基于西門子觸摸屏與變頻器直接通信的運料小車系統設計

［摘 要］運料小車系統通常可由PLC 與變頻器來實現。文章使用基于西門子的觸摸屏與變頻器通過編寫VB 腳本來實現運料小車的進退及裝卸料功能，為運料小車系統設計提供了一種新的思路。

［關鍵詞］觸摸屏；變頻器；VB 腳本

［中圖分類號］TN322.8 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）02–0150–03

1 運料小車系統控制要求

文章設計的運料小車系統控制流程如下：按下啟動按鈕，小車在電動機轉速為500 r/min 狀態(tài)下從S1位置前進；到達S2位置后小車停止前進，1 號裝料閥門打開；5 s 后1 號裝料閥門關閉，小車在電動機轉速為700 r/min 狀態(tài)下前進至S3 位置后再次停止前進，此時2 號裝料閥門打開；5 s 后，2 號裝料閥門關閉，小車在電動機轉速為600 r/min 狀態(tài)下后退回S1 位置后，小車停止，同時卸料閥門打開，小車卸料5 s。整個控制流程循環(huán)2 次自動停止，若循環(huán)過程中按下停止按鈕，小車立刻停止，控制流程結束。

2 運料小車系統

運料小車系統由觸摸屏、變頻器、行程開關及繼電器組成，如圖1 所示。3 個行程開關分別代表小車的3 個位置，3 個繼電器分別控制小車的裝卸料，觸摸屏通過PROFINET 通信協議控制變頻器實現運料小車系統的進退功能。

3 變頻器硬件接線

在變頻器的控制單元中，31、32 端子為變頻器的直流24 V 輸入，數字量輸入DI1、DI3、DI5 分別接入運料小車的3 個限位開關，數字量輸出DO0、DO1和DO2分別接入1 號裝料繼電器、2 號裝料繼電器和卸料繼電器。功率模塊的U1、V1、W1為交流380 V電源進線，U2、V2、W2與電動機相連。變頻器硬件接線如圖2 所示。

4 變頻器參數設置

運料小車系統在變頻器參數設置中采用了兩個BICO 轉換器，即將變頻器的使能信號、數字量輸出信號與p2900、p2901 參數相關聯，觸摸屏通過改變p2900、p2901 的固定值，實現運料小車系統的控制功能。具體變頻器參數設置見表1。

5 VB腳本設計

運料小車控制系統的控制流程通過VB 腳本實現，將VB 腳本設計完成后，在按鈕的事件中進行關聯。VB 腳本設計如下。

Sub VBFunction_1（）

Dim TIME1 // 定義一個時間變量

SmartTags（\"Return\"）=False // 循環(huán)初始化

TIME1=0 // 時間復位

SmartTags（\"VSD relay out\"）=0 // 裝卸料全部復位

Do Until SmartTags（\"Cycle counter\"） gt;2 // 執(zhí)行以下操作直到循環(huán)次數大于2

If SmartTags（\"stop\"）=True Then // 如果按下停止按鈕

Exit Do // 退出循環(huán)

End If

If SmartTags（\"limit\"）=1 And SmartTags（\"start\"）=True Or SmartTags（\"Return\"）=True Then// 小車在S1 限位時且按下啟動按鈕或循環(huán)狀態(tài)激活，執(zhí)行以下程序

SmartTags（\"VSD on/off\"）=100 // 變頻器啟動

SmartTags（\"setpoint\"）=500 // 電動機以500rpm 的速度正轉

SmartTags（\"Return\"）=False // 循環(huán)狀態(tài)復位

End If

If SmartTags（\"limit\"）=2 And SmartTags（\"setpoint\"）=500 Then // 小車在S2 限位時且電動機轉速為500rpm 時，執(zhí)行以下程序

SmartTags（\"VSD on/off\"）=0 // 變頻器停止

SmartTags（\"VSD relay out\"）=100 // 繼電器輸出DO0輸出，小車1 號裝料閥門打開

TIME1=Timer // 記錄當前時間

Do Until Timergt;TIME1+5 //5 s 后執(zhí)行下一段程序

If SmartTags（\"stop\"）=True Then

Exit Do

End If

Loop

SmartTags（\"VSD on/off\"）=100 // 變頻器啟動

SmartTags（\"setpoint\"）=700 // 電動機以700rpm 的速度正轉

SmartTags（\"VSD relay out\"）=0 // 小車1 號裝料閥門關閉

End If

If SmartTags（\"limit\"）=4 And SmartTags（\"setpoint\"）=700 Then // 小車在S3限位時且電動機轉速為700rpm 時，執(zhí)行以下程序

SmartTags（\"VSD on/off\"）=0 // 變頻器停止

SmartTags（\"VSD relay out\"）=200 // 繼電器輸出DO1輸出，小車2 號裝料閥門打開

TIME1=Timer // 記錄當前時間

Do Until Timergt;TIME1+5 //5 s 后執(zhí)行下一段程序

If SmartTags（\"stop\"）=1 Then

Exit Do

End If

Loop

End If

If SmartTags（\"VSD relay out\"）=200 And"Timergt;TIME1+5 Then // 小車裝料大于5 s

SmartTags（\"VSD on/off\"）=100 // 變頻器啟動

SmartTags（\"setpoint\"）=-600 // 電動機以600rpm 的速度反轉

SmartTags（\"VSD relay out\"）=0 // 小車2 號裝料閥門關閉

End If

If SmartTags（\"limit\"）=1 And SmartTags（\"setpoint\"）=-600 Then // 小車回到S1限位時，執(zhí)行以下程序

SmartTags（\"VSD on/off\"）=0 // 變頻器停止

SmartTags（\"VSD relay out\"）=400 // 繼電器輸出DO2輸出，小車卸料閥門打開

TIME1=Timer // 記錄當前時間

Do Until Timergt;TIME1+5 //5 s 后執(zhí)行下一段程序

If SmartTags（\"stop\"）=1 Then

Exit Do

End If

Loop

End If

If SmartTags（\"VSD relay out\"）=400 And"Timergt;TIME1+5 Then // 小車卸料5 s 后

SmartTags（\"Cycle counter\"）=SmartTags（\"Cycle"counter\"）+1 // 循環(huán)次數+1

SmartTags（\"Return\"）=True // 循環(huán)狀態(tài)置位

SmartTags（\"VSD relay out\"）=0 // 小車卸料閥門關閉

End If

Loop

SmartTags（\"VSD on/off\"）=0 // 變頻器復位

SmartTags（\"setpoint\"）=0

SmartTags（\"VSD relay out\"）=0 // 繼電器輸出點復位

SmartTags（\"Return\"）=False

SmartTags（\"Cycle counter\"）=0 // 循環(huán)次數復位

End Sub

6 結束語

文章設計的運料小車經過調試，在沒有PLC 的情況下仍能夠實現裝卸料及前進后退功能，達到了控制要求，并且在硬件點足夠的情況下，改進VB 程序，還能實現更多的控制要求。

參考文獻

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