PLC在卷板机控制系统中的应用.pdf

第 4期 总 第 l 5 5期 2 0 0 9年 8月 机 械 工 程 与自 动 化 MEC HANI CAL ENGI NEERI NG ＆ AUTOMAT1 0N No ．4 Aug． 文 章 编 号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 0 9 0 4 0 1 9 4 0 2 P L C在卷板机控制系统 中的应用 杨树 平 长 治钢铁 集 团 锻 压机械制造有 限公司，山西 长 治0 4 6 0 1 1 摘要 根据卷板 机的工作原理 ，结合 P L C的强大功能 ，着重介绍 了卷板机控制系统的构成、硬件设计原则和 软件设 计总体方案 。 关键词P L C；卷板机 ；控制系统 中图分 类号 TP 2 7 3 文献标识码 B 0 引言 可 编 程 序 控 制 器 P r o g r a mma b l e I o g i c C o n t r o l l e r ， P I C 自问世 以来 已成 为一 种 重 要 的且 应 用场 合最多 的工业控 制器 ， 是 工业 自动化 的理想 工具 。 长钢 集 团 锻 压机 械 制 造 有 限公 司 是 国 内最 早 将 P I C应 用于卷 板机的公 司之 一 ，经过 多年的应 用和 实 践 ，该项技术 已 E l 臻 完善 。 1卷板机 工作 原理 卷板机是锻压加工设备 ， 主要用于工业容器罐、 压 力管 成形 加工 及造船 、汽车 等领域 。所有 卷板机 的工 作原理都遵循一个原则 ，即三点定圆。卷板机控制系 统也必须遵循这一原则进行设计，并对卷板机的各工 作辊进行 灵活 、精确 、有效 的控制 。 2 卷板 机控 制系统 的构 成 根据卷板机的工作原理 ，我们对卷板机的控制系 统进行设 计 ， 并遵循 操作 简单 、 直 观明 了的设计原 则 。 在此 基础 上确定 出如 图 1 所 示 的控 制 系统 结构 框 图 ， 并根据这 个框 图进 行控制 系统 的软 、硬 件设计 。 2 ． 1 控 制 系统 的硬 件设 计 控 制 系统 硬 件 以 MR 0N 公 司 的 C 2 0 0 H为 核 心 ，完成 对底层设 备的管 理和控 制 ，并 将各 工作辊 的 实际工作位置通过工作辊两端的绝对式光电编码器反 馈 回 C P U，在 C P U 内部进 行数 据处理 并 实现 自动调 平功 能后 ，最 终将各工 作辊 的实 时位置显 示在 可触摸 式液 晶显示屏 上 。 控制系统所有的功能按钮和可触摸式液晶显示器 集中安装在操作 台上 ，通过操作面板上的按钮和液晶 显示器的触摸键即可实现各工作辊的升降及倒头等动 作。可触摸式液晶显示器通过 RS 2 3 2 C标准通讯接口 与 C P U相连接， 进行数据的传输 、 终端操作及报警信 收稿 日期2 0 0 8 一 l 2 1 8 ；修 回日期 2 0 0 9 0 3 2 3 作者简介杨树平 1 9 6 0 一 ， 男 ， 河北 邯郸人 ， 工程师， 大专 。 息的显示 。 开关量输入、输出的分配及布置见图 2 。 图 1控 制 系统 结 构 框 图 2 ． 2 控 制 系统 的软件设 计 控制系统 的软件设计 主要分为 P I C梯形 图设计 及液晶显示屏屏幕设计两部分 。在软件设计之前应该 先 选择合 适 的软件 开发环 境 ，为了保证 所开 发系统 的 技术先进性， 同时使系统具有一定的功能可扩展性， 我 们选 择 了 OMR 0N 公 司最新 的开发 软件 ， P I C梯 形 图 开 发 环境 选 择 C XP R OGRA MME R 7 ． 0 ，液 晶显 示 屏屏幕开发环境采用 NTS T4 ． 8 C。 在 P I C梯形图开发 中， 主要注意以下几点 首先 是绝对式光电编码器的二进制转换 ；其次是采集数据 的运算；再有就是工作辊运行中的自动调平问题 。解 决好以上 3 个 问题 ， 卷板机 P I C程序开发问题就完成 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9 年 第 4 期 机 械 工 程 与 自 动 化 1 9 5 了一 多半 。 l 6 l 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 1 6 C P U 点 点 点 点 点 点 点 点 点 主 输 输 输 输 输 输 输 输 输 机 入 入 入 入 入 入 出 出 入 f f f j f f i J j l 一 目 U 辅 、 助 开 可 下 下 后 后 月 U 日 U 后 动 关 触 辊 辊 侧 侧 侧 侧 、 作 按 摸 右 左 辊 辊 辊 辊 下 接 钮 式 光 光 右 左 右 左 辊 触 、 液 编 编 光 光 光 光 升 器 限 晶 降 及 位 显 信 示 号 器 编 编 编 编 阀 电 磁 阀 图 2 开关量输入、输出的分配及布置 绝对 式光 电编 码器 一般采 用 格雷码 计 数 。格雷 码 是二进制码的一个变形 ，其基本特征是 ，两个顺序的 编 码之 间只有 一位 二进 制位 改变状 态 。 在 P I C进 行数 据处理时只能识别普通二进制数据， 不能识别格雷码 ， 如果要使用绝对式编码器采集 的数 据进行运算 和显 示 ， 就必须对格雷码进行转换 。以下为在 OMRO N 的 C X一0NE环境下编写 的一段格 雷码转二进制 P I c 示例程序 LD l 7． O 2 AND 1 6 ． 0 1 LDN0T 1 6． Ol ANDN0T 1 7． O 2 oRLD OUT l 7． Ol LD 1 7 ． 0 l AND 1 6 ． O 0 l ，DN0T 】 6 ． 0 0 ANDNOT 1 7 ． 0 1 ORLD OU I ‘ l 7 ． 