西门子模块6ES212-1BB23-0XB8大量现货

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摘 要：主要介绍了PLC和触摸屏在低封炉控制系统的应用，着重介绍了PLC控制系统的硬件配置，以及软件设计思想和程序结构，并介绍了利用GP577R触摸屏实现上位监控的功能。

关键词：低封炉 PLC 触摸屏

1 引言

　　低封炉是CRT生产过程中重要环节之一，主要用于通过焙烧使屏锥封接。它一般包括炉体、驱动装置、置换装置及炉上栏杆踏台等几部分。炉体包括炉本体、网带导轨、RC风机以及加热器等几部分。炉本体由优质碳素钢及不锈钢组成，内填保温棉，循环风道由不锈钢内腔板组成。RC风机起搅拌作用,使炉内温度均匀性好。加热器由优质电热丝和不锈钢框架组成，起到恒温作用。驱动部设有自动张紧装置及网带跑偏调节机构，主要是通过变频器实现网带速度连续可调，使工件在炉体内匀速移动。

　　下面以BMCC5L低封炉延长为例说明其控制系统部分的实现，它主要包括低压受电柜，3个加热柜和温控柜。其工作原理是：低压受电柜提供炉上风机、热丝等电源，通过温控柜内的控温器设定温度，用控温器的输出控制加热柜中的电力调整器，调整器的输出控制加热器，调整炉体温度, 达到工艺要求温度。在温度控制柜内有一套PLC系统和触摸屏，实现整个系统自动开机，自动关机，故障随时报警等功能，达到实时监控的作用。本系统主要是完成14个加热区的加热丝、RC风机、排风机、冷风机以及后8个区冷却阀的控制。

2 控制系统硬件配置

图1 系统硬件配置框图

　　本系统共有260点：数字量输入162点，数字量输出98点。控制系统采用OMRON公司的C200HG-CPU43，属于中型PLC，内有RS232通讯口，它能满足较高性能的要求。基板多10个槽，这样每个槽26点，需要使用32点的模块，所以输入选用高密集型的C200H-ID216，输出选用组2高密度晶体管输出单元C200H-OD215，由此可知6个输入模块，4个输出模块。再者在该系统中增加一块串性通信板C200HW-COM06，通过RS232口与触摸屏通讯，达到人机交换。在监控方面采用的是digital公司的GP577R-TC41-24VP，实现手动控制和监控报警。其系统硬件配置如下：

　　温控柜面板上的控温器控制低封炉炉温，具有PID调节功能，与加热柜内的SCR电力调整器配合使用，可实现加热器的电压在0～范围内调节，根据设定温度与当前温度的差值，自动调节输出到加热器上的电压值，从而使炉内温度获得jingque控制。

　　加热柜为低封炉的加热器提供电源，内装有电力调整器，由温度控制柜内的温控来自动调节其输出功率，达到控温的目的。该部分别控制新增1～14区加热。柜中，装有空气开关为新增1～14区电力调整器SCR提供电源。SCR调整器上装有能够显示各相电压，电流大小，输出功率大小等的显示面板。此面板还可以显示出SCR调整器的异常状态。

　　风机动力部分为低封炉的RC风机，以及排风机、冷风机提供电源，其电源通断也由空气开关控制。通过交流接触器在给定电流范围内输出到各风机，控制其运行与停止。

3 控制系统软件设计



图2 温控柜各控制按钮

　　当低封炉总汇流排给电后，受电柜面板上电源指示灯亮，再依次给各加热柜和温控柜上电，相对应的指示灯亮。本系统主要是根据温控柜各按钮如图2，通过手动或自动模式完成炉上各区热丝、风机和冷却阀的自动启动和关闭，以及实时监控其状态，是否有异常情况发生。系统控制流程如图3所示。

图3 系统控制流程图

　　为了节约篇幅在此不再给出梯形图，下面对流程图给予解释。PLC上电后，首先判定各风机是否全开，只有风机全开才能使加热丝工作。进行模式选择，主要有自动和手动两种状态。在自动模式，按动面板上自动启动按钮，自动灯亮，这样风机自动开移位寄存器运行，各区风机自动逐次开。当所有风机全部工作后，加热块1自动启动，这样1～5区加热移位寄存器运行，使得1～5区加热丝开始工作。随后加热块2自动启动，6～14区加热移位寄存器运行，使得6～14区加热丝开始工作。从而根据工艺要求各区设定温度进行PID自动调节，直至满足要求。当需要停止生产时，则要使热丝和风机停止工作。这样按动控制柜上自动停止按钮，这样各区热丝逐次停止工作。此时进行自动停计时，时间到自动停止各区风机。

