PLC、觸摸屏在水洗牽伸機上的應用

曾思武

摘要：水洗牽伸是干法腈綸工藝的重要工序。由于該系統(tǒng)使用時間為10年以上，經(jīng)常出現(xiàn)大大小小的故障，該設備的停機將直接影響到我公司的最終產(chǎn)品的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：PLC 觸摸屏；變頻器；水洗牽伸機

水洗牽伸機該系統(tǒng)使用時間達到10年以上，而且控制回路采用中間繼電器控制，故障率較高；電動機采用的是直流電機，保養(yǎng)比較麻煩，維修不方便.2006年4月開始到7月，本人負責與參與了該技改項目的設計、施工管理、調(diào)試過程。2006年項目改造完畢，設備投入運行后，工藝與設備反映良好，不僅達到了工藝的要求，提高了產(chǎn)品的成品率，減少了設備故障率，做到了故障一目了然。當年為公司節(jié)約了資金五、六十萬。

1 硬件設計

本系統(tǒng)硬件主要有三大模塊組成：PLC系統(tǒng)、觸摸屏和變頻器。

1）PLC系統(tǒng)概況。根據(jù)工藝要求并統(tǒng)計，選用OMRON 公司的C200Hα系列產(chǎn)品。CPU 為C200HG CPU63，電源為AC220V適配電源，考慮到今后擴展的可能，CPU機架和擴展機架選用10槽機架， DI卡為C200HID212共5塊，DO卡為C200H0C225共2塊，AI卡為C200HAD003共2塊，AO卡為C200HDA004共3塊。

2）人機界面。人機界面是在操作人員和機器設備之間做雙向溝通的橋梁，用戶可以自由的組合文字、按鈕、圖形、數(shù)字等來處理或監(jiān)控管理及應付隨時可能變化信息的多功能顯示屏幕。觸摸屏選用臺灣WEINTEK 公司的MT510S。

3）變頻器選用ABB公司的ACS600系列產(chǎn)品，低壓元氣件選用施耐德公司的產(chǎn)品。

4）信號設計?？紤]到安全起見，DI/DO點采用DC24V，AI/AO點采用4～20mA；觸摸屏與PLC連接通過RS232接口相連。

2 軟件設計

2.1 PLC的硬件設計

先在軟件I/O表創(chuàng)建一個工程，工程創(chuàng)建以后下載到PLC。

2.2 開關(guān)量的地址設定

開關(guān)量地址是按插槽的位置決定地址，在CPU機架上由見為09，在擴展機架上由左向右為1019。比如插C200HID212在CUP機架的第一個插槽，其輸入地址為0.000.15，插C200HOC225在擴展機架的第四個槽，其輸出地址為13.0013.15。

I/AO點地址：C200HAD003卡/C200HDA004卡撥到“1”位置，地址為111118。撥到“2”位置地址為121128。

2.3 邏輯程序設計

1）斷絲開關(guān)14閉和或觸摸屏上斷絲旁路開關(guān)（250.00）閉合，斷絲開關(guān)中間繼電器（200.00）閉和；堆絲開關(guān)12閉合，堆絲開關(guān)中繼（200.01）閉合；門限開關(guān)12閉合，牽引輥門中繼（200.02）閉合；當捕結(jié)開關(guān)（3.10）動作后即使再閉和，置位中繼（200.03）也不會閉和，必須置位按鈕（1.13）閉和后，置位中繼（200.03）動作，這時即使置位按鈕（1.13）釋放，（200.03）也不會釋放，除非復位開關(guān)3.10閉和；入口輥限位（1.04）、入口輥門限位（1.06）、出口輥限位（1.05）、出口輥門限位（107）、羅拉位置檢測（0.04）、急停限位（1.10）閉合后，限位正常中繼（200.04）閉合。

2）當限位正常中繼閉合后，復位繼電器（200.05）的的復位端被斷開，當整機復位按鈕閉和后，復位繼電器（200.05）被置位。

3）當?shù)退贄l件滿足時，按下整機低速按鈕（0.09/0.12），低速運行繼電器（201.00）置位。

2.4 速度回路程序設計

1）速度設定指令，通過內(nèi)存地址給輸出通道。點動、低速速度的信號是通過DM內(nèi)存指令轉(zhuǎn)移給PLC輸出通道，最終給變頻器輸入。高速速度速度由于工藝關(guān)系，牽伸與卷曲有一個卷曲比，顯示屏上調(diào)節(jié)牽伸速度經(jīng)過計算以后得到卷曲速度直接給DM內(nèi)存指令轉(zhuǎn)移給PLC輸出通道，最終給變頻器輸入還有三個高速速度也是顯示屏上調(diào)節(jié)。

2）過變頻器的輸出直接給PLC的輸入通道，最終在顯示上顯示。

2.5 對觸摸屏軟件設計

1）觸摸屏設置系統(tǒng)參數(shù)設置：plC的類型OMRON；通訊類型：RS232；人機界面：MT510T。

2）制作速度顯示的畫面。

3）速度顯示以牽伸速度為例讀取地址DM內(nèi)存地址的設定為DM2230，BIN型。

2.6 變頻器的端子功能如下

1）端子X21（5、6）為PLC到變頻器的模擬量輸入端，從而來調(diào)節(jié)變頻器的速度。

2）端子X21（9、10）為變頻器到PLC的模擬量輸出端，從而到顯示屏上顯示速度。

3）端子X22（1、5、7）為外部控制變頻器的啟動。

4）端子X26（2、3） 變頻器運行觸點，輸入到PLC。

5）端子X27（2、3） 變頻器故障觸點，輸入到PLC。

3 調(diào)試

調(diào)試前永遠都要先驗電，檢查主回路與控制回路的絕緣是否良好，接線是否牢固；先脫開電機負責，空載運行正常后，再聯(lián)機試車；對各種模擬量通道先用信號發(fā)生器調(diào)試，各輸入輸出都一一相對。調(diào)試完畢，設備運行正常后，移交給操作人員要進行現(xiàn)場確認，設備運行情況是否正常；運行正常后要記錄各種電氣方面的相應數(shù)據(jù)；電氣圖紙、變頻器參數(shù)、PLC程序、人機界面的程序與施工相關(guān)的技術(shù)資料等等都要保存到資料室中。

4 結(jié)論

本設計方案基本滿足工藝的要求，提高了控制的可靠性。在系統(tǒng)中采用了人機界面，操作直觀方便，增加了PLC系統(tǒng)的功能和控制能力。提高了自動化水平。

參考文獻：

[1]OMRON.OMRON C200HX/C200HG/C200HE編程手冊.

[2]WEINTEK.MT510觸摸屏操作手冊.

[3]ABB公司.ABB變頻器標準應用程序5.2版本固件手冊.