00 转换后 的二进制数据 在 P I C中可直接用来进行 数据运算， 经过 B C D转换后可以在触摸式液晶显示屏 上 进行 数据 显示 。 卷板机在卷制工件时要求上辊和工作辊之间保持 相对平行 ，因此要求工作辊在运行中必须保持 自动调 平 状态 ，以满足卷 制 工艺 要求 。各 工作 辊 自动调平 系 统框图见图 3 ， 其中， ， 为控制信号 ； U 为反馈信号 ； △ U为偏差信号 。 图 3工 作辊 自动 调 平 系 统 框 图 液晶显示屏幕及其他辅助功能的开发相对较为容 易 。液 晶显 示屏 要对 各工 作辊 的位 置实 时显示 ，并 有 一 定数量的触摸键与面板上的按钮配合使用才能完成 对各运动部件的操作。对各种可能出现的误操作及机 器故障要有报警显示 。 3结 论 经过生产实践的检验，该卷板机控制系统的软件 和硬件设计完全符合生产要求 。在生产过程 中，系统 控制软件配合硬件顺利地进行数据处理 、信息输出以 及对执行部件的控制 ，使卷板机按照设计要求，安全 可 靠地 运行 。 参 考文献 [ 1 ] 李 及 ， 赵利 民． 微 型计算 机控制系统 [ M] ． 北京 机械工 业 出版社 ， 1 9 9 4 ． Ap pl i c a t i o n o f PLC i n t he Co nt r o l Sy s t e m o f t he Pl a t e Be nde r YANG Sh u pi ng Fo r g i n g a n d Ma n uf a c t u r i n g Ma c hi n e r y Co．Lt d ．，Cha n g z h i S t e e l Gr o up，Ch a n g z hi 0 46 01 1 ，Chi n a Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e wo r k i n g p r i n c i p l e o f p l a t e b e n d e r ，c o mb i n i n g PL C p o we r f u l f u n c t i o ns ，we d e s i g n a c o n t r o l s y s t e m f o r D l a t e h e n d e r ． I n t h i s p a p e r ，we i n t r o d u c e t h e h a r d wa r e s t r u c t u r e a n d s o f t wa r e s c h e me o f t h e s y s t e m i n d e t a i l ． Ke y wo r dsPLC； p l a t e be nd e r； c ont r ol s ys t e m ， ’ ’ l ’ ， ， ， ， ， ， l ， I ， ’ ， ’ ， ， m， m ， ， ， ’ l ， ， ’ ， ， ， ’ l l ’ ， l i bl ， l ， ’ ’ l ’ l ， ’ ’ I ， ’ l ’ ， ， ， ● l ’ ● ’ ’ 上接 第 1 9 3页 Ap pl i c a t i o n 0 f BP Ne u r a l Ne t wo r ks i n t he On l i ne I ns p e c t i o n O f Pa r t s HoNG Sh un hua Yi x i n g Te c h n i c i a n Co l l e g e J i a n g s u Pr o v i n c e -Yi x i n g 21 4 2 06 ，Chi n a Ab s t r a c t A n e w o n l i n e me a s u r e me n t me t h o d f o r p a r t c o n f i g u r a t i o n i s p r e s e n t e d b y c o m b i n i n g c o m p u t e r v i s i o n a n d n e u r a l ne t w0 r ks ． Di f f e r e nt f r om c on ve nt i on a 1 c ont a c t me a s ur e me nt， i t i s a n o n l i ne no n c on t a c t m e a s u r e me nt me t ho d． By us e o f t h i s me t hod。t h e 3 D c o od i n a t e s o f a pa r t c a n be c al c ul a t e d f r om s t e r e o i ma g e pa i r t a k en by c omput e r vi s i o n s y s t e m ．I t i s pr ov e d t h r o ugh t h e a c t ua l a P Pl i c a t i on t h a t t he me t ho d pr e s e nt e d i n t hi s pa pe r c a n m e et t h e ne e d s of on l i ne me a s u r e me nt of p a r t s i n i nt e l l i ge n t man uf a c t ur i n g． Ke y wor ds BP ne ur a l ne t wo r k s；on l i n e me a s u r e me nt ； c o mput e r v i s i o n； 3 D i nf o r ma t i o n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m