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一种自动配料系统的PLC控制.pdf

一种自动配料系统的PLC控制

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2012-11-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《一种自动配料系统的PLC控制pdf》,可适用于高等教育领域

一种自动配料系统的PLC控制山东工业大学 常发亮济南金钟电子衡器股份有限公司 吴有庆 任胜年  摘要:本文介绍了一种自动配料系统的构成,说明了控制系统的结构,给出了系统的PLC控制方法和主要控制技术环节。关键词:自动配料 可编程序控制器ThePLCControlofaAutomaticBurdenSystemChangFaliang WuYouqing RenShengnianAbstract:TheconfigureofaautomaticburdensystemandthestructureofitscontrolsystemarepresentedinthispaperThePLCcontrolmethodsandthecontroltechnologiesofimportantpartsaregivenThepracticeshowsthatthemethodsarereliableandeffectiveKeywords:automaticburdensystem programmablecontroller 前言配料系统广泛地应用于工农业生产中,例如水泥生产需要由各种原料按一定的比例进行混合饲料的生产需根据各种牲畜的生长规律,在不同的生长期,需要成份含量不同的饲料各种化工产品、建筑材料、农药的生产也是一样,而且随着对产品质量要求的不断提高,对各种成分原料的配比也提出了更高的要求,这也就要求配料系统在控制上具有更高的自动化和智能化。本文研究了一种自动配料系统的PLC控制方法。图 系统结构图 系统结构 系统说明本系统共有个给料仓,每个料仓中有一台给料机,由一台电机带动,电机的速度决定了喂料机的流量,电机采用变频调速方式每个料仓下面是一称量输送小车,能称出下料的重量,称重仪采用EMC,小车沿轨道能左右认址运行,小车称量斗上下有上升软连接和下降软连接,以便在接料和放料时与给料仓和下料仓紧密结合输送小车下面是个下料仓。系统结构如图所示。 控制系统构成及通讯协议控制系统有台称重仪和台PLC,称重仪称量给料重量,PLC控制各给料仓的流量及输送小车和料仓的动作,可编程序控制器选用日本OMRON的COM型的PLC。为了按一定的比例进行配料,实现系统的全部自动化和智能化,需有一台上位机来发送配方。上位机采用工业控制机,它带有一个通讯板可提供RS通讯口和RS通讯口,分别连接EMC称重仪和PLC。上位机采用查询扫描方式进行通讯,通讯协议采用短报文格式如下。上位机发给调节器的命令块××××TEXT通讯内容FCS*f机号 命令字头校验码结束符  调节器响应上位机的响应块××××××TEXT通讯内容FCS*f机号命令字头完成码 校验码 结束符  完成码与PLC响应上位机发送的命令情况有关,是二位十进制数,其中“”表示PLC正确地完成了上位机的命令,非“”表示有错误并说电气传动 年 第期 明了错误编码。校验码(FCS)是转换成两位ASCII码的八位二进制数,其计算方法为:从数据块的第一个字符“”开始,直到FCS前面的一个字符为止,对其ASCII码按位异或,所得的八位二进制数转换成两位ASCII码即是。由于通讯采用了两极校验(FCS码和串行通讯的奇偶校验),使系统数据传输的可靠性大大提高。 系统的工作过程上位机根据本次生产任务首先进行各种初始化并形成配方,配方包括各成份的名称、仓号、产量、标准配比、标准流量等,然后把参数发给称重仪和PLC,按一定时序控制各给料机、称重仪和输送小车的启动,各给料机按一定流量给料,同时上位机读取皮带称重仪的重量信号并进行累计,据各成份的累积量值计算实际配比,通过与标准配比的比较修正各调节器的给定量,使系统工作在最佳配比状态,当达到预定产量时,再按一定时序停止各给料机。