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【簡介】
王玨
（中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，江蘇徐州221000）
摘要：利用PLC實(shí)現(xiàn)對電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制，使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，可方便完成自動、手動控制和相互之間的切換。整個程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計方法，提高了電鍍生產(chǎn)線的自動化程度和生產(chǎn)效率，是電鍍生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效、低成本、高質(zhì)量自動化生產(chǎn)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：PLC,電鍍行車，控制
中圖分類號：TQ 150.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-4742（2011）05-0031-03
O前言
傳統(tǒng)的電鍍生產(chǎn)線自動設(shè)備少，集成度低，因此需要很多的勞動力來分擔(dān)各種工作，不僅浪費(fèi)了勞動力，更是無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，由于電解液之類的液體具有毒性，也會對人體造成傷害。隨著時間的推移，社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的電鍍方法已不能滿足人們的需要，自動化的產(chǎn)生已經(jīng)成為必須。全自動電鍍生產(chǎn)線是按一定電鍍工藝流程，通過機(jī)械和電氣裝置自動完成電鍍工序要求的全部過程，且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，同時可以減輕工人的勞動強(qiáng)度，有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。電鍍生產(chǎn)線上對行車的自動控制是電鍍生產(chǎn)線自動化控制的關(guān)鍵。
本設(shè)計采用PLC作為控制器[1]來控制電鍍生產(chǎn)線，主要是考慮PLC的性能可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，控制系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，開發(fā)工作量少、周期短，維修方便，能耗低，性價比高。
1 系統(tǒng)介紹
1.1 電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的工作方式和工序分析
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)級控制計算機(jī)、可編程控制器和電器控制箱組成。按照其工藝要求和規(guī)模，一般設(shè)計由行車的運(yùn)動來控制。在該設(shè)計中，行車的運(yùn)動分為手動控制和自動控制。不論手動控制還是自動控制都是根據(jù)已編制好的程序運(yùn)行，手動控制是通過外部的開關(guān)、按鈕、按鍵等來按部就班的控制行車的運(yùn)動；自動控制可采用電感式接近開關(guān)來讓行車自動運(yùn)行，接近開關(guān)的主要作用是負(fù)責(zé)行車的上、下定位，鍍槽定位等。電機(jī)的動作主要根據(jù)行車的運(yùn)動來決定，前進(jìn)采用行進(jìn)電機(jī)，升降采用升降電機(jī)。
電鍍生產(chǎn)線的控制方式分為手動控制、單周期自動控制和連續(xù)循環(huán)自動控制。手動控制：用按鈕手動控制行車的上升、下降、前進(jìn)、后退及終端限位；
單周期自動控制：啟動后，行車完成一次電鍍工作回到原位停止；連續(xù)循環(huán)自動控制：啟動后，行車完成一次電鍍工作回到原位再連續(xù)循環(huán)工作。
本設(shè)計中電鍍需要經(jīng)過5個過程，即：要經(jīng)過5個槽，分別是電解去油槽，水洗槽，酸洗槽，水洗槽，電鍍槽。電鍍生產(chǎn)線設(shè)計，如圖1所示；電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)運(yùn)行流程，如圖2所示。
1.2傳感器的選擇
本設(shè)計中選擇電感式接近開關(guān)進(jìn)行位置的檢測[2]。電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位 置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成。當(dāng)金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時，物體內(nèi)部就會產(chǎn)生渦流；這個渦流反作用于接近開關(guān)，會使接近開關(guān)振蕩能力衰減，從而使內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，并由此識別出有、無金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。將電感式傳感器安裝在離目標(biāo)位置5 mm的位置。
1.3 PLC對電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
依據(jù)CPU226模塊的主要技術(shù)指標(biāo)和對電鍍生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的分析，確定系統(tǒng)的輸入和輸出與PLC的數(shù)字量輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的硬件連接，如圖3，圖4所示。
順序功能圖描述了控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性，如圖5所示。
1.4組態(tài)軟件與PLC的通信設(shè)置
組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的問題，降低了系統(tǒng)集成的難度，節(jié)約了大量的設(shè)計時間，提高了系統(tǒng)的可靠性，使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的任意組態(tài)，完成最終的自動化控制工程[3]。
本設(shè)計中利用組態(tài)軟件來創(chuàng)建工程路徑，組態(tài)畫面，定義變量和數(shù)據(jù)，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫，建立動畫連接。利用組態(tài)王6.53使用Siemens的PPI協(xié)議，通過 PPI/PC電纜與PLC進(jìn)行通信，然后進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段，實(shí)現(xiàn)組態(tài)軟件對現(xiàn)場狀態(tài)的監(jiān)控。
2 總結(jié)
本研究利用PLC控制系統(tǒng)及組態(tài)軟件聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)電鍍生產(chǎn)線的設(shè)計。首先實(shí)現(xiàn)通過組態(tài)王6.53組態(tài)聯(lián)機(jī)，然后用PLC對控制過程進(jìn)行編程，最后聯(lián)機(jī)觀察并調(diào)試。本設(shè)計將組態(tài)王界面作為上位機(jī)，PLC作為下位機(jī)，操作人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場，就可以獲得實(shí)時數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制現(xiàn)場作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。
參考文獻(xiàn)：
[1]吳中俊，可編程控制器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[2]孟立凡，藍(lán)金輝。傳感器原理與應(yīng)用[Ml.北京：電子工業(yè)出版社，2007.
[3]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.
