SIMATIC S7-300，数字量输入M 321，光电隔离，16DI，24 V DC，20针

• 数字量输入

• 用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)

Area of application

数字量输入模板用来实现PLC与数字量过程信号的连接。使用于连接标准开关和两线制接近开关 (BERO)。

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数字量输入模块具有下列机械特性：

• 紧凑型设计：
  坚固的塑料机壳里包括：

• 绿色 LED，用于指示输入的信号状态。

• 前连接器插座，通过前门保护。

• 前门上的标签区。

• 连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。

• 安装方便：
  没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
  当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。

• 方便用户接线。

具有8、16、32或64通道的模块。

Functions

数字量输入模块将来自过程的外部数字信号电平转换成控制器的内部信号电平（逻辑“0”或“1”）。

多种输入电压，可支持连接不同的控制信号：

• 24 V DC

• 48 - 125 V DC

• 120/230 V AC

除了经济性以及易于处理的特点外，该模块还具有其他特殊功能：

• 可在等时模式下使用

• 过程和诊断报警

• 使用源电流或漏电流

特殊模块还可处理过程工程，例如支持 NAMUR 标准。

西门子工业众创空间作为“西门子中国创新中心”项目的重要组成部分，将致力于通过先进的工业物联网技术，与武汉当地高校包括华中科技大学、武汉大学、武汉科技大学以及武汉智能装备工业技术研究院等一起合作帮助本地中小微企业加速创新。

西门子武汉创新中心于2013年成立，以西门子中国研究院的资源作为基础，结合西门子全球研发体系和本地业务，西门子武汉创新中心以数字化的技术、产品和方案为研发重点，致力于通过需求驱动的工业数字化创新项目推动本地创新产业发展，吸引本地创新型中小微企业与西门子合作试点项目，从而实现与当地政府及本地合作伙伴的共同发展。

武汉创新中心在汉落户以后经过三年多的积累逐步形成了“一个技术创新方向，两个应用创新领域”的发展思路。一个技术创新方向，即工业物联网数据集成和应用支撑技术，两个应用创新领域包括智能制造和智慧水务。工业众创空间的开放为这两个应用领域提供了创新资源整合的平台，借助这个平台，可以构建一个协作创新的生态社区，实现多方共赢。

为进一步加强创新能力，西门子计划在2017财年（2016年10月1日至2017年9月30日）投入约50亿欧元用于研发，比上一财年相比增加了约3亿欧元。此外，西门子新成立了独立的初创业务部门next47来整合现有的初创企业项目，积极培育性的创新想法并驱动创新发展。去年西门子在中国提出了“西门子中国创新中心计划”，专注开展工业数字化领域的研究。在此计划下，除了武汉和无锡两个创新中心之外，西门子在青岛也建立了创新中心，并在苏州建立了中国研究院苏州院，致力于在中国进行工业数字化领域的研发。

为了进一步扩展19寸标准机架式PC产品线，西门子推出了Simatic IPC347E这一入门级产品。目前全新的Simatic IPC347E机架式PC共有五种型号，具有不同的内存容量、处理器类型、硬盘驱动器及可选预装操作系统。尤其适用于需要比办公PC更加可靠耐用的工控机的应用领域。这些应用包括工厂自动化和过程自动化中的可视化和Scada任务、数据采集与管理、测试和测量任务，以及物流和实验室自动化应用等。

　　全新Simatic IPC347E机架式PC配备了7个PCI（e）扩展槽，以确保扩展和轻松集成于现有系统，并提供一个500GB硬盘，以及可扩展至16GB的2GB或4GBRAM。用户可选择英特尔奔腾或第四代酷睿i5处理器；其它可选项包括ROM/RWDVD驱动器和预装64位Windows7旗舰版操作系统。这款可靠耐用的工业标准机架式PC配有防尘过滤器和正压通风装置；基于前置USB（通用串行总线）端口及可从外部拆卸的风扇，使维护变得更加轻松快捷。

　　与Simatic IPC产品系列能更强大的机架式PC相同，全新入门级Simatic IPC347E专为在工业环境中24小时连续可靠运行而设计--尤其是具有高温、振动、冲击和电磁兼容性要求高的工业环境。严苛的工业测试和完备的工业认证确保该系列产品在最高40℃的环境温度下能够连续可靠运行，并且没有功率损耗。

