《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設(shè)計應(yīng)用 > PLC及其組態(tài)軟件在取料機方面的成功應(yīng)用
PLC及其組態(tài)軟件在取料機方面的成功應(yīng)用
摘要: 整個控制系統(tǒng)由一套機載PLC和一臺XBT型觸摸屏組成。其中 PLC主機采用QUANTUM系列140CPU11303;主要模塊:1塊CRP-93X-00,1塊CRA-93X-00, 4塊DDI-841-00,2塊DAI-740-00, 2塊DRA-840-00,1塊AVI-030-00,1塊AVO-020-00;觸摸屏作為HMI人機界面,用作機器工作狀態(tài)顯示,報警信息的顯示、復(fù)位,參數(shù)的設(shè)置及調(diào)整等,組態(tài)軟件采用XBT-L1000。PLC主機采用ModBus工業(yè)通信協(xié)議與機載觸摸屏進行數(shù)據(jù)交換。
關(guān)鍵詞: PLC|PAC PLC 組態(tài)軟件
Abstract:
Key words :

 1 引言

  從國內(nèi)外的發(fā)展趨勢上看,實現(xiàn)移動機的自動取料工作方式是必然的方向。為此,在大型取料機上增加HMI人機交互畫面和部分硬件設(shè)備。對控制系統(tǒng)硬件線路和PLC的程序加以改進,便可以通過HMI進行參數(shù)設(shè)置、故障報警和屏幕操作,實現(xiàn)半自動取料功能,增強判斷和處理故障的能力,降低勞動強度,大大提高作業(yè)效率。

  2 取料機半自動取料特點

  生產(chǎn)中,操作人員將取料機手動定位至料堆切入處,通過操作臺上的HMI人機界面設(shè)定取料數(shù)量、旋回區(qū)域和步進距離,然后切換至半自動取料模式,通過HMI 半自動取料啟動按鈕,進行自動取料作業(yè)。首先由啟動一側(cè)旋回區(qū)域自動向另一側(cè)旋回取料,到達旋回區(qū)域的另一側(cè)后,走行自動按設(shè)定值進行寸動,到達要求的寸動距離后,作反向旋回運轉(zhuǎn),周而復(fù)始直到達到設(shè)定的取料數(shù)量。

  3系統(tǒng)組成

  整個控制系統(tǒng)由一套機載PLC和一臺XBT型觸摸屏組成。其中 PLC主機采用QUANTUM系列140CPU11303;主要模塊:1塊CRP-93X-00,1塊CRA-93X-00, 4塊DDI-841-00,2塊DAI-740-00, 2塊DRA-840-00,1塊AVI-030-00,1塊AVO-020-00;觸摸屏作為HMI人機界面,用作機器工作狀態(tài)顯示,報警信息的顯示、復(fù)位,參數(shù)的設(shè)置及調(diào)整等,組態(tài)軟件采用XBT-L1000。PLC主機采用ModBus工業(yè)通信協(xié)議與機載觸摸屏進行數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)總圖結(jié)構(gòu)圖(見圖1) 

 

  

  圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

  3.1 采用MODBUS通訊協(xié)議

  HMI人機交互系統(tǒng)、PLC主站與分站之間的通訊方式、通訊協(xié)議和電氣要求多種多樣。有profibus、genis、rs232等。本系統(tǒng)將根據(jù)實際情況選用ModBus方式,充分滿足系統(tǒng)開發(fā)和運行需要。

  取料機是現(xiàn)場移動大型設(shè)備,并且它的大車部分和旋臂部分來回頻繁旋轉(zhuǎn),如果采用傳統(tǒng)的控制方案,勢必要鋪設(shè)大量的控制和信號電纜,浪費大量的人力、物力,同時使系統(tǒng)復(fù)雜,而且大車部分和旋臂部分之間的電纜,由于旋轉(zhuǎn)頻繁還經(jīng)常扭斷,可靠性很差??紤]到實際情況本系統(tǒng)采用可靠的ModBus工業(yè)通信協(xié)議,取料機控制室的PLC主機和分站,用1根RG6同軸電纜連接起來進行通訊。這樣可以降低成本,同時提高系統(tǒng)的可靠性,使系統(tǒng)易于擴展。

