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永宏P(guān)LC在煉鋼生產(chǎn)線上的應(yīng)用

2008/9/16 21:52:00

本文由本公司經(jīng)銷商廣州惠控電機(jī)設(shè)備有限公司提供！

撰文：黃翔編輯：郭水南

前言：在煉鋼企業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)鋼卷進(jìn)行稱重，并將所得到的重量上傳到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以便于生產(chǎn)監(jiān)控、管理。以往常采用工控機(jī)加電子秤進(jìn)行控制，使用此種控制方式，可靠性差，自動(dòng)化程度不高，且成本高昂。目前已有許多企業(yè)采用可編程控制器（PLC）對(duì)傳統(tǒng)接觸控制進(jìn)行改造，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障。本文在此介紹一種采用臺(tái)灣永宏P(guān)LC對(duì)稱重環(huán)節(jié)進(jìn)行控制的方法，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少（可利用原有設(shè)施改造），系統(tǒng)不僅自動(dòng)化程度高，具有在線修改功能，靈活性強(qiáng)，亦可將相關(guān)數(shù)據(jù)于上位機(jī)進(jìn)行交換。

1．控制要求
      控制系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)線下來(lái)的鋼卷到達(dá)指定位置，啟動(dòng)重量接收程序，當(dāng)接收重量完成，并停泵；操作人員可通過(guò)確認(rèn)按鈕解除音響報(bào)警信號(hào)，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，并設(shè)有試驗(yàn)功能。

2．PLC選型
       系統(tǒng)在設(shè)備選型和實(shí)施過(guò)程中遵循以下原則：
2.1通用性：在選型過(guò)程中充分考慮備件購(gòu)買的方便性，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下盡量選擇通用設(shè)備。
2.2標(biāo)準(zhǔn)性：在選型和編程中使用標(biāo)準(zhǔn)方法以盡可能得到系統(tǒng)設(shè)備廠商的將來(lái)可能提供的升級(jí)支持。
2.3可靠性：盡可能的增加異常檢測(cè)，同時(shí)考慮非關(guān)鍵設(shè)備故障時(shí)系統(tǒng)的容錯(cuò)性，提高系統(tǒng)可靠性；對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備，使用冗    余方法，將故障停機(jī)時(shí)間縮短到最小。
2.4 PLC的選擇應(yīng)著重考慮PLC的通訊功能、性能價(jià)格比，選擇可靠性高功能相當(dāng)，負(fù)載能力合適，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的PLC。永宏P(guān)LC單機(jī)可擴(kuò)展至五個(gè)通訊口，除永宏標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議外，還可選用Modbus ASCII/RTU/TCP協(xié)議或自訂協(xié)議，同時(shí)有6種通訊板8種通訊模組可輕易滿足各種不同應(yīng)用場(chǎng)合之彈性選擇，為同級(jí)PLC之最，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，故選用臺(tái)灣永宏P(guān)LC經(jīng)濟(jì)型主機(jī)（型號(hào)為：FBS-10MA），配以臺(tái)灣英展的稱重儀表EX2002進(jìn)行控制。

3．系統(tǒng)硬件配置
       因系統(tǒng)外部只有兩個(gè)指示燈輸出且只需要有兩個(gè)通訊端口，選用永宏P(guān)LC最小點(diǎn)數(shù)的FBS-10MA就可方便達(dá)到控制要求。參見(jiàn)圖一系統(tǒng)硬件配置圖。

圖一系統(tǒng)硬件配置圖

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，因稱重控制儀表同PLC同時(shí)使用同一電源，故不用再做電源指示直接通過(guò)觀看電子秤就可知道電源的工作情況提高I/O端口的利用率，節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)。

4．系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4．1 控制程序流程圖

圖三系統(tǒng)流程圖

4．2 編程說(shuō)明
① 本系統(tǒng)為液位的雙位控制系統(tǒng)。液位可分四段設(shè)定和顯示，在最低液位時(shí)自動(dòng)啟泵，當(dāng)液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)自動(dòng)停泵。
② 采用IL/ILC分支指令，通過(guò)0008旋鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)兩種功能的選擇，當(dāng)0008旋鈕閉合時(shí)，自動(dòng)指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行IL/ILC分支內(nèi)程序，完成自動(dòng)監(jiān)控；當(dāng)0008旋鈕打開時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，系統(tǒng)執(zhí)行分支外程序，通過(guò)0010、0011旋鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟泵、停泵。
③ 液位由0004~0007旋鈕分最低、較低、較高、最高四段設(shè)定，系統(tǒng)設(shè)置由低到高的優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)多個(gè)設(shè)定旋鈕同時(shí)閉合時(shí)，低液位設(shè)定優(yōu)先。
④ 采用干簧管檢測(cè)液位時(shí)，當(dāng)液位到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)閉合，指示燈點(diǎn)亮；液位離開檢測(cè)點(diǎn)時(shí)其觸點(diǎn)打開，為保證相應(yīng)測(cè)量段指示燈不立即熄滅及不受液位波動(dòng)的影響，每段指示燈的控制均采用KEEP保持指令，只有當(dāng)液位上升或下降到相鄰段時(shí)指示燈才熄滅。
⑤ 當(dāng)液位到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，液位指示燈閃爍，燈光閃爍因子采用內(nèi)部閃爍內(nèi)標(biāo)1902，以1S為周期閃爍；若液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停泵，并設(shè)置電子音響報(bào)警，報(bào)警聲設(shè)計(jì)為響3S停2S，循環(huán)30S后自動(dòng)停止，或在30S內(nèi)按0009確認(rèn)按鈕停音響，指示燈傳平光。電子音響報(bào)警和泵的啟停同樣考慮液位的波動(dòng)影響，設(shè)計(jì)時(shí)采用KEEP保持指令和DIFU微分指令聯(lián)合使用。
⑥ 首次開車時(shí)，液位低于或高于最低液位時(shí)，需先手動(dòng)啟泵，再切換成自動(dòng)運(yùn)行；或先進(jìn)入試驗(yàn)方式，按最低液位試驗(yàn)按鈕啟動(dòng)料泵，再進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行方式。

4．3 PLC梯形圖
4.3.1定義PORT1/PORT2通訊參數(shù)（參照手冊(cè)第十一章）

4.3.2 PORT2接收電子秤數(shù)據(jù)

4.3.3 接收完成

4.3.4 處理接收到的數(shù)據(jù)到PORT1

4.3.5 PORT1接收電子秤數(shù)據(jù)

4.3.6 上位機(jī)收到數(shù)據(jù)指示完成

圖四 PLC梯形圖

5．應(yīng)用總結(jié)
本控制系統(tǒng)控制協(xié)議簡(jiǎn)單、方便、只要帶有通訊功能的上位機(jī)都可以與之建立通訊，加上一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器可進(jìn)行局域或海外連線。自成功設(shè)計(jì)以來(lái)在廣州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某大型的不銹剛企業(yè)中被大規(guī)模采用，使用過(guò)程得到用戶的好評(píng)，值得同類企業(yè)推廣和使用。