1、係統概述
1.1生物質塊狀燃料常溫成型機液壓係統簡介
生物質塊狀燃料常溫成型機是利用對生物質散體原料通過加壓使其“原料相互交錯、咬合”而成型。提供壓力和實現生物質成型的各個動作是由液壓執行元件（液壓油缸、液壓馬達等）來完成的。成型機的液壓係統主要由液壓泵站、控製電磁閥、各種液壓油缸、液壓馬達和連接管路等組成。圖l所示是成型機手動控製的液壓係統圖。壓製生物質成型燃料塊的作業順序為：進料（液壓馬達驅動螺旋送料器）一預壓（預壓油缸將進入預壓倉的原料初步壓實）一主成型壓（主壓油缸將在預壓倉內壓實的原料推入主壓倉內進一步加壓成型）yizhuyayouganghuiweiyiyuyayouganghuiweiyizhuchengxingcanghuanweiyijinliaozhixingdiergexunhuan。diyigexunhuanchengxingdekuaizhuangranliaoshizaihouyigexunhuanchengxingranliaokuaishibeiyigenanzhuangzaizhuyazhouliangcedechuliaogantuichuchengxingjide。yaoshixianjiqidezidongyunxing，jiubixushikongzhiyeyazhixingyuanjiandediancifaanshangshuxunhuanshixiantong、斷電。
富通新能源生產銷售的秸稈壓塊機、木屑顆粒機專業壓製生物質成型顆粒燃料。
1.2控製係統總體設計思路
首先在PC機上安裝PLC的編程軟件，進行程序的編製和調試。然後通過PPI電纜與PLC的CPU進行通訊，將程序下載到PLC的程序存儲單元中。同時，各液壓傳感器將采集到的電壓信號送入模擬量擴展模塊進行A/D轉換後，再送入CPUzhong，weichengxudeyunxingtigongshishicanshu。dangbiheqidonganniu，chengxuzidongyunxing，tongshijiangyunxingjieguosongdaoshuchuduankou，kongzhidiancifadeyundong。zaicixitongzhong，meigeyougangyouyigediancifakongzhi。jutibiaoxianweidiancifadenayicetongdian，juedinggaiyougangxiangnayiceyundong。
1.3控製係統的功能及要求
控製係統的主要功能是實現生物質燃料成型機作業狀況的信息采集、信息處理和實時控製。控製過程分手動和自動兩種方式。手動控製是應用按鈕開關人為地操作機器的每一步動作；自動控製是在打開係統啟動按鈕，無人幹預的情況下，自動完成一個周期的動作，並可由工作人員任意改動參數、監控數據。成型機係統要完成的動作及順序為：液壓馬達帶動螺旋進料杆旋轉進料後，由預壓油缸壓縮物料；隨(sui)後(hou)由(you)主(zhu)壓(ya)油(you)缸(gang)進(jin)一(yi)步(bu)壓(ya)縮(suo)物(wu)料(liao)，使(shi)其(qi)成(cheng)型(xing)，最(zui)後(hou)經(jing)換(huan)位(wei)油(you)缸(gang)推(tui)或(huo)拉(la)動(dong)主(zhu)成(cheng)型(xing)倉(cang)換(huan)位(wei)，在(zai)下(xia)一(yi)個(ge)循(xun)環(huan)，主(zhu)壓(ya)油(you)缸(gang)成(cheng)型(xing)時(shi)由(you)出(chu)料(liao)推(tui)杆(gan)將(jiang)前(qian)一(yi)個(ge)循(xun)環(huan)已(yi)成(cheng)型(xing)的(de)燃(ran)料(liao)塊(kuai)推(tui)出(chu)成(cheng)型(xing)倉(cang)。
係統除了可以實現控製器的基本功能外，還應滿足以下條件：(1)可靠性高、抗幹擾能力強．(2)係統設計具有良好的人機界麵，操作簡便易於維護，(3)具有良好的實時性；(4)通用性好，能根據現場的具體要求進行靈活擴展。
2、係統硬件設計
2.1設備選型
2.1.1壓力傳感器
根據液壓係統的壓力要求，選定HSLT-P係列壓力變送器作為主壓油缸和預壓油缸壓力數據的采集工具。此變送器本身帶有變送／放大電路，使其具有電壓標準信號輸出，可直接與A/D采集係統連接。變送器的電路部分具有反向極性保護，並采用旁路電容濾波和屏蔽措施，使變送器具有防電磁／射頻幹擾功能。其接口是標準的螺紋接口，具有直接電纜引出形式和航空插頭、GDM接插件連接方式，便於現場的安裝和使用。
2 .1.2可編程邏輯控製器
PLC機型選擇的基本原則：在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比最優的機型I在工藝過程比較固定、環境條件較好的場合，選用整體式結構的PLC。因此，選用西門子公司的SIMATIC S7-200係列小型可編程控製器。CPU選用的是CPU224CN。因為其具有內置高速計數器、高速輸出、PID控製器、RS-485通信編程接口、PPI通信協議。模擬量擴展模塊選擇了西門子的EM231CN，它可直接與傳感器和執行器相連，適用於複雜的控製場合。
