按钮。这次这个带西门子200 SMART+组态王的小型实验室烟气发生器,算是把“交付得明明白白”这事儿做细了——连接线端子旁边的IO标签打印纸模板都留了设计稿余量的那种(客户笑说打印厂省了排版费)。

先从最核心的IO分配讲起吧,毕竟这是所有东西的地基。文本化放图太占地方,直接掏我整理的带槽口/端子/功能/备注的表,表的配色我当时还纠结过:红的是强电?不对实验室嘛强电弱爆了全是24V/12V,那红的就给安全类输入输出,绿的是运行主件,蓝的是传感器反馈信号过渡块?哦不直接过渡块给灰底蓝字备注就行,主传感器是紫的紫丁香色可爱点。

槽口:CPU SR40(自带16入12出,扩了个AM06模拟量模块在槽1)
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| 西门子端子/AI/AO口   | 外部设备  | 功能说明                   | 啰嗦备注(客户工程师指定要加) |
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| 红 I0.0               | 急停按钮  | 常闭!按下全停,松开保持锁 | 急停要和燃气阀的硬联锁连一块!别全靠程序!客户上次差点炸个酒精灯虽然没关系但有阴影 |
| 绿 I0.1               | 启动按钮  | 常开,自锁模式启动预热-吹扫-点燃流程 | 别设成长按!实验室学生手欠爱按到底卡半天 |
| 红 I0.2               | 燃气检漏  | 低电平正常,高电平报警切断 | 检漏仪反馈信号反过来接也行?但别接反默认按供应商低有效焊 |
| 紫槽1 AI0+ AI0-       | 热电偶K型  | 测炉膛温度                 | 补偿导线要用补偿导线!别随便拿网线剪!虽然实验室短但误差还是大 |
| 绿 Q0.0                | 燃气电磁阀(硬联锁串急停后) | 输出打开供气,0关闭 | 串急停是安全红线!硬串!我焊的时候特意留了照片插原理图备注里 |
| 绿 Q0.1                | 吹扫风机  | 输出打开吹扫残留燃气       | 每次启动必须先吹20S!上次模拟忘了吹报警停了CPU差点以为坏了虚惊一场 |
| 蓝槽1 AQ0+ AQ0-       | 丙烷流量调节阀  | 4-20mA对应0-100L/min      | 4mA的时候记得别调到底关死留一点点校准用?供应商说的校准完设成4mA对应阀门1%开度防堵 |
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啰嗦备注加得够狠吧?客户那个实验室刚招的大三实习生说,看这个备注接线连说明书都没翻(当然我还是塞了说明书当备份,毕竟安全第一还是得给正式文件)。

基于西门子和组态王组态画面烟气发生器组态控制系统 我们主要的后发送的产品有,带解释的梯形图接线图原理图图纸,io分配,组态画面

接下来是梯形图,我只放核心的启动-吹扫-点燃-温度PID调节触发前的互锁段,太长了放出来看着晕,而且PID部分我是用SMART自带的PID向导做的,直接拖进去就行,向导生成的程序块里都有注释,我就只在主程序块里加了“温度到300℃自动触发PID向导块PID0RUN”这种大白话注释。文本化梯形图的话,直接用括号括常开常闭,线圈标OUT,SET/RST标清楚就行,大家应该能看懂:

NETWORK 1: 急停复位按钮(手动解除急停锁,急停按下去是SET SM0.0?不对SET VB0.0作为硬报警锁)
// 急停是常闭,所以I0.0为0时没急停,I0.0为1时按下急停
LD     I0.0
SET    VB0.0  // VB0.0=1全停锁
LD     I0.3  // 复位按钮,常开
RST    VB0.0  // VB0.0=0解除锁,必须手动按哦

