PLC及WINCC組態軟件在自動控制中的應用

于建華+仰大江

摘 要：隨著社會的發展和時代的變遷，當前各類科技成果都在不斷的融入到人們的生產生活中，要想進一步凸顯技術的作用，提高生產效率，就要把控軟件控制的應用效率，筆者基于PLC及WINCC組態軟件在自動控制中的應用進行了分析，以下為詳述。

關鍵詞：PLC及WINCC組態軟件；自動控制；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.005

PLC及WINCC組態控制的優勢已經被各行各業所關注，并將其投入到實際的生產中，尤其是應用PLC及WINCC可以有效的提高生產效率，并為產品的生產質量提供切實的保障，下面針對PLC及WINCC組態軟件在自動控制中的實際應用進行了分析，詳見下述。

1 PLC在自動控制中的應用分析

PLC技術的早期應用一般都會在順序控制中，所謂的順序程序指的就是要參照具體的工藝流程，而后接收相應的控制指令，促使生產程序可以實現自動化的運作，提高流水線的作業效率。下面以某一燒結車間環冷小車運作流程為例，對PLC及WINCC組態軟件在車間環冷小車自動控制系統中的應用進行分析。

（1）自動控制系統改造內容概述。為實現某車間環冷小車自動控制，對其改造內容進行確定，將小車機械極限更換為磁感應極限，這樣不僅會使日常的維護措施有所減少，同時有一定程度上增添了定位的精準性，而后使小車的位置處于上下閥極限之間，用來對小車位置進行顯示，同時可以對閥門予以控制，此外，變頻器的運作速度也由PLC進行把控，同時PLC對變頻器的狀態進行輸出，還要對閥門的輸出能力進行控制，應用WINCC組態軟件對變頻器運作中的故障定位以及自動開閥等進行警報提示。

此系統所應用的PLC編號為西門子S7-400系列，其CPU則應用CPU412-2和WINCC組態軟件進行連接并實現通訊，輸入模塊所應用的是共計128點的24v直流輸入模塊，輸出模塊應用的是共計64點的24v直流輸出方式，而變頻器則應用富士G11的通用變頻器。

（2）PLC硬件改進分析。在現場調查中發現環冷小車無法落實卸灰動作，分析其具體誘因只要有下幾點，其一，環冷小車的軌道設計或是施工措施不科學，導致其實際偏差較大，最終還會產生到位極限等問題，無法正常進行卸灰和放灰。其二，模塊出現損壞，一般情況下，對于小車的改造，其PLC應用的是SIMATIC S7-400系列的產品，所接受的信號為24v電源，在實際的改造之前所應用的電源為220v，現場的雙層卸灰閥的實際動力電源為220v，這樣的安裝方式，極易導致運作現場出現混線等問題，致使模塊出現燒壞等問題。其三，環冷小車的在實際的運作中，由于設計方式的不規范和不科學問題，馬達容量過小等問題，將會導致馬達出現燒損現象。其四，PLC程序的編寫不科學、無法滿足實際的生產運作需求，導致小車無法正常的運作和旋轉。

綜上對環冷小車無法自行履行卸灰動作的誘因進行了分析，下面從硬件的改進方面分析，提出了具體的改造方式：

其一，環冷小車到位極限改造的過程中，應當將撞針式極限轉化為具體的磁感應式極限，這樣一來則可以切實的將小車極限損壞問題予以解決。

其二，要想將計算機模塊損壞問題高效的解決，就要將電壓等級進行調節，將之前的220v轉化為24v，對于220V供電回路的外圍開關或傳感器都通過輸入繼電器進行轉接，保證模塊輸入電源均為24V。

其三，更換大容量馬達，完善PLC程序，使其滿足現場使用工況。

2 WINCC組態軟件在自動控制中的應用分析

現在仍以車間環冷小車自動控制系統為例，分析WINCC組態軟件在自動控制系統中的應用。上位機采用西門子WINCC V6.2版本組態軟件，通過以太網通訊與PLC進行數據通信，通過結構與圖形相結合實現可視化、友好的控制界面。

（1）電氣系統硬件分析。在此車間中，環冷小車分別會經過22個礦槽位置，分別是從751到772，環冷小車道到某一個礦槽位置之后，環冷小車將會停止運作，礦槽閥進行下料操作，而后再到下一個礦槽位置，對下料操作重復落實，以此類推，將環冷小車電氣系統硬件構成在控制畫面中通過圖表的方式進行表示。

環冷小車在實際的運作中，系統中的畫面將會對其工藝流程和運作方式予以確定，而后將整體的畫面內容進行顯示，再將小車的實際路線走向等通過圖像的方式予以凸顯，現場的閥門故障以及開關閥狀態出現異常時，則會出現故障提示并響起警報。

（2）WINCC自動控制畫面分析。其一，電源啟動時，需將按鈕按下，隨后環冷小車的運行變頻器會隨之開啟。而后，電源關閉時，需將此按鈕按下，此時環冷小車運行變頻器會處于關閉狀態，電源圖表也會相應關閉。

其二，從小車運行軌道的分布圖分析。小車的運行軌道為從751至772，可構成一個圓環，751是卸灰位置，在此過程中，不管小車處于返回還是前行的狀態，一側都會有箭頭對其實際運行狀態進行顯示，而后還會對其實際的上下閥開啟予以指示，關閉時指示燈為紅色，而開啟時指示燈為綠色，發生故障問題時，可顯示為紫紅色或是黃色。

其三，自動狀態時，小車的運行狀態則是按照具體的編程內容來實施的，按鈕處于被按下的狀態，此時的開關圖標則顯示為自動指向的狀態，處于自動狀態時，小車會按照具體的程序內容設定自己的軌道運行方式，在實際的運行之前，則要規范設定方式的科學性和規范性，比如，可以按照全自動起始位置以及全自動返回次數來進行。而后用戶還可以對小車的運行軌道予以確定，小車處于某一放灰點的位置時，等待兩秒過后，自動開關上下閥，開上閥四秒鐘，關上閥需等待五秒鐘，開下閥四秒鐘。

3 結束語

綜上所述，在實際的生產過程中，應當充分的應用各類科學技術，將其優勢凸顯出來，而筆者對PLC和WINCC組態軟件的實際應用進行了分析，旨在為有關的企業生產提供相應的借鑒。

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