  3.2智能檢測裝置

  為提高設(shè)備性能以及實現(xiàn)機側(cè)半自動取料的需要,在懸臂皮帶側(cè)增加一個皮帶打滑裝置,2個皮帶檢測跑偏裝置,金屬檢測裝置及一臺電子稱;在走行側(cè)安裝走行編碼器及編碼器接手,用于檢測取料機走行位置,在料場兩頭各增加一套走行極限保護裝置;旋回側(cè)安裝旋回編碼器及接手裝置;俯仰側(cè)增加俯仰編碼器及接手裝置;操作室增加機側(cè)手動取料方式/機側(cè)半自動取料方式切換開關(guān),一套UPS及一臺施耐德觸摸屏作為HMI界面。所有電氣信號都將納入PLC設(shè)備和HMI作為控制和監(jiān)視使用。

  4軟件設(shè)計

  4.1 PLC程序設(shè)計

  本系統(tǒng)采用Concept2.6軟件進行程序設(shè)計,通過操作臺上的選擇開關(guān),可以選擇三種操作模式:手動、聯(lián)動、自動。手動模式為檢修作業(yè)模式,在這種模式下,操作人員通過操作臺的選擇開關(guān)、按鈕可以單獨運行某臺設(shè)備,設(shè)備運行條件比較簡單,除了一些基本的電機電氣保護外,均不影響設(shè)備的運轉(zhuǎn),如皮帶上的金檢、打滑、跑偏等均不影響皮帶的運轉(zhuǎn)。

  聯(lián)動模式為正常作業(yè)時的取料模式,在這種模式下:皮帶新增了打滑、跑偏保護,作業(yè)時會造成皮帶停車。皮帶新增了金屬檢測保護,作業(yè)時金屬檢測保護會造成皮帶停車,操作人員必須撿出皮帶上的金屬后,在操作臺上復(fù)位方可重新啟動。新增觸摸屏HMI上,操作人員可以看到設(shè)備的狀態(tài)指示、報警指示、位置指示(旋回角度、走行位置、俯仰高度等)。旋回速度的控制采用4~20MA的模擬量控制,左旋和右旋各分為6檔速度控制,操作人員通過旋回操作手柄的左旋、右旋、旋回減、旋回切控制回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)速度及方向在HMI上均有指示。新增一套電子稱裝置,HMI上有瞬時流量和累計量指示。當取料瞬時流量連續(xù)20s超過1200噸/小時,皮帶啟動蜂鳴器會響。聯(lián)動取料流程圖如圖2所示?!?/p>

 

  圖2 聯(lián)動取料流程圖  

  4.2組態(tài)軟件設(shè)計

  采用XBT-L1000工控軟件編制,觸摸屏作為HMI人機界面,用作設(shè)備工作狀態(tài)顯示、報警信息顯示、參數(shù)設(shè)置、復(fù)位等。該監(jiān)控組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

  

  圖3監(jiān)控組態(tài)軟件框圖

  (1) 人機參數(shù)設(shè)置界面

  控制、操作方便,能對系統(tǒng)被控設(shè)備進行實時控制,如啟停設(shè)備、在線設(shè)置系統(tǒng)的某些工藝參數(shù)等,

 ?。?) 實時畫面監(jiān)視功能

  用圖形、數(shù)值實時地顯示現(xiàn)場被控設(shè)備的運行情況以及狀態(tài)參數(shù),使生產(chǎn)操作人員快速了解整個系統(tǒng)主要的設(shè)備運行情況。

 ?。?)報警功能

  當參數(shù)超過設(shè)定范圍后或設(shè)備發(fā)生故障時,可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級的聲光報警,屏幕顯示報警信息,操作人員根據(jù)報警信息切換到相應(yīng)監(jiān)控畫面,可以立即排除故障。

  5 結(jié)束語

  該系統(tǒng)具有節(jié)約投資、維護方便、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。實踐證明本系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力,操作簡單方便。自投入使用后,其各項性能指標均滿足了工藝設(shè)計要求,達到了預(yù)期使用效果,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。