作者簡介：孫峰，山東輕工業(yè)學院本科生，自動化專業(yè)，現(xiàn)任北京和利時機器控制技術有限公司區(qū)域技術支持。

1 引言

石材設備根據(jù)工藝不同主要分為鋸石機、切割機、磨石機等三大類，和利時LM、LE系列PLC已經(jīng)在三種設備上廣泛應用，目前市場主流配置多采用兩套PLC完成系統(tǒng)功能，和利時較新推出LE產(chǎn)品因其高性能，僅一套PLC完全滿足系統(tǒng)需求，本文重點講述和利時LE PLC在磨石機設備上的應用，隨著自動化程度不斷提高，石材設備逐步向多元化、高效率、精密化、自動化、流水線的方向發(fā)展。 

 

在工業(yè)環(huán)境下，可編程控制器（PLC）已經(jīng)成為電氣控制系統(tǒng)中應用較為廣泛的核心裝置，和利時較新推出LE PLC不僅能實現(xiàn)復雜的邏輯控制，高精度模擬量采集及處理功能，還能完成各種順序或定時的閉環(huán)控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、體積小、編程簡單、開放性好等功能，同時采用和利時HMI實現(xiàn)更為直觀的監(jiān)視與控制，通過此系統(tǒng)的應用大大降低了用戶成本，提高了控制過程中的穩(wěn)定性、準確性、可靠性，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)運營的經(jīng)濟、合理和高效。

 

2 樹脂連續(xù)磨機原理及工藝

設備可以根據(jù)用戶的需要定制9頭、12頭、14頭、16頭、20頭的樹脂磨盤連續(xù)磨機，也可以定制磨拋板材寬度650mm、950mm、1200mm、1600mm、2200mm的樹脂磨盤連續(xù)磨機，設備使用樹脂盤磨盤，氣壓控制磨盤升降，加壓壓力的大小可調(diào)，擺動式橫梁帶動磨盤移動，移動速度的高度可調(diào)，皮帶式送板工作臺，皮帶運行速度高低可調(diào)。

 

工藝描述：系統(tǒng)前端輸送板材，板材隨意擺放，通過皮帶傳送速度可調(diào)，經(jīng)過檢測探頭，判斷石材具體形狀及有無缺孔等，記錄相關信息，皮帶將不同石材輸送到每個磨頭下端，通過前面檢測形狀控制每個磨頭升降及電機運轉(zhuǎn)，磨頭Y軸擺動通過編碼器控制擺臂，X軸擺動通過編碼器控制輸送皮帶，每個磨頭從第一個到較后一個是由粗磨到細磨到較后拋光排序的，控制重點在擺臂擺幅速度可調(diào)且必須平滑，判斷出石材形狀及缺口后，石材到達對應磨頭下方時，磨頭必須準確升降否則會損壞磨頭。系統(tǒng)運行主畫面如圖2-1所示

 

2-1  系統(tǒng)運行主畫面

參數(shù)設置：系統(tǒng)運行中可以對相關參數(shù)進行設置，如圖2-2所示

2-2  參數(shù)設置示意圖

報警信息：系統(tǒng)實時顯示現(xiàn)場設備狀態(tài)及報警信息，方便操作人員及時有效做出相關處理，如圖2-3所示

 

2-3  報警信息示意圖

 

3 系統(tǒng)設計

系統(tǒng)主要以北京和利時公司LE系列PLC為核心、HT7A00T觸摸屏、編碼器、變頻器、執(zhí)行機構等組成，主要通過數(shù)量不等微動開關檢測石材形狀從而控制磨頭升降，編碼器控制擺臂，觸摸屏進行監(jiān)視與控制并設置相關參數(shù)，硬件結構示意圖如圖3-1所示。

 

3-1  硬件結構示意圖

 PLC硬件配置

以下是20機頭樹脂連續(xù)磨機系統(tǒng)主要配置，PLC硬件配置清單如下：

表  3-1 PLC硬件及點表清單

序號 設備名稱 型號及規(guī)格描述 數(shù)量 生產(chǎn)商

1 CPU模塊 LE5108，CPU模塊，DC24V供電，自帶40點I/O，DI 24×DC24V，DO 16×晶體管輸出 1 和利時

2 32通道數(shù)字量輸入 LE5212，32通道數(shù)字量輸入模塊，DI 32×DC24V輸入 3 和利時

3 16通道數(shù)字量輸入 LE5211，16通道數(shù)字量輸入模塊，DI 32×DC24V輸入 1 和利時

4 32通道數(shù)字量輸出 LE5224，32通道數(shù)字量輸出模塊，DO 32×DC24V晶體管輸出 2 和利時

5 2通道模擬量輸出 LE5320，2通道模擬量輸出，4～20mA/0～20mA/0～10V 1 和利時

 

觸摸屏配置

觸摸屏采用和利時公司的HT7A00T，實現(xiàn)對PLC控制站的監(jiān)視與控制，保證了系統(tǒng)的可靠性，實時性，確保監(jiān)控系統(tǒng)的不間斷運行。

4 應用特點

基于LE系列PLC的樹脂連續(xù)磨機系統(tǒng)具有如下特點：

 穩(wěn)定性、可靠性

系統(tǒng)采用和利時公司LE系列PLC及成熟的配套方案，LE系列PLC主要針對中小型或?qū)�可靠性要求高的控制系統(tǒng)，在惡劣的工作環(huán)境下仍然可以保證長時間可靠的工作。

 經(jīng)濟性

因多機頭控制設備系統(tǒng)點數(shù)多，精度及響應速度要求高，和利時LE系列PLC一套CPU即可滿足多機頭設備精確控制，不僅節(jié)省了成本，節(jié)約了柜內(nèi)空間，減少了通訊環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)穩(wěn)定性、綜合性價比大大提高。

 信息采集及控制

實時、高精度采集經(jīng)過PLC傳送至觸摸屏，及時反映現(xiàn)場設備原件狀態(tài)，手動或自動控制各元件啟停，方便設備維護。

 畫面顯示功能

畫面顯示整個工藝流程及控制環(huán)節(jié)、系統(tǒng)參數(shù)、現(xiàn)場報警信息、石材實時形狀等功能。

 開放性及保密性

LE系列PLC編程語言豐富，開放的通訊協(xié)議，多機互聯(lián)功能，安全的多級密碼保護功能，有效的保護相關設備工藝信息及相關程序

 

5 結束語

基于和利時LE PLC的樹脂連續(xù)磨機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，已經(jīng)投入實際運行，且性能穩(wěn)定可靠，較好地滿足了控制過程中的控制與管理相結合的要求，降低了人員的勞動強度，節(jié)約了用戶的成本。其系統(tǒng)的安全可靠性和網(wǎng)絡互聯(lián)性方面獨到的優(yōu)越性、友好性以及其自動化程度都達到了先進水平。技術指標也達到了設計要求，LE系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系統(tǒng)的控制任務。

參考文獻

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