当前位置:主页 > 名人 > 历史 > 正文

艾默生EC10系列PLC在砌块成型机上的应用

未知 2019-07-14 10:53

一 引言

  由于建筑行业的迅猛发展,对于各种型号的砖构件需求量日益加大。用于建筑业的砖构件原材料粘土日益减少,而且土地回生能力很弱,原先制砖对土地支持消耗巨大;并且实心红砖产品型号单一,难以满足各种场合的应用要求。

  砌块成型机可采用砂、石、粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、陶粒、膨胀珍珠岩等工业废料加工成各种新型墙体材料。生产出的砖、空心砌块不用烧结,节约国家土地,煤炭,无污染,能提高工程速度,减轻楼体重量,空心率高,隔音保暖,冬暖夏凉,抗风化,原来来源丰富,质量好且生产工艺简便,投资少见效快,适应性广,前景广阔等优点。

  砖机设备上已经大量使用了电气自动化设备,很多设备都由原先的手动生产发展到全自动生产,不但提高了设备的技术含量,而且提高了自动化生产的工作效率。

二、工艺介绍

  砌块成型机的工艺主要由四个部分构成:

  1)、液压系统:

  液压系统的主要功能在于控制模具的模头、模箱的升降。使用液压系统可以有效的平稳加压,避免设备有太大的冲击力。

  2)、主机:

  主机的整个机架焊接而成,其中模具采用线切割加工工艺制造,保证砌块砖光滑无毛刺,尺寸精准,对于振动电机,目前行业中部分客户使用普通电机,还有一些客户使用的是变频器来带载电机,有效的提高了由于频繁起停造成的电机烧毁的情况。提高了系统的可靠性。

  3)、出砖输送带:

  出砖部分主要功能是将成品砖送离砌块机。在出砖部分还有扫灰电机,它的主要作用是清理成品砖上的废料,当砖头凉干后就不会有废料粘面而且保持砖头的清洁。

  4)、模具

  根据客户的不同需求,可以搭配有多种的模具,选用不同的模具可以生产出不同要求的砌块形砖,适合各种场合的应用。

三、技术方案

  3.1、方案框图

  

  a)、该技术方案采用HMI+PLC+MDI的方式。

  b)、目前的砌块成型机PLC的点数是控制在60点即可。采用艾默生EC10系列 60点主模块,不需要扩展模块,刚好满足客户需求。

  c)、变频器该客户选用某品牌的通用型变频器。主要做调速使用。

  d)、HMI该客户选用台湾威伦的产品。

  e)、触摸屏和PLC进行连接,PLC控制变频器的频率更改和频率设定,PLC和变频器通讯采用标准的MODBUS协议。该变频器控制生产电机运行频率,以达到调节生产效率。

  3.2、程序设计

  此次编程采用顺序功能图(Sequential Function Chart),利用顺序功能图的过程划分和步骤间转换功能。可将程序段进行模块化自由组合。

  由于顺序功能图编程具有直观和流程化的特点,分解后的每一步骤和每个转换条件都为相对简单的程序过程,在顺序控制领域应用比较广泛。

  

  经过对工艺的了解可以分为以下几个部分:

  本机分两种工作方式:手动、自动。开机前先选择手动方式,手动按钮全部为单键启停按钮,按一下为启动,再按一下为停止或到位开关自停。在人机界面手动画面里有取消互锁的触摸键,打开时为灰色,这时互锁制约取消,此时各按钮为点动模式,方便调试机台,各限位开关都调整好时一定要关闭该键以恢复互锁制约。

  这对保护机台安全至关重要,关闭时该键为白色。启动油泵后,手动测试压头、模框、料车、送板、成品、输送动作全部正常后,设定好生产模数、布料次数、进退布料时间,将手动/自动开关置于自动位置,按压自动开始或触摸屏启动键,成型机即按预先设定程序走下去,直到达到生产模数或按停止结束。

  3.3、PLC通讯协议设置

  EC10系列PLC主模块提供了两个串行异步通讯端口,分别为PORT0和PORT1。通讯口特性如表所示。

  3.4、HMI通讯设定

  WINVIEW端需要设置好通信口的格式,设置界面如下

  

  触摸屏因其能够实时、形象且生动的显示当前设备的运行信息而在工业上得到广泛的应用。

  A)、触摸屏和PLC的连接通过RS232端口进行,PLC的类型选择EMERSON PLC EC20[PDS V2.50]。

  B)、触摸屏作为主站PLC作为从站,采用MODBUS主从式协议进行通讯,PLC从站地址选择为2,触摸屏主站地址设置为1.

  C)、触摸屏和PLC的通讯串口都设置成

  波特率:9600 奇偶校验:偶校验

  数据位:8 停止位:1

  

  砌块成型机的画面如下:

  

  可以在触摸屏上对砌块成型机的手动、自动状态、流量压力、延时进行设置,也可以显示当前的信号状态。

  这些窗口均较为生动反映了当前设备的运行信息,通过触摸屏的应用,我们能够实现系统实时监控,并在下一级应用中间将之纳入到设备管理系统监控系统中间去,为设备优化提升进一步空间。

  3.5、变频器通讯协议设定

  变频器采用某品牌的通用型变频器,PLC通过MODBUS协议进行通讯。

  

  变频器频率给定通过PLC给定方式,变频器支持MODBUS协议,可与EC10 PLC组成485网络,PLC采用通讯口1作为和变频器通讯的端口,采用通用的MODBUS RTU主从协议进行通讯,PLC主站设置为1,变频器从站设置为2。

  以下为PLC主站设置:

  

  变频器端通信参数设置:

  某品牌通讯协议:

  变频器是采用一种异步串行的主从MODBUS协议,该通讯协议的数据格式分为RTU(远程终端单元)和ASCII模式两种通讯格式。

  和艾默生EC10通讯采用MODBUS RTU方式进行通讯。RTU模式中,每个字节的格式如下:

  编码系统:8位二进制,十六进制0~9、A~F每个8位的帧域中,包含两个十六进制字符。

  在RTU模式中,帧总是以3.5个字节的传输时间静默,作为开始。RTU的数据格式为:

  

  

  按照某品牌变频器的通讯说明,通用的变频器的功能码如下:

  

  帧格式为:站号 功能码(03H) 起始地址高位 起始地址低位 数据个数高位 数据个数低位 CRC低位 CRC高位

  所以,如果上位机通讯读取变频器频率的协议帧如下:

  艾默生PLC通讯:

  

  通 讯组帧功能部分,通过字数据传输指令(MOV)可以将数据组成通讯帧,从D302开始到D307结束。艾默生的MODBUS协议自动在通讯帧的后面加了CRC校验,不需要使用者计算CRC校验。

  

  SM135:通讯口1的MODBUS的通讯完成

  SM124:串口1空闲标志

  SM136:通讯口1的MODBUS的通讯错误

  利用标志位进行通讯互锁,MODBUS指令发送数据串,接收数据放入D7970中。

四、总结

  通过模块化的编程与PLC双通信口的功能,把一个中型机的功能在小型机上就轻易实现了,实现了砌块成型机工艺要求的全部功能,并降低了客户的成本。

标签