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案例頻道1、行業(yè)背景
卷板機(jī)是機(jī)械加工中的重要設(shè)備，應(yīng)用范圍廣泛，可廣泛應(yīng)用于石油、石油化工、制藥、冶金、造紙、電力、食品及輕工等工業(yè)領(lǐng)域。我們研發(fā)的卷板機(jī)電氣控制系統(tǒng)具有直觀性、可靠性和較高的性價(jià)比，已經(jīng)大量應(yīng)用在重型機(jī)械廠和鍋爐加工廠，經(jīng)應(yīng)用證明具有很好效果，提高工人工作效率，產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。
2、工藝流程
本文所討論的四輥卷板機(jī)上輥旋轉(zhuǎn)為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，下輥和側(cè)輥升降為液壓傳動(dòng)，操作采用電氣集中控制，該機(jī)一次上料能完成板料兩端的預(yù)變及卷制筒形，弧形工件，還可以對(duì)金屬板料進(jìn)行一定的整型和校平工作，有直接預(yù)彎，省事、省料之功效，上輥、下輥、側(cè)輥兩端固定旋轉(zhuǎn)編碼器，將輥旋轉(zhuǎn)次數(shù)轉(zhuǎn)換成六路高速脈沖信號(hào)，傳送到PLC實(shí)現(xiàn)邏輯功能。自動(dòng)控制要求主要有方便的任意點(diǎn)位置的定位，機(jī)械本體系統(tǒng)參數(shù)修整設(shè)置，故障診斷提示功能，簡(jiǎn)潔高效的系統(tǒng)操作提示及報(bào)警可在操作面板上顯示，系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止以及急停可在任何狀態(tài)下進(jìn)行。經(jīng)過分析，需要六路高速輸入通道，可以采用兩個(gè)性能穩(wěn)定。成本低廉的西門子S7-200系列的PLC就可以滿足要求。
3、控制系統(tǒng)硬件配置
PLC選用S7-200 PLC的型號(hào)為CPU226 DC/DC/24輸入/16輸出，自帶4個(gè)兩相高速計(jì)數(shù)器，兩個(gè)RS485接口。人機(jī)界面選用LINCON LCS104S真彩色觸摸屏，可以與市場(chǎng)上主流PLC廠家的PLC直接通訊。
由于卷板機(jī)需要用到比較復(fù)雜的算法，該公司已有的類似產(chǎn)品采用的是工控機(jī)和PLC的解決方案，工控機(jī)采用VC開發(fā)上位機(jī)界面，算法采用C語言描述。工控機(jī)方案雖然能夠解決目前的問題，但是由于工控機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求較高，且工控機(jī)需要配備專門的操作臺(tái)，阻礙了產(chǎn)品向一體化方向的發(fā)展。此次采用LINCON人機(jī)界面的優(yōu)勢(shì)在于該品牌人機(jī)界面的組態(tài)軟件可以直接使用C語言描述的文件，我們可以在組態(tài)畫面的過程中直接添加C語言的文件，將畫面的腳本程序和添加的文件一起編譯下載至人機(jī)界面。這就最大限度減少了在畫面移植過程的工作量。
4、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及功能
系統(tǒng)的軟件主要由人機(jī)界面參數(shù)設(shè)置和流程實(shí)時(shí)檢測(cè)及PLC采集現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行邏輯控制，人機(jī)界面軟件主要有系統(tǒng)圖、工藝參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、參數(shù)設(shè)置、數(shù)學(xué)模型計(jì)算、報(bào)警、歷史列表數(shù)據(jù)等畫面，這些畫面可以讓工人直觀方便的掌握機(jī)器運(yùn)行狀況，也可以方便用戶進(jìn)行后期的設(shè)備維護(hù)。如圖所示部分人機(jī)界面子畫面。（PLC程序略）
圖1 系統(tǒng)主畫面
圖1為整個(gè)操作畫面的主界面，畫面背景為自己設(shè)計(jì)的位圖，左側(cè)三個(gè)功能按鈕，幫助按鈕顯示幫助信息，系統(tǒng)設(shè)置主要設(shè)置人機(jī)界面的系統(tǒng)參數(shù)，狀態(tài)檢測(cè)畫面包含主要的功能按鈕。
圖2 狀態(tài)檢測(cè)畫面
圖2為狀態(tài)檢測(cè)畫面。分為操作狀態(tài)、卷板參數(shù)、工藝計(jì)算、工藝選擇和返回按鈕。其他相關(guān)參數(shù)的顯示就在儀表控件和類標(biāo)控件以及文本控件顯示。
圖3 工藝計(jì)算畫面
圖2為工藝計(jì)算畫面。這就是需要用到算法的畫面。
5、 結(jié)束語
根據(jù)卷板機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)，具有投資小，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，可靠性高，目前該控制系統(tǒng)在多家廠家應(yīng)用，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，獲得滿意的效果。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)