　　在手动模式下，首先按动面板上风机启动按钮，使得各区风机逐次开。当所有风机全部正常工作后，再按动面板上的加热块1启动按钮，1～5区热丝开始工作。同样按动加热块2启动按钮，6～14区热丝也开始工作。系统稳定后，工件可以进行陪烧。当需要停止时，则要按动加热块1停止按钮，1～5区热丝开始停止。按动加热块2停止按钮，6～14区热丝也开始停止加热。当热丝全部停下来时，按动风机停止按钮，则各区风机依次停止运转。直到下一次启动。

　　如果在生产过程中工件出现异常情况，按动非常停止按钮，网带停止转动，进行紧急处理。并且任何区热丝或风机出现异常情况，在控制柜上或触摸屏上都有对应的显示，及其相应的声光报警，通知操作人员。

4 监控系统说明

　　本系统使用DIGITAL公司GP577R-TC41-24VP型触摸屏作为上位监控，可以实时的显示现场信号、实时报警并对控制点进行控制。监控系统由5个窗口组成：系统主画面窗口、加热区RC风机运转画面、加热区热丝运转画面、冷却阀运转画面、设备故障履历画面。五个窗口之间建立了链接，通过窗口中的按钮进行切换，并与PLC建立变量之间连接，通过触摸屏实时显示相应的状态信息，构成系统整体监控。

　　现以系统主画面为例，说明监控画面的功能。系统主画面分为两个区域：灯部件区域和开关部件区域。灯部件区域在画面的左部，使用PLC的I/O点作为监控显示，当这些监控点状态为ON时，显示绿色，当为OFF时显示白色。从而表明原柜和新柜以及网带当前状态是在自动状态还是收动状态，是运行还是停止，是正常还是异常。开关部件区域主要是作为选择按钮，当触摸这些按钮是就会切换到相关的页。异常发生按钮主要是监控系统是否有异常状况发生，如有显示红色，触摸可调转到故障画面，显示哪个设备出现何种故障。触摸冷却阀按钮，就会跳转到冷却阀运转画面，显示各冷却阀的开闭状态，是否故障。触摸风机手动按钮，切换到加热区RC风机运转画面，显示各区风机是否在运行状态，有无异常情况发生，对应区的风机是开还是关。触摸加热手动按钮，切换到加热区热丝运转画面，该画面主要是显示各区热丝是否在运行状态，有无异常情况发生，对应区的热丝是加热还是停止。触摸设备故障履历按钮，就会显示何时发生报警，何时恢复，是否确认。并且在五个窗口中都可以互相切换，方便监控。

5 结束语

　　本系统已投入实际运行，性能稳定可靠，较好满足工艺要求。PLC作为系统的主控制器在安全可靠性以及网络互连性方面有其独特的优越性，触摸屏人机界面系统在灵活性和友好性有其出色的体现，从而是自动化程度得到进一步提高。但本系统在与其他控制系统通讯方面还存在局限性，通过电缆信号线将原柜和新柜的主要信号相连接信号交换有限，也不能实现与入口控制系统、出口控制系统、置换控制系统进行完全通信，不便于操作人员获得充分信息。解决方法之一可以在各自的PLC模块中增加bbbb单元，实现各PLC之间通讯，更好的完成整个系统的控制。

一、引言

　　塑料袋的产生极大的改变了人们日常的生活。随着塑料袋需求的不断加大，塑料袋机的制袋机的自动化水平也有了更高的要求。近年来，用PLC控制的塑料制袋机由于其性能稳定、自动化程度高等优势，使其在市场中的占有率正在逐年提高。

二、塑料制袋机的基本要求

塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。

1、 白袋封切，将物料封切为相同长度。

2、 色袋封切，物料上有图案，在规定图案处将物料封切。

图1 热封热切制袋机

三、解决方案：

　　如图1所示，一台塑料制袋机主要是由：储料装置，步进装置，变频装置，整袋装置，热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料，步进装置带动原料，变频装置带动热封切刀，整袋装置在生产固定袋数后整袋，热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切，控制装置整体协调各方面动作。