2.2 PLC的I/O端子分配表
為實現係統的控製要求，列出I/O端子分配表2所示：
2.3 PLC接線圈
圖3是整個係統的接線圖，從中可以清楚地知道限位開關、電磁閥、繼電器的連接方式。
本機集成14輸入／10輸出共24個數字量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O點l 16K字節程序和數據存儲空間；6個獨立的30kHz高速計數器、2路獨立的20kHz高速脈衝輸出，具有PID控製器。1個RS485通訊／編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。
左邊的so均為行程開關，通過其打開、閉合來控製右邊的電磁閥或電動機的動作。供電電源是家用的220V交流電，方便可靠。通電後，左下角會有一個24V的直流輸出，行程開關可直接接在此輸出電壓上，而不需要另外添加電源，從而簡化係統連線。
程(cheng)序(xu)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)，還(hai)要(yao)借(jie)助(zhu)於(yu)模(mo)擬(ni)量(liang)擴(kuo)展(zhan)模(mo)塊(kuai)采(cai)集(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)，通(tong)過(guo)現(xian)有(you)的(de)接(jie)口(kou)傳(chuan)送(song)到(dao)此(ci)機(ji)中(zhong)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)的(de)比(bi)較(jiao)分(fen)析(xi)，從(cong)而(er)發(fa)出(chu)指(zhi)令(ling)信(xin)號(hao)。
3、係統軟件設計
使用STEP7-Micro/WIN編程軟件對係統控製過程進行編程。
按上述流程圖實現係統的自動控製。按下啟動按鈕SB1和SB3後，係統檢查各油缸是否處於原位。如是，則液壓馬達開始供料，QO.O有輸出，相應的電機動作，若不是，相應油缸的電磁閥起作用，使沒有回位的油缸回位，即Qo.1，00.2，Q0.3有輸出，之後可進行供料動作。供料時間由定時器T37控製，設定為5s。時間到後，預壓油缸開始推進，Qo．5有輸出。此時傳感器將采集到的電壓信號送入模擬量擴展模塊內部進行A／D轉換，並輸入到PLC的CPU中進行實時計算。當預壓缸內部的壓力達到設定值後，預壓油缸停止動作，主壓油缸推進，即Q0.6有輸出，同時檢查主壓缸內部壓力。若壓力達到設定值，則主壓油缸回位；ruoyalimeiyoudadaoshedingzhi，zeyaoqidongzengyayougangjixujiaya，zhidaodadaoyuqideyaliweizhi。zhuyayouganghuiweipengdaoxingchengkaiguanhou，yuyayougangkaishihuiwei，dangqiyepengdaoxingchengkaiguanshi，huanweiyouganghuanwei，jiangchengxingderanliaobangkuaitongguodaoguisongchu。yucitongshi，yeyamadayoukaishigongliao，xinyilundexunhuankaishi。
當按下開關SB4時，係統處於手動控製狀態。由手動按鈕開關手動控製油缸每一步的動作。
4、結論
應用可編程控製器PLCduishengwuzhiranliaochengxingjijinxingzidongkongzhi，qixiaoguoyaobishoudongkongzhihaodeduo，youqizaipiliangshengchanchengxingranliaoshi，gengtuxianqitigaoshengchanxiaolvdeyoushi。youyushiyongPLC作為本係統控製器的核心，係統編程簡單、操作方便，並且在硬件選型和軟件程序設計上可靠合理，使得整體布局緊湊、穩定性好，具有較豐富的自診斷和報警功能。
利用PLC與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)，改(gai)善(shan)了(le)原(yuan)始(shi)的(de)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)成(cheng)型(xing)機(ji)係(xi)統(tong)，增(zeng)強(qiang)了(le)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)，減(jian)少(shao)了(le)勞(lao)動(dong)成(cheng)本(ben)和(he)勞(lao)動(dong)時(shi)間(jian)，具(ju)有(you)廣(guang)闊(kuo)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。
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