孝感西门子一级代理

1 引言
      PLC以其结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力强、编程简单、可变等优点广泛应用于各种工业控制领域。龙门铣床是加工大型零件的重型机械加工设备，常用来铣削零件的平面，也可以进行镗削、钻削等其它形式的加工。X2010A龙门铣床同时可以进行2个平面的铣削加工，工作效率高，但原机床控制系统中采用了大量继电器、接触器等有触点元件，致使整个机床在运行中的可靠性差，维修频率高，不能充分发挥大型机床的作用，采用PLC对X2010A龙门铣床进行控制改造，旨在提高机床的稳定可靠性。
2 控制要求
      X2010A龙门铣床的主要运动是3个主轴的旋转运动、工作台和3个主轴的进给运动、横梁的升降运动。PLC作为主控制器，用来协调各运动部件之间的动作。由于所有进给动作公用1台直流电机，靠液压电磁阀换向实现不同方向进给动作，所以进给动作(包括横梁升降)必须等液压系统工作正常、压力继电器动作后方可进行;进给与横梁的升、降必须互锁，即进给运动时，横梁必须夹紧;主轴与进给的互锁，启动时，主轴先启，然后才可以进行进给动作，停止时，先停进给，后停主轴，急停时，进给立即停止，主轴延时停止;每1个进给方向都设有超程保护开关;设有点动/连续工作方式;工作台和3个主轴箱具有正、反向进给和正、反向快速功能。
3 系统设计
      由于液压泵的启、停，工作台和3个主轴箱进给的选择开关和执行电磁铁控制关系简单，通过外部按键、开关直接控制，故没有占用PLC的输入输出点。根据原机床的控制特点，综合机床各部分动作情况，选择OMRON公司的C40P型PLC，I/O分配如附表所示。
      PLC梯形图设计主要依据机床的工作方式、逻辑交叉关系、控制要求，并注意各运动之间的互锁关系。程序控制框图如图1所示。主轴瞬时启动、延时停止的梯形图2所示。
4 结论
      PLC作为主控制器协调控制整个机床的动作，进给运动由数字直流调速系统实现，通过参数调整，使其进给运动启、停平稳。操作面板设有电枢电压、电枢电流、励磁电流、电机速度指示，直观明了，便于操作。机床控

图1 程序控制框图

制系统结构大大简化，减少了许多干扰源，提高了系统的抗干扰能力。龙门铣床PLC控制系统在线运行安全可靠，性能稳定，为今后类似于龙门铣床工作方式的大型设备的改造提供了新的方法和思路，并一定会取得很好的社会和经济效益。

图2 主轴部分梯形图

　1. 引言
　　随着彩屏手机的出现，人们对锂电池的质量和性能要求越来越高。手机电池正负极材料的混料和搅拌，是电池生产的道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响手机电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。传统的人工控制方式，不仅工人的劳动强度极高，而且很难保证产品质量的稳定性和重复性。所以，必须对混料和搅拌的全过程实行自动控制。
　　经过多方调研论证，我们采用了以瑞士SAIA PCD系列多串口PLC为现场控制站，以PC为中控室操作站，以触摸屏为现场操作站的控制方案，解决了一台PLC连多个点对点通信的电子称，触摸屏的技术难题，完成了电池材料混料和搅拌的自动控制。　　
　　2. SAIA PCD系列PLC简介
　　 SAIA PCD是瑞士思博控制公司（SAIA-Burgess Control）生产的高性能价格比的PLC，其CPU采用工业级的32位处理器，运算速度非常快，特别适合对数学计算和网络通信要求较高的应用。
　　l 带实时时钟的32位CPU，强大的数学计算能力和模拟量处理能力。
　　l 强大的内存（小17KBYTE，大的1MBYTE），用户可以根据需要扩充
　　l 模块化的I/O，可以根据需要任意组合
　　l 全系列PCD产品都具有相同的内部资源
　　l 全系列PCD产品均使用同一个图形化的编程工具，简单易学
　　l 通讯、通信能力非常强大，多有8个串行通讯口，支持RS232，RS422， RS485，MODBUS，TCP/IP，PROFIBUS，LONWORKS等）
　　l 开放的系统，提供OPC的支持
　　l 良好的性能价格比
　　 在本系统中，CPU模块我们选用的是PCD2.M170，1Mbyte存储器，将通信口扩展到6个，每个通信口采用独立的通信协议，用以连接上位机，多个触摸屏和多个电子称。　　
　　 3. 控制方案
　　 3.1 系统硬件组成
　　l PLC选用SAIA的PCD2.M170，扩展到2个RS232，4个RS485通信接口，配置40个DI，55个DO，16路AI，24路AO，2路高速计数，用于采集质量流量计脉冲信号。
　　l 触摸屏：WeinView 510T，10寸彩色触摸屏，带RS232/485通信口，支持SAIA S-Bus 协议
　　l 电子称：METTLER TOLEDO/KB1100
　　l 质量流量计：LZLB-8(太航仪表)　　
　　3.2 系统结构　　
　　上位机：作为工程师站，通过Port0与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，安装SAIA PG5对PLC进行组态和编程。上位监控软件采用Grace 2.2，显示整道工序的工艺流程图和报警一览图，完成混料的配方设置，搅拌时间设置，历史数据和历史趋势记录，生产报表打印等功能。
　　辅助监控触摸屏：安装在中控室，通过Port1与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，由操作工来进行日常的混料和搅拌操作。主要作为计算机失效时的备用。
　　干粉称：安装在干粉称量间，通过Port2与PLC连接，由于距离PLC较进，采用RS232通信接口，通信协议为托利多电子称的自定义协议。
　　干粉称操作触摸屏：安装在干粉称量间，通过Port3与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，主要由操作工来完成干粉称量的确认操作。每次称量的重量都与设定值作比对，在设定值误差范围的数据才能确认通过，以确保称量的准确度。且所有的操作都将记录在PLC中。
　　SBR称：安装在SBR称量间，通过Port4与PLC连接，采用RS232通信接口，通信协议为托利多电子称的自定义协议。
　　SBR操作触摸屏：安装在SBR称量间，通过Port5与PLC连接，走基于RS485的S-Bus通信协议，主要由操作工来完成SBR称量的操作，每次称量的重量都与设定值作比对，在设定值误差范围的数据才能确认通过，以确保称量的准确度。且所有的操作都将记录在PLC中。　　
　　4. PLC与电子称的通信编程
　　PLC与上位机，触摸屏之间通过标准的S-Bus协议通信，只需简单地设置一下通信参数就可以了，不需要编写通信程序；电子称是托利多自己的通信标准，所以，要和PLC之间通信，必须编写相应的通信程序。　　
　　4.1 通信方式
　　PLC与 电子称之间采用主从方式进行通信，PLC为主站，电子称为从站，从站只有在收到主站的读写命令后才发送数据，由于电子称的通信协议中没有站号，所以只能采用点到点连接方式，　　
　　4.2 电子称的通信协议
　　 串行口通信格式：1个起始位，7个通信位，1个停止位，1个校验位。
　　波特率：9600
　　输出格式：18字节连续输出
　　其中1-STX是起始字符
　　2是三个状态字，分别表示小数点位置，毛重/皮重，以及重量单位。