　　本系统控制器采用台达14SS11T进行控制。这款PLC主机支持8点输入、6点输出、10kHz脉波输出，属于微型PLC，功能上完全满足切袋机的要求，经济实惠。

　　变频器采用台达M系列变频器。台达M系列变频器具有自动转矩补偿、滑差补偿、自动稳压等功能。在电机频繁启停的情况下可以有效的保护电机，避免启动电流对电网的影响，同时可以有效的实现节能降耗。

　　温控器采用台达DTA4848R。台达文空器具有自整定功能，温度误差控制在0.1度以内。

主要控制方式如下：

1、打开放料开关，通过储料光电控制储料电机动作，来储存定量物料。

2、打开加温控制开关，通过温控器对热刀进行加温。

3、通过步进电机带动原料动作，其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制；色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。

4、步进电机停止后，三相异步电动机带动热刀进行封切。

5、当封切设定袋数后，进行整袋。

表1 PLC端子定义

设备的工作流程如下：

四、小节

　　随着市场竞争的日趋激烈，用户对所需产品提出了更高的技术和更合理的性能价格比的要求。中达电通所提供的PLC以及变频器以其出色的性能完成了对产品的加工过程、加工工艺和综合性能的改造，并在工业领域中得到了非常广泛应用。

系统功能：工作电脑上动态显示水平回转库的旋转状态，各型货物位置，自动根据重量平恒原理寻找货位，PLC自动寻找佳路径旋转，动作警示及报警提示等。系统亦有手动操作，可手动操作水平回转库旋转。水平回转库附近安装有三色指示灯，黄灯代表待命；绿灯代表运行；红灯代表故障。

入库操作：当水平回转库在待命状态时，在电脑上输入入库货物型号和重量并确认，水平回转库旋转，当绿灯灭，黄灯亮时，即可放入货物。

出库操作：当水平回转库在待命状态时，在电脑上输入出库货物型号和重量并确认，水平回转库旋转，当绿灯灭，黄灯亮时，即可取出货物。

其他设备还包括：自动门系统，插车等设备，这里重点介绍电气控制系统。

电气控制系统

①、系统配置

l 可编程控制器：采用由南大傲拓科技有限公司自主研发的NA400系列中型PLC，高性能CPU模件采用符合IEEE P996.1的嵌入式技术，Pentium级，主频300MHz以上；大容量的电子硬盘及内存；软件采用实时多任务的嵌入式操作系统。的软硬件配置使得CPU模件具有强大的数据处理能力、运算能力以及通讯处理能力，智能性由此可以得到明显地提高。全智能化的I/O模件I/O模件全部智能化，除完成数据采集任务外，能够对采集的数据进行处理，同时具有自诊断功能，保证在工业现场的恶劣环境下更稳定运行，同时能更好地避免一些干扰信号对数据采集的影响。开放、标准的通讯网络提供10M/100M以太网接口，支持Modbus/TCP规约。多套PLC与监控软件、上位机系统可组成厂级局域网.强大的串口通讯功能，串口通讯模件提供8个标准的RS-232或RS-485通讯接口，每个串口均支持可编程方式。此工程项目中NA400 PLC配置如下

l 接口软件：OPC（OLE for Process Control，用于过程控制的OLE）是为过程控制专门设计的OLE技术，基于COM/DCOM技术的OPC技术，提供了一个统一的通讯标准，不同厂商只要遵循OPC技术标准就可以实现软硬件的互操作性。NA OPCServer V1.2版本支持南大傲拓科技有限公司的NA400/600系列可编程控制器的以太网口通讯。

l 扫码仪：由德国Leuze electronic公司提供的劳易测扫码仪，扫描精度达到0.1mm，标配RS-232串口，提供自由口通讯协议规约。可以提供SLEEP MODE等一些特殊工作模式以增加产品使用寿命。

l 网络结构：使用以太网总线结构，MODBUS/TCP网络协议。

②、系统优点：某品牌PLC系统配置如下

Profibus DP网络接口为特殊用硬件接口，需要上下游的扩展卡，硬件及软件增加了系统成本。相比Profibus DP，用Ethernet网络可以节省上下游的扩展卡，减少网络的结点，使网络结构更加稳定，同时也节省了系统成本。

结语

电子信息产业的振兴计划为国家当大产业振兴计划之一，作为电子信息产业其中之一的工业控制计算机，大中型PLC的研发和推广都迎来了的机会，而高技术门槛和高研发经费都成为国产大中型PLC发展的瓶径。作为国内少数几个有能力开发大中型PLC的企业之一，南大傲拓科技有限公司立足市场，着眼未来，以品质为保障，希望可以带动国产PLC的快速发展。