论文部分内容阅读
摘要：本文着重论述了PLC、全数字直流调速器在辊道炉传动系统中的应用,介绍了辊道炉传动系统的控制要求及功能,并对系统的硬件配置及其工作原理、软件的参数设置等作了说明。最后指出此项改造具有极优的经济效益和社会价值。
关键字：PLC；自动；调速二
Abstract: This paper discusses the application of PLC, full digital DC speed in the transmission system of roller furnace, introduces the control requirement of transmission system of roller furnace and function, and the hardware configuration of the system and its working principle, software parameter settings described. Finally pointed out that the excellent economic benefit and social value of this transformation.
Key words: PLC; automatic control; two
中图分类号：TK243.6文献标识码：A文章编号：
1 前言
1.1采用PLC控制的优越性 在现代液压系统内部往往集成着很多复杂的阀组，压力开关，接近开关等。这些控制开关互相之间的连锁都十分复杂。因此，若用常规的接触器控制方法，会造成很大的电路体积，接线也过于复杂，不利于以后的检修，也不利于系统的工作稳定性。 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。PLC采用软元件进行控制，程序可方便修改，控制速度更快，可靠性更高，不仅可完成逻辑控制，更可进行数据运算，通讯等。PLC电气控制系统和液压调节能够实现快速换模等多种装置设施，具有自动化程度较高，更新换代灵活的特点，所以在生产应用上，即使所压制的产品批量小，规格特殊，液压机(压纹机)依然能体现出效率高，经济效益好的特点。 在现代陶瓷的生产方面，液压系统的控制已经渐渐地由传统的继电器控制方式改用PLC的控制方式所代替。这是因为PLC的控制系统具有常规继电器控制系统无法比拟的性能。
2 工艺要求四连杆装箱包装机控制系统由电气部分和气动执行部分组成。工作过程见流程图（图1）。
电气系统输出控制在电气控制部分的改造中，分析了包装机的工作过程和控制特点；对包装机的控制基本上都是光电开关、接近开关、电磁阀、电机等这类的开关量输入、输出设备。控制过程以连续的逻辑量控制为主的操作方式。PLC的开关逻辑和顺序控制是PLC应用最广泛、最基本的功能，基于PLC的这一使用功能和特点，决定将原有继电器控制系统全部拆除，采用PLC控制。因为该用户厂家其他自动化设备使用的基本都是日本Omron公司的PLC，再根据采集和控制点数，我们选用Omron公司的SYSMAC CPM2A-60CDR-A的 PLC作为系统控制器。
3 系统设计四连杆装箱包装机的电机可以进行点动、正转和反转，以带动夹瓶装置做往复运动装箱。瓶电机和两个箱电机分别用作传输瓶和传输箱。七个电磁阀和与之对应的气缸，分别控制“夹头”，“定位器”，“出箱臂”及“进箱臂”“箱导向”。设“手动”和“自动”操作两个切换开关。在包装机的操作前台和设备后台、侧面加装3只光电检测开关，在操作人员误入设备危险区域时，系统紧急停车，保证安全。在传送带上安装Omron的E6A2旋转编码器，测量传送带的速度。当传送带电机异常停车时，停止包装机工作。系统输入回路中有光电开光和接近等开关，PLC上的DC24V电源容量就不足了，各输入、输出元件均使用DC24V直流稳压电源。
为了使PLC系统安全可靠运行，采取了多种防护措施，如和系统中的强电设备分开接地，接地线的截面积大于2平方毫米。PLC输入和输出的感性负载都并联续流二极管等，以消除输入触点在断开时，感性负载因储能作用而产生电弧高于电源电压数倍甚至于数十倍的反电势对系统产生的干扰。
系统的输入部分36点，输出19点，一共占用PLC 54点，系统冗余6点，符合自动化系统设计要求。
4 程序设计PLC程序采用梯形图编写，其中，PLC主程序参照原有继电器控制系统的电气控制原理图进行设计，这种程序设计方法简单，有现成的电气控制线路为依据，设计周期短，在旧设备电气系统改造中经常采用。5系统调试调整光电开关SQ1和反射板的安装距离，使光电开关处于工作状态时，调整到“挡光”，PLC输入通道HR0003的指示灯亮。以同样方法调整好光电开关SQ2、SQ3、SQ4……..SQ10。调整接近开关JQ0，使“夹头”在运动轨迹的最低点时接近“档块”，并使PLC输入通道HR0012指示灯亮，以同样方法调整好接近开关JQ2、JQ3、JQ4、JQ5。调试旋转编码器时，A、B、Z相按说明书接线，在PLC编程软件中对编码器的高速计数进行设置，使用Z相加软件复位方法。见图（7）。按下按钮5SA，使传送带电机停车时，四连杆装箱包装机应停止工作。
按动相应的按钮，分别控制进箱电机、出箱电机、瓶电机的开、停。關机以后将开关位置置于“关”。1SA和2SA分别控制“出箱臂”和“瓶定位”，10SA，15SA控制“导向”和“变距”。在上述“动作”都已正确时，将“手动”转为“自动”，按下“整机启动”按钮，调试PLC逻辑程序。进行自动装箱包装操作。
5结束语经PLC改造后的四连杆装箱包装机电气控制系统，外观上；物理接线量大大减少，控制柜体积缩小，柜内的原器件排列有序。运行效果上；经设备运行证明，自动化程度大大优于原系统控制效果。控制可靠性大大提高，减轻了现场操作人员的劳动强度。由于系统在整个包装流水线和包装机设备的危险位置安装了光电位置检测开关，提高了操作的安全性。总体上提高了企业的经济效益。
关键字：PLC；自动；调速二
Abstract: This paper discusses the application of PLC, full digital DC speed in the transmission system of roller furnace, introduces the control requirement of transmission system of roller furnace and function, and the hardware configuration of the system and its working principle, software parameter settings described. Finally pointed out that the excellent economic benefit and social value of this transformation.
