在工程设计中常常会遇到控制系统信号太多而PLC输入点不够用的情况,而增加硬件则需要追加投资。如何利用现有设备处理尽可能多的数据点是一个值得我们探讨的问题。
(1)减少所需输入点数的方法
a.分组输入
自动程序与手动程序不会同时执行,可考虑把这两种信号叠加起来按照不同的控制状态要求分组输入PLC。
b.触点合并输入
如一个两地启动,三地停止的继电器—接触器控制。在该为PLC控制电路的时候,可将三地停止按钮串联接一个输入点,将两地启动按钮并联接一个输入点,这样所占用的输入点数大大减少。而实现的功能完全一样。
c.充分利用PLC的内部功能
利用转移指令在一个输入端上接一开关,作为手动/自动方式转换开关。
运用转移指令可将手动和自动操作加以区别。利用计数指令或者位移寄存器,也可利用交替输出指令实现单按钮的启动和停止。
(2)减少所需输出点数的方法
a.通断状态完全相同的负载,在PLC的输出点功率允许的情况下可并联于同一输出端点,即一个输出端点带多个负载。
b.当有m个BCD码显示器显示PLC数据时候,可以使BCD显示器并联占用4个输出端点,即一个输出点带多个负载。
c.某些控制逻辑简单,而又不参加工作循环,或者在工作循环开始之前必须启动的电器可以不通过PLC控制。
2.设备说明:
HZS间隙式混泥土搅拌设备自动控制系统是HZS型间隙式混泥土搅拌设备的核心控制部件,系统是由上位控制计算机单元,可编程控制器三菱Q00CPU,以及配料,称料控制仪表CB920X组成的分布计算机控制系统。系统能够完成各个工作环节的工作状态控制;系统的启动/停止,及故障的连锁控制;物料配方的管理,上传和下载;异常工作情况下的监控,故障解除和对电动装置的保护控制。
该配料计量系统通过固定落差、动态逐次逼近、脉冲精称等控制方法来提高物料的精度。计算机控制系统可以在管理计算机操作界面上设配料生产过程中所需的各项参数,完成对各单元的初始化设置,系统启动后,测量并显示工作过程中的各项参数,对异常情况给以警告。同时配合控制柜面板上的元器件及监控仪表,可及时切换手/自动状态,修改各项工作参数,达到Zui优化的工作环境。还可以完成工作过程数据的存储,以及生产报表的打印功能。HZS60型混泥土搅拌设备在自动控制系统的支持下可以实现灵活的操作和更加直观全面的自动化生产。
3.系统配置图:
HZS60自动控制系统是由上位控制计算机,面板功能接口,信号适调接口,信号转换接口,功率转换接口以及可编程控制器PLC组成。单元之间利用标准RS232串行口进行通讯,使之成为一套完整的系统。控制系统采用集中方式对拌和设备的主要工作单元进行直接控制,各模拟信号通过CB920X输入中央控制单元,开关量信号和控制输出信均通过可编程控制器PLC与上位控制计算单元相连接。上位控制计算机还提供生产管理功能和一套屏幕操作界面。
系统组成及功能如下:
可编程控制器:选用三菱Q系列PLC,此类型PLC比同类型产品具有高水平的应用性和灵活的扩展性能,并且支持目前流行的开放式网络CC-bbbb、PROFIBUS-DP和DEVICENET,为以后的性能提升留下广阔的空间。
物料计量控制单元:选用CB920X-10称重仪表,支持通用的电阻应变片式传感器,内部集成算法,能达到准确的物料计量。同时支持四种物料的配比,通过累计方式自动分批称量,允许手动强制补料。CB920通过RS485/RS232与PLC通讯,进行配方的对写和存储,并且与PLC配合实现的配料方案。
上位计算机管理单元:它通过中央控制单元来管理各单元的工作,为用户提供可操作的人机界面,存储配料清单,与PLC用RS232串行通讯口进行数据监控,接收各单元传送的异常信号,向用户发出报警信号和处理措施,按年、月、日、时统计班次生产资料,以表格形式打印并将数据存盘。
辅助设备控制单元:采用可编程控制器PLC的DC电压输入电压作为开关量信号适调和光电隔离环节,采用继电器输出单元作为开关量输出的功率放大和隔离环节,中央控制单元通过通讯口来控制其工作方式。
动力配电控制单元:选用优质的施耐德电器元件:空气断路器,接触器,继电器,以及电机软启动软停止单元,确保精密控制仪表和电动执行装置的安全,对各负载之路出现的过流,短路和欠压等情况进行监控,同时各支路设置跳闸反馈保护。
4.控制模式:
该套控制系统分为控制台手动、控制台自动(REMOTE),及上位机自动(LOCAL)三种操作模式。第一种操作模式主要用在可编程控制器和上位机均不能正常工作的状态下,而后两种操作则依赖于配料控制器、PLC和上位计算机之间的协调工作和正常运行。
5.调试体会:
该套控制系统在调试期间因为是单机系统,基本没有遇见较大的问题。设备的运行情况良好,与其他设备之间的通讯稳定,完全能满足现场的生产稳定性要求。
6. 用户反馈:
经过近两年的运行,在诸多恶劣的工作环境中运行,此系统未出现任何故障,充分体现场了三菱产品的高度可靠性,得到了用户的高度好评。
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