西门子PLC功能特点：

一、散装机的组成结构

SZ系列固定式水泥散装机是由进料接头、伸缩下料套管散装头、下料锥斗、卷扬装置（包括松绳开关装置、料满控制器）、收尘系统、除尘系统、卸料阀、气源阀、闸门等零部件组成。散装机既可安装在库底也可安装在库侧同相应的卸料装置配套使用。库侧散装机使用时配备空气输送斜槽(含专用高压离心风机)，库底散装机使用时配备短斜槽输送部分(含专用高压离心风机)，以适应工艺布置的需要。

二、 散装机的原理及流程

水泥罐车抵达指定位置后，按控制装置上的“下降”按钮使散装头下降到罐车入料口进入准备装料状态。按“装车”钮进行装车。此时高压离心风机工作，使物料在打开卸料电磁阀后能顺利通过输送斜槽；同时气源电磁阀打开，接通气源；收尘风机同时启动，收尘电磁阀开启驱使气缸动作推动外壳内翻板并使翻板处于导通状态，此时除尘电磁阀处于关闭状态，储气罐储存气体，收尘系统进入工作状态；同时料位风机和活化灰风机打开。0.5秒后卸料电磁阀开启，驱使气缸控制卸料阀门打开进行装料。装载容器内的含尘气体通过伸缩套管中的夹层通道由收尘接口抽到配套的收尘器中，使含尘气体吸附到布袋上，工作现场可实现无尘作业。当物料装到预先调定的高度或容器已经装满时，装载容器内的物料会堵住散装头下方的风管接头，产生料满报警并自动关闭卸料电磁阀停止装料。卸料电磁阀关闭1分钟后活化灰风机关闭，再过30秒后收尘风机关闭，收尘电磁阀关闭，此时外壳内翻板处于关闭状态，除尘电磁阀打开清灰2~3分钟左右自动停止，料位风机和高压离心风机停止，气源停止。最后按“上升”钮使散装头上升至预定位置。灌装结束。

三、西门子PLC控制的优点

目前国内水泥散装机的电控部分大都是以大量的时间继电器和中间继电器组成的实序逻辑控制电路来控制各个阀门、电机的启停时间和顺序，在整个工作流程中各元器件动作很频繁，尤其是时间继电器在现场环境比较恶劣的条件下更是容易损坏，故障率高。经常造成装车工作被迫中断，降低了工作效率。而采用西门子PLC控制系统则大大避免了上述问题。西门子PLC控制系统与继电器控制系统相比有如下优点：

（1）控制方式

继电器的控制是采用硬件接线实现的，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。 而西门子PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，方便快捷。

（2）控制速度

继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。西门子PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。

（3）延时控制

继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大。 西门子PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。

（4）上传数据

四、现在水泥厂的自动化程度越来越高，对设备DCS的要求也越来越高，因此在电气方面我们要实现如下功能：

⑴能自动实现从开启除尘器设备到水泥罐车装满的全过程。

⑵运行过程中，能将各设备的运行信号反馈到中控室。

⑶中控室接到备妥后可以实现远程启、停设备。

⑷停车状态下，提供设备的备妥信号。

⑸运行过程中若出现故障，可向中控室提供故障信号。

⑹实时监控水泥罐车内水泥的多少。

五、 西门子PLC控制的具体实现

基于以上几点，我们选用奥越信公司生产的OYES-200可编程序控制器作为控制核心，通过对其编程实现各设备的运行。系统硬件组成

主要构成如下：奥越信 OYES-200系列CPU一台、数字量扩展模块EM223一台、模拟量扩展模块EM231一台，我们将各个电机和阀门的状态及控制信号接入西门子PLC，由西门子PLC对这些设备进行控制；EM231可接收罐车重量信号4-20mA电流信号。我们也可以将这些信号通过EM277模块按照 PROFIBUS-DP协议将系统连接到全厂PROFIBUS-DP总线上，将系统升级为一个PROFIBUS-DP从站，实现中控室对散装车间的控制。

