6ES7223-1PH22-0XA8现货速发

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热压机是胶合板生产的关键设备，直接决定胶合板生产的产量和产品质量。传统胶合板热压机的控制系统是以继电器为主控元件，很难满足热压工艺所需的压力和流量的控制，也直接影响热压机的可靠性和安全性。为此，笔者提出采用可编程控制器（plc）替代现有控制线路，使之系统设计尽量简化，满足企业生产的需求。

1 plc在热压机控制系统中的应用

国内胶合板生产一般都采用多层框架式热压机，为使压制的胶合板板面平整、厚度均匀，热压板需采用多只油缸提升，压板过程的闭合、加压、保压及装板机的升降，都是通过液压系统和油缸得以实现，使得控制油路的电磁阀增多；设备中的温度、压力、流量均采用中间继电器、接触器、时间继电器等控制，使控制线路更为复杂。由于胶合板的热压板采用蒸汽加热，难免有蒸汽泄漏，使车间内湿度增大，造成控制线路故障率高。

为提高生产效益，保证胶合板的质量，必须要求热压机控制系统的自动化程度高、可靠性强、安全性好。在热压机控制系统中采用plc控制，可省去几乎全部的时间继电器、中间继电器，接触器之间的触点联锁也可由plc内部实现。而且，plc采用了现代大规模集成电路，及技术严格的生产制造工艺，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，平均无故障时间高达30万h。plc的使用，使得热压机控制系统的可靠性大为提高。

2 plc控制系统的设计思路

首先要满足设备在生产中的可靠性。因原设备控制部分元件多，控制线复杂，排查故障非常困难，为此，可以考虑热压机油缸升降的控制部分采用plc控制，在满足要求的情况下，尽量减少输入点和输出点，使得整体设备可靠性提高；另外，考虑到设备检修、保养和对新的板种的试生产，需要在控制线路中加入手动、自动转换开关；在检修时，为防止升起的压板因误操作发生位移，加装了保护开关，当开关置于保护状态，即使发生误操作，因有电气互锁，也不至于使压板发生下移。基于以上设计思路，根据压机工作流程，确定了17个输入点和14个输出点，共31个点，采用欧姆龙c40p产品（该型产品有24个输入点，16个输出点）ez3。图1示出胶合板热压机的plc输人输出点分配情况。

结合该系列压机特点，设计了控制线路，并编制了控制程序；输入和输出量编址见表1。

3工作原理与控制过程

以快速贴面压机为例。该系列热压机共装有4个油缸，油缸顶置，液压油路需用6只电磁阀控制，因设计的热压机规格不同，油泵电机的功率从10～22kw不等，为减小电机起动电流，设计为y／△起动。胶合板板坯采用小车载入，小车承载部分可单方向运动，小车退出时板坯自动滑落在压板上。小车驱动电机由变频器控制，可实现小车快进、慢出。

图2为快速贴面胶合板热压机工艺流程，图3为 plc控制的部分梯形图。

控制油缸的电磁阀有6只，其中1只1dt为总进油阀；每2个油缸上部、下部油路各自并联，分2组，每组各有1只上部进油阀3dt、5dt和1只下部进油阀2dt、4dt，还有一只总回油阀6dt。

油缸下部进油，柱塞上移；其上部进油，柱塞下移。即当1dt、2dt、4dt工作时，压板上升，1dt、3dt、5dt工作，压板下降并加压；6dt工作时，油缸卸荷。液压油泵用三相交流异步电动机驱动，为降低起动电流需要降压，采用y／△方式起动，转换时间为2～5s。油泵工作正常3s时，压板上升到位（设上限位开关）后，压板停止上升；此时装板小车载板坯快速进入，到达设定位置后，小车卸板坯并开始后退，碰到后退限位开关后停止后退。

在小车卸板后退的同时，压板开始下降，当碰到下限位开关后，停止下降，开始保压并计时，随着油压的升高，动、定压板之间压力增大，当达到设定上限压力时，电接点压力表上限开关断开，停止加压。由各组电磁阀自动控制热压时所需压力，实现保压直到热压结束，开始卸荷，3s后压板上升。由人工完成卸板。

为了安全起见，在控制线路中加装转换开关，在压机上升控制电路中要加入保护装置，当压板上升到位时，手动合上此开关，检修设备时不会因误动作而使动压板下降伤人。同时，在加压保压控制电路中，加入了超压保护开关，目的是防止油压达到压力上限后继续加压。若超压，此开关自动断开，电磁阀失电关闭，停止加压。当压力下降到许可值时，此开关重新闭合，系统控制恢复正常。

