CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設備上的應用

鐘書華 譚志光

摘 要：本文主要通過介紹CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設備上的應用，來展示CP1H在小型機上應用的優勢.

關鍵詞：CP1H;在線除氣;鋁液;小型機

鋁液熔體在線除氣設備通過旋轉葉輪將惰性氣體彌散進入鋁熔體中，經過碰撞、捕捉、吸附，隨惰性氣體上浮將熔體中的氫帶出鋁液面，即實現連續在線除氣之目的。獲得潔凈的鋁熔體，它主要由主控制系統，加熱控制系統及惰性氣體控制系統組成，各個系統通過CP1H的集中控制，實現設備的懸臂聯動，加熱的精確控制 ，惰性氣體的連鎖控制.整體的框架如下圖所示：

圖1 CP1H整體的框架

OMRON CP1H系列plc定位于小型機，但是卻具備了很多中型機的功能，如自帶脈沖輸出和模擬量輸出等，在通訊方面配備了通用的USB接口用于實現程序的方便快的下載及上傳，更重要的事，CP1H具備了RS-232C和RS-485串行通信接口，方便和現場的設備適時通信，同時可以通過cif-41模塊來擴展以太網，極大的方便了用戶現場使用，一定度上滿足了工業控制領域對設備的高性能、高集成度以及提高維護性能的需求。下面針對CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設備系統的應用做一下介紹。

1 硬件方面

根據客戶需要，鋁液在線系統配置了CP1H-XA40DR-A+CP1W-20EDR1，由于PLC自帶了4路模擬輸入模塊，2路模擬量輸出，滿足了系統溫度、氣體流量，葉輪轉子轉速的采集和控制，不需要再額外的配置模擬量擴展模塊，同時其模擬量使用范圍很廣， 分別有-10V-10V、0-10V、1-5V、0-20Ma、4-20Ma供選擇，所以對現場傳感器的選型就變的靈活的很多了。即方便使用，節約了空間，同時也節省了對擴張模塊需求的成本。

圖2和圖3分別描述的模擬量輸入和輸出的硬件接線，由于鋁液熔體在線除氣設備一般采用可控硅調整器實現對箱體加熱元件進行控制，為了防止加熱元件所帶來的干擾問題，我們可以隔離器對現場采集回來的信號隔離變送，保證現場信號的穩定。從而保證控制的準確性。

2 軟件方面

CP1H使用CX-Programmer進行編程，軟件中自帶的SCL指令和PID指令極大的方便了現場鋁液在線除氣設備溫度、轉速和流量的采集監控編程。在軟件中很方便的對現場的模擬量量程進行設置，如下圖4所示，在實際的應用中，為了保證產品質量，客戶往往要求鋁液靜態溫度控制在≤3℃，為了滿足這一要求，我們使用CX-Programmer自帶的自整定PID實現對PID參數調整，保證了控制精度要求。

圖2模擬量輸入硬件接線

圖3模擬量輸出硬件接線

圖4 CX-Programmer自帶的自整定PID

但是需要注意的是，量程一旦被設定，則在CP1H電源ON期間不能變更 ，如果需要變更輸入輸出量程，需要在CX-Programmer設置后，再次接通CPU的電源才能生效。

3 通訊方面

由于鋁液在線除氣設備往往需要和現場的鑄機，過濾箱等設備系統進行數據交換，當現場設備也同為CP1H或CJ1M時，只要將PLC的通訊方式設置成“串行PLC 鏈接”，通過為CP1H CPU單元上安裝RS-422A/485選件板（或RS-232C 選件板），就可以在CP1H CPU 單元之間、或CP1H CPU單元與CJ1M CPU單元間，無需程序進行數據交換。

4 結語

采用CP1H系列plc作為鋁熔體在線除氣設備的控制核心CPU已經在客戶現場得到廣泛的應用，CP1H集成CS/CJ各種功能為一體，通過內置的多種功能充實、強化了應用能力，并且縮短了程序的設計時間及設備的現場安裝調試時間，在客戶現場應用中得到了廣泛的認可。

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