NETWORK 2: 启动条件(急停没锁、检漏正常、燃气阀没开、吹扫没超时前才能触发吹扫流程自锁?不对分步骤清晰点)
// 分步骤自锁:启动按→吹扫启动→吹扫20S到→点燃电磁阀开3S→点燃完成→温度PID开
LD     I0.1  // 启动按钮
AN     VB0.0  // 没急停锁
AN     I0.2  // 检漏正常(低有效)
AN     Q0.0  // 燃气阀现在没开(防误操作)
AN     Q0.3  // 点燃电磁阀现在没开(同样防误操作)
AN     T37  // 上次点燃失败?不T37是这次吹扫计时器先别触发点燃?哦对NETWORK3设T37为20S吹扫
OUT    M0.0  // 吹扫流程开始的标志位,自锁
OLD  // 自锁
LD     M0.0
AN     T37  // 吹扫没到时间继续吹
OUT    M0.0

NETWORK 3: 吹扫风机和计时器
LD     M0.0
OUT    Q0.1  // 开风机
TON    T37, 200  // 200ms×100=20S,SMART的TON默认是10ms?不对哦不对我选的定时器基址是100ms!哦差点写错!给VB0.0旁边加备注加傻了定时器都忘。SMART SR40的T32-T63是100ms基址对吧?对TON T37,20就是20×100ms=2S?不对100ms×200是20S!对对对TON是当前值≥预设值时输出接通

这段梯形图我调的时候犯了个超低级错误:预设值写成200但选了10ms基址的T0-T31里的T37?哦不T37是T32-T63的100ms对吧?对然后我又改成T0100ms×200=20S?哦不选对基址就行,别乱切换。调试那天蹲客户实验室地上吹了2S就想点燃,检漏仪虽然没响,但点燃棒根本点不着(残留燃气太少丙烷浓度不够),差点以为客户买的点燃棒是坏的,后来看SMART的状态表T37的当前值跳得飞快才发现基址预设值对不上,改完蹲地上等20S腿都麻了但点燃成功那瞬间还是爽得不行。

组态王的画面我是分四个小tab做的,没挤在一个大界面里看着累,大三实习生说tab切换起来像玩游戏一样:

  1. 主监控tab:占最大的地方放了个炉膛的示意图(从百度图库扒了个火柴盒改的,加了点火焰动画),示意图旁边实时显示炉膛温度、燃气流量、吹扫风机状态、点燃棒状态(燃烧的时候是红色跳动的火焰,没燃烧是灰色的),急停锁和检漏报警是大红色的弹窗,弹窗弹出来整个界面背景都暗50%,绝对不会漏看。
  2. 参数设置tab:可以改吹扫时间(默认20S,客户说万一以后换大一点的发生器可以改成30S)、点燃时间(默认3S,点燃棒供应商说太长会烧断)、PID参数(默认是向导根据我设的设定值500℃自动整定的,改的时候要输入管理员密码)。
  3. IO状态监控tab:直接和西门子的IO一一对应,红的常亮是急停锁/报警,绿的常亮是运行,灰的是没触发,鼠标悬停在上面还能显示对应的外部设备和啰嗦备注的简化版,实习生说这个用来查故障超好用,昨天风机不转他看了一眼IO状态监控tab发现Q0.1没亮,然后查急停锁VB0.0的状态亮了,发现是另一个实习生碰了急停按钮。
  4. 记录查询tab:用组态王的历史记录功能做的,可以查最近7天的炉膛温度曲线、燃气流量曲线、急停报警记录、检漏报警记录,曲线可以放大缩小,记录可以导出成Excel,客户说这个是给老师写论文用的,绝对不能少。

哦对了还有交付的图纸:原理图是用AutoCAD画的,分了强电部分(其实只有220V转24V的电源模块)、弱电部分(传感器、电磁阀、按钮的接线)、模拟量模块接线图;梯形图接线图?哦不对梯形图就是程序,我是把SMART的程序导出成PDF格式的梯形图,每个NETWORK都加了彩色的注释框,急停那段是红色框,PID触发那段是紫色框;IO分配表我是做成了Excel格式和PDF格式两种,Excel格式可以自己改备注,PDF格式是正式的交付文件。

整个项目交付完客户给我发了个500块钱的红包,说大三实习生接线查故障都不用他们工程师管,老师写论文的曲线也导出成功了,点燃成功率100%(吹够20S的前提下),他们打算以后的实验室项目都找我做。哈哈,其实就是把细节做足了,交付的东西别让客户猜,新手也能看懂就能做好。

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