系统功能图如图2所示。

上位机功能是开票、提单管理等;plc功能是提单的存储、验证、交易记录的产生、数据采集、过程控制等。操作器主要功能是提单的输入、操作器参数的设置和数据显示等。现场启停按钮、防静电溢油装置等一次仪表与plc连锁，达到安全控制的目的。

3可编程控制器（plc）控制系统
本系统的可编程控制器（plc）选用德国西门子公司的s7-300系列plc
软件采用step 7梯形图软件。其组态如图3所示:

plc完成的主要的功能有:与上位机数据交换、数据验证，人机界面，过程控制，掉电保护。

3.1 与上位机数据交换
plc与pc之间通过rs485转rs232通讯方式联机，通讯模块我们选用的是cp341，接收功能块为fb7，对应背景数据块为db7，fb7的"p_rcv_rk_db".en_r一直处于接收状态。发送功能模块为fb8,对应背景数据块为db8，"p_snd_rk_db".req只要在正确发送完成以后才能为1。
通讯协议采用半双工的rs485连接，格式如下:
（1） 通讯参数
9600，8，1，n．
（2） 帧格式:
同步码ffh，cch（2字节）＋地址码（1字节）＋回路号（1字节）+长度码（1字节）+命令码（1字节）+数据＋效验码（1字节）。
长度码:命令码字节数＋数据的字节数
效验码:从地址码到数据后字节之和。
（3） 通讯方式
采用问答方式进行数据交换，应答过程如表1数据交换过程:
表1 数据交换过程
pc机 plc
1 循检 －><－ 上传状态
2 循检 －> <－ 上传数据
3 下传数据 －> <－ 应答（68h）
3.2 数据验证
cpu把接收到的提单数据与提单数据缓冲区的内容进行比较，如果有相同的信息就通过验证同时清楚缓冲区数据，没有则返回提单错信息。数据比较的采用指针的方式。
l 0
t #count
l #db_no
t #no
opn db [#no]
//提单数据缓冲区
lar1 p#dbx 0.0 //起始地址
l #dbb_no
l 8
＊i
tar1
+i
lar1
main: opn db [#no]
l dbd [ar1,p#0.0]
l #cop_addr //提单号
==d
jc en_r
+ar1 p#30.0
//缓冲区提单信息数据大小
l #count
inc 1
t #count
l #loop_num //缓冲区提单数量
l #count
>i
jc main
be
en_r: opn "提单"
l dbb [ar1,p#4.0]
t #com_addres

3.3 人机界面
操作器为我公司开发的人机界面控制器，提供标准的rs485接口。plc与操作器之间通过rs485通讯方式联机，cp341为主动循检方式。由于cp341与操作器之间的通讯是一对多的（实际应用中为16个），为了提高通讯速度，我们采用了功能分时的方法:对工作中的操作器每周期循检，对空闲的操作器统一循检工作标志。协议如下:
（1） 物理连结
物理连结为一对双绞线的rs485连结
通讯参数 9600, 8,n,1
（1） 信息幀结构
采用modbus协议
l 一幀数据由地址，功能码,数据,校验码组成如表2所示:
表2 信息帧结构
地址 功能码 数据区 crc
（8位） （8位） n＊8 （16位）
注: 地址:是信息幀 的字节,从0～255, 每一个从机只有一个地址,只有
符合地址的从机才回信息 0 代表广播地址,从机不回信息
功能码:主机告诉从机执行什么任务
数据区:是跟任务有关的数据
crc:计算从地址一直到数据结束

3.4 掉电保护
西门子的s7-300系列plc的db数据区为记录存储区，cpu掉电时数据仍保持在数据区内，这样我们可以把重要的数据和标志放在db区，plc重新启动时，cpu自动回复到断电时状态，当然在ob100里要做判断，记录数据不能被初始化。在实际的工程中通过反复的测试，完全达到预期的目的，同时节约了ups的费用。

3.5 过程控制
逻辑控制是plc的基本强大的功能，所以控制过程根据工艺要求编写就可以顺利达到控制目的。控制的要求很简单就是控制发油的精度小于等于0.3％、质量计算、消除水击现象和故障保护，其控制过程示意图如图3所示，控制流程框图如图4所示。

4 结束语
将plc应用到油库定量发油系统后，可以使得油库的自动化程度大大提高，同时改变了分散式发油系统受到现场环境温度，湿度和防爆要求等多方面的限制而在我国有的地区无法正常使用的情况。这套plc定量发油系统在常州五星桥油库投入运行以来，系统稳定可靠、运行控制良好、发油精度准确。