西门子西门子PLC在铝材成型生产线的应用

可编程序控制器是八十年代发展起来的新一代控制装置，由于它结构简单，编程方便，性能优越，被广泛的应用在工业控制的各个领域。在工业控制环节有些生产还是处于粉尘、油渍、蒸汽较多的环境。恶劣的工作环境将对电气控制系统产生不利的影响，所以要求电气控制系统有良好的性能以及很强的抗干扰性。因此西门子PLC在工业中起着重要的作用。

在铝材挤压技术中，27MN卧式单动短行程前上料铝挤压机采用卧式三梁四柱预应力组合框架结构，短行程前上料正向挤压方式，油泵直接驱动，配置世界先进的机电液控制元件和系统，以及配套齐全的机械化辅助设备，采用西门子PLC与计算机两级控制，使压机的速度、位置和压力得到精确的控制，所采用的主要技术集中体现了当代挤压机的发展趋势和先进技术水平．适宜生产制造、利于操作维护，提高生产效率、降低使用成本。

一、 系统配置：

本系统采用西门子S7-300系列CPU、OYES-300系列IO模块、OYES-300系列通信IM153模块等。通过profibus-DP网络实现主站和从站之间的通讯；中央控制室上位机与现场主机之间通过MPI网络通讯，对生产过程中的压力、温度、速度、功率和时间等参数进行实时监控。

数字量输入模块直接同电气发讯元件即按钮、限位开关、压力继电器等连接。数字量输出模块直接控制电磁阀、控制继电器、指示灯等。模拟量输入模块直接同压力传感器、速度给定电位器等相连。模拟量输出模块直接给比例阀放大器信号。

STEP7硬件组态如图1所示：

二、 程序设计：

本系统采用STEP7组态编程，根据铝挤压机控制有压力控制、位置控制、速度控制、模拟等温控制、挤压筒温度控制等控制系统，分别为每部分控制编写相应的FC(功能Function)、FB(功能块Function Block)、DB(数据块Data Block)等。

三、 工艺流程：

铝挤压机生产工艺流程。首先启动控制泵，启动控制泵后才有控制油可以控制其他动作，当延时加载后如果压力继电器不发讯，表明有故障停止，如发讯，顺序启动主泵，此时如果压机不在各自原始位，手动调整至原始位，操作挤压桶闭合，如果根据拉线式编码器测定到了减速位，减速后到了锁紧位锁紧，如果不到锁紧位，压机停止等待到位再动作，如到位供锭器供锭，到位后才可供锭器供垫，到位后穿孔针前进，接着穿孔针到挑垫位置，挑垫片位到位后挤压杆前进同时穿孔针停止，到供垫器下降位后供垫器下降或到供锭器退回位后供锭器退回，此时判断供垫器下降到位了没有，没有则挤压杆停，有则判断供锭器是否退回到位，到位后如果可以穿孔了，则穿孔针前进，充液阀关闭到位后，填充挤压，结束后突破挤压，完成后开始正常挤压，编码器取值到终端减速位后停止挤压；如未到，开始终端挤压，到了挤压结束位后主侧缸卸压，到达设定压力值后停止，如压力值还高继续卸压。当挤压桶卸压完成后穿孔针退回，到位后挤压筒松开脱料，脱料到位，充液阀打开到位，挤压杆退回，到位，挤压桶松开到剪切位，垫片接收器上升到位，主剪打垫，到打垫位，垫片接收器下降，到下位，主剪剪切，同时垫片回送，垫片润滑。主剪到下位后主剪上升，穿孔针润滑装置下降，穿孔针前进到位，润滑完毕后穿孔针退回，穿孔针润滑装置返回，结束一个周期。

四、 结论

  

  

铝挤压机西门子PLC控制系统实现了设备的连锁启停、回路调节、报警等一系列功能。该控制系统运行至今，铝型材表面及内部质量都完全满足工艺要求。实践证明，该系统设计合理，不但提高了铝型材质量和产量，还提高了挤压机作业率，同时也改善了工作环境，减轻了劳动强度，为生产提供了强有力的技术保障。对于当前越来越庞大和复杂的自动化控制系统是一种非常好的解决方案