图 速度控制曲线 主要技术环节 速度控制方法要使输送小车准确定位,又要提高输送效率,就要对输送小车的速度进行控制,输送小车运动采用了交流电动机变频调速,并根据实际需要,设置了高中低三档速度(高速mmin中速mmin低速mmin),小车共有个认址位置,设初始位置为S,目的位置为S,运行过程中距目的位置的距离(即位置定位中计数器CNT的当前值)为S,DS=SS,则速度(v)和方向(D:“”表示前进,即正转“”表示后退,即反转)控制算法如下v=,S>,≤S≤,S<停车,S=  D=,DS>,DS<其理想运行速度曲线如图所示。如果目的位置和初始位置之差小于,则一开始就用中速起动,如果目的位置和初始位置之差小于,则用低速启动。 PLC程序实现设PLC的数据存储区DM单元存放位置定位中计数器CNT的当前值,DM单元存放DS值,输出点,,,分别控制高中低三档速度及制动停车,和分别代表电机的正向旋转和反向旋转,则PLC梯形图语言速度控制模块的PLC程序流程和程序梯形图如图和图所示。图 程序流程图图 程序梯形图其中,节点是CH的内部常ON触点,和是PLC内部的辅助触点,是大于标志,是等于标志,是小于标志。 输送小车的位置定位方法 电气传动 年 第期 称量小车要正确地称量和接送物料,需要准确认址和定位。认址方法如下:在小车运行轨道的一侧地基上相对于每个料仓安装一固定的认址片(挡板),在小车底部安装两个光电开关(GD和GD)随小车一起前后运动,每经过一认址片,光电开关通过认址挡板发出一脉冲信号到PLC,从而达到列认址目的。光电开关的脉冲输入信号作为PLC内部认址计数器的计数信号,GD接输入点,GD接输入点,计数器的当前值作为速度控制的依据,当堆垛机到达目的料仓位置即计数器的计数值计到零时,发出停车信号使其停止运行。由于小车上升软连接和下降软连接的接放料需要,对小车定位精度要求很高,否则,由于误差的积累,可能导致小车的软连接与料仓的下料口不能正确地接合,发生机械故障。但是发出停车信号后,小车由于惯性还会滑行一点,这样,光靠计数认址很难达到精确定位的目的,为此,我们把认址结构片做成如图所示的形式,用号光电开关作为认址计数开关,计数到零时发出停车信号,然后再利用号和号开关作精确定位,如果号号开关同时有信号,说明已停准如果只号开关有信号,说明已超过,点动小车回退,再检测比较如果只号开关有信号,说明还未到中心点,点动小车前进,再检测比较这样达到准确定位的目的。图 认址结构图 认址定位的PLC梯形图PLC的数据存储区DM单元存放S值,作为认址计数器CNT的设定值,CNT的当前值用来控制速度,输入点作为计数器的复位信号,和为光电输入信号,输出点、、分别是停准指示、向前点动、向后点动。认址定位的PLC梯形图如图所示。 结束语本文介绍了一种带输送小车的自动配料系统的构成和工作过程,说明了控制系统的结构,给出了系统的PLC控制方法和主要控制技术环节及其PLC实现。本文的研究内容已在实际中得到了成功的应用。参考文献 KrajacicPComputersControlledConveyingSystemsandAutomaticPickingProcofthethInternationalConfonAutomationinWarehousing,~ FaruquiSAutomatedWarehouseDesign:ACaseStudyProc,ofthethInternationalConfonAutomationinWarehousing,~ OMRONCHOPERATIONMANUALTokyo:OMRON,,收稿日期:信息  中国自动化学会电气自动化专业委员会、中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会将于年月在河北省秦皇岛市召开第十届学术年会,这将是跨入世纪后举办的第一次规模较大的电气自动化与电控系统技术领域的盛会。本届年会将组织国内专家、学者、企业总工等对电气自动化与电控系统各主要研究及发展方向作大会综述报告,并针对当前最新发展动态与共同关心的问题进行专题讨论,欢迎有关专家及同行到会指导。本届年会交流的篇论文,将在《电气传动》增刊上发表,有需要论文集者,请速来电联系。联系电话:()~转 联系人:刘凤英电气传动 年 第期 

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