基于PLC的攤鋪機(jī)的控制設(shè)計(jì)

金亞玲　劉磊

摘 要：本設(shè)計(jì)使用可編程序控制器PLC在攤鋪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，系統(tǒng)具有手動(dòng)模式，能根據(jù)用戶操作進(jìn)行靈活操作。同時(shí)系統(tǒng)具有自動(dòng)模式，通過(guò)內(nèi)置程序設(shè)定的時(shí)間控制各動(dòng)作自動(dòng)運(yùn)行。使用組態(tài)王可以很方便地監(jiān)控和進(jìn)行手動(dòng)操作，設(shè)定運(yùn)行參數(shù)。

關(guān)鍵詞：PLC；攤鋪機(jī)；組態(tài)王

攤鋪機(jī)一種大型、全液壓、履帶式、自行式（道路施工）筑路機(jī)械，可用于鋪筑諸如：瀝青混合料、（輪碾混凝土）混凝土等材料，并且應(yīng)用了電氣控制、液壓傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電、液一體化等技術(shù)。

攤鋪機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程包括：（1）手動(dòng)模式：選擇手動(dòng)模式，自動(dòng)手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)選擇手動(dòng)位置，此時(shí)系統(tǒng)可以進(jìn)行相應(yīng)的手動(dòng)操作，根據(jù)預(yù)設(shè)的手動(dòng)過(guò)程，打開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)，執(zhí)行與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。（2）自動(dòng)模式：選擇自動(dòng)模式，自動(dòng)手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)選擇自動(dòng)位置，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)預(yù)設(shè)各操作時(shí)間參數(shù)（可以通過(guò)組態(tài)王進(jìn)行各個(gè)設(shè)定），系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的動(dòng)作步驟和設(shè)定的時(shí)間，自動(dòng)進(jìn)行各操作，運(yùn)行到最后一步后可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)。（3）急停保護(hù)：系統(tǒng)具有急停保護(hù)，有緊急情況發(fā)生，可以按急停開(kāi)關(guān)，停止所有輸出，故障指示燈閃爍。（4）故障反饋：系統(tǒng)具有檢測(cè)液壓泵和振動(dòng)器電機(jī)故障功能，當(dāng)液壓泵和振動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)停止運(yùn)行，故障指示燈閃爍。

1PLC設(shè)計(jì)

攤鋪機(jī)主電路由熔斷器FU、斷路器KM、熱繼電器FR控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)組成，A1是直流電源，將輸入的220V交流電變成24V直流電供PLC和輸入和輸出使用。原理圖如圖1所示。

選用CX-programmer進(jìn)行PLC編程語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，使用組態(tài)王動(dòng)態(tài)畫(huà)面實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真。它是OMRON公司新的編程軟件，適用于C、CV、CS1系列 PLC，它可完成用戶程序的建立、編輯、檢查、調(diào)試以及監(jiān)控，同時(shí)還具有完善的維護(hù)等功能，使得程序的開(kāi)發(fā)及系統(tǒng)的維護(hù)更為簡(jiǎn)單、快捷。本系統(tǒng)采用歐姆龍公司的 CP1H 系列PLC 進(jìn)行控制。

本控制系統(tǒng)中，有 18 個(gè)輸入點(diǎn)，13個(gè)輸出點(diǎn)。18個(gè)輸入點(diǎn)里，有4個(gè)是按鈕開(kāi)關(guān)，需按下自動(dòng)復(fù)位，因此，選擇XB2-EW33B1C，Φ22塑料帶燈，24V AC/DC，LED燈泡，綠色即可滿足需要；一個(gè)急停需要自鎖，選擇，XB2-BS442C，Φ30金屬蘑菇頭，轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位，1NC，紅色可以滿足要求；11個(gè)選擇開(kāi)關(guān)，選擇XB2-ED21C，Φ22塑料短柄，2位保持，1NO，可以滿足要求。2個(gè)熱繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，選擇LRD-07C，TeSysD經(jīng)濟(jì)型，，1.6-2.5A，搭配D09-D38可以滿足要求。

系統(tǒng)共使用18輸入，13輸出。選擇CP1H-40，具有24輸入，16輸出，具有一定的余量，可以滿足要求，若日后擴(kuò)展可以隨時(shí)增加擴(kuò)展模塊。如表1、表2所示。

2組態(tài)設(shè)計(jì)

本控制系統(tǒng)采用的是組態(tài)王組態(tài)軟件對(duì) PLC 的運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視、控制以及記錄。組態(tài)王軟件是北京亞控科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)組態(tài)軟件。其易學(xué)易用易于擴(kuò)展、開(kāi)放性好、適應(yīng)性極強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)界面操作靈活方便，易學(xué)易用，有較強(qiáng)的通信功能，支持的硬件也非常豐富。

打開(kāi)組態(tài)王主畫(huà)面，在自動(dòng)畫(huà)面建立液壓泵、管道、閥門(mén)、振動(dòng)器、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停開(kāi)關(guān)、指示燈、手動(dòng)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、畫(huà)面切換按鈕，連接變量；在手動(dòng)畫(huà)面中建立各個(gè)變量的手動(dòng)開(kāi)關(guān)；在參數(shù)設(shè)定畫(huà)面設(shè)定各個(gè)變量的時(shí)間參數(shù)，在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)詞典中設(shè)定相應(yīng)的初始值；報(bào)警畫(huà)面顯示攤鋪機(jī)的故障部位。自動(dòng)、手動(dòng)、參數(shù)設(shè)定、報(bào)警界面如圖2所示。

3控制系統(tǒng)組態(tài)通信

組態(tài)王與歐姆龍PLC之間的通信采用的是歐姆龍HostLink通信協(xié)議。組態(tài)王通過(guò)串行口與PLC進(jìn)行通信，訪問(wèn)PLC相關(guān)的寄存器地址，以獲得PLC所控制設(shè)備的狀態(tài)的值。組態(tài)王監(jiān)控軟件還可實(shí)現(xiàn)顯示工藝流程圖、各種參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量值，實(shí)時(shí)修改下位機(jī)所需的各種參數(shù)值，上、下位機(jī)之間的通信管理，實(shí)時(shí)故障報(bào)警畫(huà)面，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，每一個(gè)模塊作為一個(gè)子程序。根據(jù)系統(tǒng)功能劃分，程序由多個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊的程序量都不大，所以整個(gè)程序的編制、調(diào)試和維護(hù)比較方便。

4總結(jié)

本設(shè)計(jì)解決了PLC程序在攤鋪機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用問(wèn)題，讓裝有程序的攤鋪機(jī)自行完成一系列鋪路工作，減少了人為操作的步驟，使得攤鋪機(jī)工作的效率以及攤鋪路面的效果得到了非常大的提高，攤鋪的出錯(cuò)率大大減少，從而達(dá)到了改善工程質(zhì)量的效果。

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