Key words: PLC; automatic control; two
中图分类号：TK243.6文献标识码：A文章编号：
1 前言
1.1采用PLC控制的优越性 在现代液压系统内部往往集成着很多复杂的阀组，压力开关，接近开关等。这些控制开关互相之间的连锁都十分复杂。因此，若用常规的接触器控制方法，会造成很大的电路体积，接线也过于复杂，不利于以后的检修，也不利于系统的工作稳定性。 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。PLC采用软元件进行控制，程序可方便修改，控制速度更快，可靠性更高，不仅可完成逻辑控制，更可进行数据运算，通讯等。PLC电气控制系统和液压调节能够实现快速换模等多种装置设施，具有自动化程度较高，更新换代灵活的特点，所以在生产应用上，即使所压制的产品批量小，规格特殊，液压机(压纹机)依然能体现出效率高，经济效益好的特点。 在现代陶瓷的生产方面，液压系统的控制已经渐渐地由传统的继电器控制方式改用PLC的控制方式所代替。这是因为PLC的控制系统具有常规继电器控制系统无法比拟的性能。
2 工艺要求四连杆装箱包装机控制系统由电气部分和气动执行部分组成。工作过程见流程图（图1）。
电气系统输出控制在电气控制部分的改造中，分析了包装机的工作过程和控制特点；对包装机的控制基本上都是光电开关、接近开关、电磁阀、电机等这类的开关量输入、输出设备。控制过程以连续的逻辑量控制为主的操作方式。PLC的开关逻辑和顺序控制是PLC应用最广泛、最基本的功能，基于PLC的这一使用功能和特点，决定将原有继电器控制系统全部拆除，采用PLC控制。因为该用户厂家其他自动化设备使用的基本都是日本Omron公司的PLC，再根据采集和控制点数，我们选用Omron公司的SYSMAC CPM2A-60CDR-A的 PLC作为系统控制器。
3 系统设计四连杆装箱包装机的电机可以进行点动、正转和反转，以带动夹瓶装置做往复运动装箱。瓶电机和两个箱电机分别用作传输瓶和传输箱。七个电磁阀和与之对应的气缸，分别控制“夹头”，“定位器”，“出箱臂”及“进箱臂”“箱导向”。设“手动”和“自动”操作两个切换开关。在包装机的操作前台和设备后台、侧面加装3只光电检测开关，在操作人员误入设备危险区域时，系统紧急停车，保证安全。在传送带上安装Omron的E6A2旋转编码器，测量传送带的速度。当传送带电机异常停车时，停止包装机工作。系统输入回路中有光电开光和接近等开关，PLC上的DC24V电源容量就不足了，各输入、输出元件均使用DC24V直流稳压电源。
为了使PLC系统安全可靠运行，采取了多种防护措施，如和系统中的强电设备分开接地，接地线的截面积大于2平方毫米。PLC输入和输出的感性负载都并联续流二极管等，以消除输入触点在断开时，感性负载因储能作用而产生电弧高于电源电压数倍甚至于数十倍的反电势对系统产生的干扰。
系统的输入部分36点，输出19点，一共占用PLC 54点，系统冗余6点，符合自动化系统设计要求。
4 程序设计PLC程序采用梯形图编写，其中，PLC主程序参照原有继电器控制系统的电气控制原理图进行设计，这种程序设计方法简单，有现成的电气控制线路为依据，设计周期短，在旧设备电气系统改造中经常采用。5系统调试调整光电开关SQ1和反射板的安装距离，使光电开关处于工作状态时，调整到“挡光”，PLC输入通道HR0003的指示灯亮。以同样方法调整好光电开关SQ2、SQ3、SQ4……..SQ10。调整接近开关JQ0，使“夹头”在运动轨迹的最低点时接近“档块”，并使PLC输入通道HR0012指示灯亮，以同样方法调整好接近开关JQ2、JQ3、JQ4、JQ5。调试旋转编码器时，A、B、Z相按说明书接线，在PLC编程软件中对编码器的高速计数进行设置，使用Z相加软件复位方法。见图（7）。按下按钮5SA，使传送带电机停车时，四连杆装箱包装机应停止工作。
按动相应的按钮，分别控制进箱电机、出箱电机、瓶电机的开、停。關机以后将开关位置置于“关”。1SA和2SA分别控制“出箱臂”和“瓶定位”，10SA，15SA控制“导向”和“变距”。在上述“动作”都已正确时，将“手动”转为“自动”，按下“整机启动”按钮，调试PLC逻辑程序。进行自动装箱包装操作。
5结束语经PLC改造后的四连杆装箱包装机电气控制系统，外观上；物理接线量大大减少，控制柜体积缩小，柜内的原器件排列有序。运行效果上；经设备运行证明，自动化程度大大优于原系统控制效果。控制可靠性大大提高，减轻了现场操作人员的劳动强度。由于系统在整个包装流水线和包装机设备的危险位置安装了光电位置检测开关，提高了操作的安全性。总体上提高了企业的经济效益。