基于PLC的電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2011/6/8/8:47
余劍

(南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院電子 電氣工程學(xué)院,江蘇泰州225300)

摘要:介紹了利用西門子S7-200PLC對(duì)某條電鍍生產(chǎn)線行車的運(yùn)動(dòng)控制,本控制系統(tǒng)還采用了組態(tài)王監(jiān)控軟件。利用組態(tài)王與PLC相結(jié)合的控制方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)這條生產(chǎn)線的控制簡單化,大大提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞:電鍍生產(chǎn)線;行車控制;PLC;組態(tài)王

1·概述

電鍍工藝隸屬電化學(xué)生產(chǎn)工藝,傳統(tǒng)的工藝含有自動(dòng)設(shè)備少,集成度低,在電鍍手工生產(chǎn)過程中,工人不可避免地要接觸一些硝酸、重金屬鹽、氰化物等一些有毒有害物質(zhì),對(duì)他們的安全健康有很大的影響?,F(xiàn)在,在電鍍生產(chǎn)線控制中采用了PLC技術(shù)后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)其自動(dòng)化控制,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

2·電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 電鍍生產(chǎn)線工序的介紹

電鍍生產(chǎn)線主要由行車,電機(jī)和盛放液體的槽組成。它的控制系統(tǒng)由工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)、PLC和電器控制箱組成。按照其工藝要求和規(guī)模一般設(shè)計(jì)由行車的運(yùn)動(dòng)來控制。本文所涉及的課題將電鍍的流程大致分成三大部分,鍍前處理、電鍍和鍍后處理。其電鍍生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)圖如圖1所示。


2.2 控制方式和要求

本條電鍍生產(chǎn)線的控制方式分為手動(dòng)控制、單周期自動(dòng)控制和連續(xù)循環(huán)自動(dòng)控制。

2.2.1 手動(dòng)控制。要求手動(dòng)按鈕實(shí)現(xiàn)控制電鍍生產(chǎn)線中電機(jī)的上升、下降、前進(jìn)和后退動(dòng)作。

2.2.2 單周期自動(dòng)控制。要求啟動(dòng)后,完成一次電鍍工作回到原位停止。

2.2.3 連續(xù)循環(huán)自動(dòng)控制。要求啟動(dòng)后,完成一次電鍍工作回到原位再連續(xù)循環(huán)工作。

2.2.4 單步操作。要求每按一次啟動(dòng)按鈕執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作步。

2.3 相關(guān)硬件的選取

2.3.1 傳感器的選擇。接近開關(guān)可用于檢驗(yàn)距離、尺寸控制、檢測物體存在有否、檢測生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱等。目前應(yīng)用較為廣泛的接近開關(guān)可分為:電感型、電容型、光電型、超聲波型和電磁感應(yīng)型。本生產(chǎn)線中選擇的是電感型。

2.3.2 PLC的選擇。本控制系統(tǒng)選用PLC是西門子S7-200。該系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要。由于具有緊湊的設(shè)計(jì),良好的擴(kuò)展性,低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令,使得S7-200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。

2.4 程序設(shè)計(jì)

依據(jù)本電鍍生產(chǎn)線工序和控制要求,對(duì)PL-CI/O口進(jìn)行分配,分配表如表1、表2所示。


根據(jù)表1和表2,依據(jù)控制要求,設(shè)計(jì)了PLC程序,實(shí)現(xiàn)了本條生產(chǎn)線的高效運(yùn)行。

2.5 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)

本人機(jī)界面控制系統(tǒng)使用組態(tài)王6.53軟件來完成?,F(xiàn)場運(yùn)行界面以動(dòng)畫和圖像的方式顯示了現(xiàn)場實(shí)際的各種動(dòng)作。通過組態(tài)王6.53中豐富的動(dòng)畫功能,依據(jù)I/O變量采集來的現(xiàn)場數(shù)據(jù),可編寫模擬現(xiàn)場各動(dòng)作的程序,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電鍍生產(chǎn)線系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行狀況的監(jiān)視。

結(jié)束語

本文先介紹了某條電鍍生產(chǎn)線的生產(chǎn)工序,后對(duì)其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。本控制系統(tǒng)采用了PLC和組態(tài)王相結(jié)合的方式,該方式可有效實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的綜合監(jiān)控,提升了自動(dòng)化控制水平,提高了生產(chǎn)效率。在目前的各種工業(yè)生產(chǎn)過程中,該方式已成為主流的控制方式,有極高的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]西門子公司編.SIMATICS7-200系統(tǒng)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.

[2]嚴(yán)盈富.監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門[M].北京:人民郵電出版社,2007.

作者簡介:余劍(1978~),男,湖北武漢人,碩士學(xué)位,助教,主講《交流變頻調(diào)速技術(shù)》,《集散控制系統(tǒng)》,《工廠供電》,從事變頻調(diào)速、現(xiàn)場總線等方面的研究。