基于以太網的PLC產品應用第5講 基于以太網的歐姆龍PLC在電鍍生產線中的應用

浙江工商職業技術學院李方園

基于以太網的PLC產品應用第5講 基于以太網的歐姆龍PLC在電鍍生產線中的應用

浙江工商職業技術學院李方園

電鍍自動生產線一般都采用PLC控制，它不僅能控制電鍍行車的電機，也能采集溫度、液位和PH值信號。本文主要介紹了基于以太網的歐姆龍PLC在電鍍生產線中的應用。

以太網；電鍍生產線；驅動配置；IP地址

1 概述

隨著工業化生產的不斷細分，新工藝、新材料的不斷涌現，電鍍逐漸成為工業生產中重要的一個中間工藝。通過電鍍處理通常可以得到一些金屬色澤的效果，如高光、亞光等，搭配不同的效果構成產品的差異性。電鍍是利用電解的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結合力良好的金屬層的過程。電鍍自動生產線主要設備包括機架、槽體、行車等，槽體由退錫、去油、腐蝕、拋光、活化、電鍍以及水箱組成，部分槽體中裝有加熱及溫控裝置，水箱中裝有液位控制器。行車由電動機、升降導軌、水平導軌等部件組成。

本文介紹了基于以太網的歐姆龍PLC在電鍍生產線中的應用，該系統能自動控制整個電鍍生產流程，監控鍍槽的各種工藝指標（如PH值、溫度、液位等），保證電鍍產品性能一致。

2 電鍍生產線的的PLC控制系統配置

本文所設計的電鍍自動生產線采用直線懸臂式行車，行車架上有可升降的吊鉤，行車和吊鉤各由一臺電機帶動，并由變頻器控制電機的速度。在行車的適當位置裝有接近開關和行車限位，在定位軌上依照工位安裝行車限位，行車的平移和吊鉤的上下均由接近行車限位來定位。為了簡單地說明該電鍍自動生產線的工作過程，現將流程簡化為5個工位：上料工位、前處理工位、鍍槽工位、后處理工位、下料工位，其控制裝置如圖1所示。

圖1 電鍍自動生產線控制裝置

由于該電鍍自動生產線運行動作復雜，循環運動、附屬設備、各種定位位置檢測、信號的拾取種類繁多，而且要根據不同的工藝要求，需要完成不同的任務，這要求能夠隨時修改工藝流程和運行參數，使整個控制系統具有較強的自適應能力和可調性，同時要求系統安全、可靠、準確、性能穩定。為使工件清洗徹底干凈，在各鍍槽后的水洗槽上配有噴淋設備。當行車按工藝要求到達水洗槽水洗完畢后，工件被提起時，由PLC控制的電磁閥立即被打開，定時沖洗工件后自動關閉電磁閥。

從電鍍原理可知，電鍍電源必須是直流電源或脈沖電源。各類鍍槽對電源的要求也不盡相同，電鍍時電流、電壓應控制在一定的誤差范圍內。故選用高頻開關電源，具有恒壓、恒流、恒電流密度控制功能，采用IGBT模塊和獨特的驅動保護方式。由PLC實現對其進行本地控制和遠端控制及其轉換，為實際生產帶來了便利。圖2所示為電鍍自動生產線的PLC控制示意。

圖2 電鍍自動生產線PLC的控制示意

3 基于以太網的OMRON PLC的配置

電鍍生產線采用了基于以太網的OMRON CJ1M PLC，其配置具體如下：

（1）先安裝PLC串口驅動，然后用TOOLDUS線接上RS232串口線，再連接PC跟PLC。需要注意的是，安裝成功之后，編程軟件CX-programmer應該能正常訪問PLC。如果不成功請檢查是否裝好驅動，是否接線不良。請確認新建連接方式應為TOOLDUS連接方式。

（2）新建一個新PLC1，選擇I/O及單元設置，創建I/O表（如圖3所示）。

圖3 新PLC1創建的I/O表

（3）本系統采用的PLC以太網模塊為CJ1WETN21，它可以使用Ethernet來實施各種通信協議。通過在主機上將UDP/IP或TCP/IP與用戶應用程序結合使用或者通過支持軟件（如CX-Programmer）來實施FINS信息通信。如圖4所示，打開CJ1W-ETN21進行設置。

圖4 設置CJ1W-ETN21模塊

在這里需要設定IP地址與子網掩碼，其他的不用設置。設定結束后，點擊傳送PC到單元，現在PLC已經設置好了IP地址。本系統地址為192.168.0.2，子網掩碼為255.255.255.0。需要注意的是，IP地址中PC和PLC必須一致，不然連接不上。可以在WINDOWS系統中，點擊“開始”——“運行”——“CMD”——“輸入ipconfig”，結果如圖5所示。

圖5 ipconfig結果

圖5 所示也只是為了確定PC跟PLC處于同一個網段。

（4）拔掉TOOLDUS線，測試下是否真正連上PLC。再建一個新PLC1，如圖6進行設置。網絡類型選擇ETHERNET（FINS/TCP）。設定如圖7所示，若網絡設置里面有需要更改的內容，在驅動器選項下面設置即可。

圖6 再建一個新PLC1

圖7 網絡設置

設置IP地址跟PLC IP一致，端口號不需要更改。

（5）確定之后點擊在線。看PLC通訊是否正常。如果以上都連接不上，則返回檢查以下幾點：當用TOOLBUS線強制連接PLC的時候是否設置對了PLC的IP地址；檢查第二次輸入連接到PLC的IP地址是否跟開始設置的PLC本身IP地址一致；不需要設置端口，當提示端口未打開需要其他軟件的時候再繼續檢查其他設置；用的不是同一個路由器，或者不在局域網段上，其解決方法是換成同網段，設置PLC與PC前三位IP地址相同即可。

4 電鍍生產線的數據變量

電鍍自動生產線的PLC主程序采用順序控制方式，其主要的數據變量說明如表1所示。

5 結語

工業以太網作為工業現場信息采集的重要網絡具有速率高、通信距離遠、抗干擾性好等特點，已經得到廣泛應用。在電鍍生產線控制中，采用OMRON CJ1M PLC，通過簡單易懂的編程語言即可完成相應的程序開發。

表1 主要數據變量說明

[1] 周柏青, 李方園. PLC控制系統設計與應用[M]. 北京： 中國電力出版社, 2015.

Application of Ethernet Based OMRON PLC in Electroplating Production Line

Electroplating automatic production lines usually use PLC control, which not only controls the electroplating motor, but also collects the temperature, liquid level and PH signal. This article mainly introduces the application of Ethernet Based OMRON PLC in electroplating production line.

Ethernet; Electroplating production line; Driver configuration; IP Address

李方園（1973-），男，浙江舟山人，高級工程師，碩士，畢業于浙江工業大學信息學院工程專業，長期從事于變頻器等現代工控產品的應用與研究工作，現就職于浙江工商職業技術學院。