喷号机PLC控制系统的设计.pdf

2恭 山 西 冶 金 SH A N X I M E IIA L L U R G Y T otal 136 N o．2 ，2 0 12 文章编号 1 6 7 2 1 1 5 2 2 0 1 2 0 2 - 4 0 4 4 - 0 2 喷号机 P L C控制系统的设计 张俊 杰 山西太钢不锈钢股份有限公司， 山西太原0 3 0 0 0 3 摘要 介绍 了喷 号机控制 系统的组成和 实现方法。 喷号机 P L C控制 系统是 为了满足钢板标识的需求而设计 的 由可编程控制 器控制的喷号机控制 系统。 关键词 P L C 喷号机控制系统 中图分类号 T P 2 7 3 文献标识码 B 收稿日期 2 0 1 20 2 1 5 在工业生产中，为了实现对产品物流和质量 的 管理， 要求将产品的批号、 流水号、 日期等信息标识 在产品上， 便于消费者使用[ 。在钢铁生产中， 要求 将钢板的批号、 炉号、 材质、 规格、 生产班次等信息喷 印或打印在钢板的表面， 为了实现防伪功能， 部分厂 家还在钢板表面喷和打印上产品的流水号 、 随机码、 条形码。 太钢热轧厂精整工序担负着年产 4 o 万 t 热 轧中板的工作任务，由于采用人工方法在钢材上进 行标识 ， 劳动强度大 ， 容易出错。为此研制了钢板标 识的自动喷号系统。 1 控制系统的组成和工作原理 1 ． 1 控制系统 的组成 自动喷号机 的主要构成有 工控机 安装在操 作台中，主要用于录入喷印的信息和监控喷号机的 运行 ； 控制柜 安装在电磁站中 ； 操作面板； 空压 机 ； 机架等 。 控制系统的构成主要有 工控机、 P L C 、 主控板、 针阀板、 操作面板、 光电传感器、 接近开关、 磁性开 关、 电磁阀、 编码器等。 控制系统中部分器件安装的数量和起的作用如 表 1 所示。 1 ．2 控制系统的工作过程 当钢板 由辊道输送 到第一个光 电传感器下方 时， P L C收到钢板到位信号并根据接近开关的状态 喷印／ 检测 判断是否进行喷印。如果进行喷印， 立即将此信号发送给主控板，同时监控第二个光电 传感器的状态，此时钢板被输送到第二个光电传感 器下方， P L C 将收到的第二个光电传感器的 O n 信号 作者简介 张俊杰 1 9 7 6 _ - ， 男， 于太钢不锈热轧厂从 事计算机及自动控制工作， 工程师。T e 1 1 5 8 3 4 1 0 7 3 3 7 ， E ma i l z h a n g i j O 1 C ／ s c o ． c o rn． c n 表 1 控制 系统中部分器件的数量和功能 安装 功 能 名称 型号 数量 光电传感器 S I C K 2 检测钢板是否到位 W] r 2 4 2 V51 0 欧姆龙 接近开关 1 喷印／ 检测状态切换 E2 E X5 F1 一 Z P L C 及扩展模块 l 和主控板进行数据的交换 西门子 负责处理各种控制信号并且 7 2 4 EM2 2 2 主控板 K Z B - P Y 4 4 0 1 根据 P L C 传输的数据， 对相 应的针阀板进行控制 针阀板 Z F B P Y 4 4 o 5 控制机架上各电磁阀的通断 E 6 C 3 一 C WZ 5 G H 检测辊道速度 编码器 1 5 F 8 1 2 o o o 1 Q 并将此信号发送至主控板，主控板控制相应针阀板 动作 ， 喷印机头 电磁阀接通 ， 气缸下落 ， 编码器接触 钢板开始计数 ，主控板控制针阀板打开机头中电磁 阀进行喷印工作 。 喷印完毕 ， 气缸上升 ， 机头抬起 ， 等待下一块钢板的到来 ； 如果不进行喷印， P L C 将相 应信号发送给主控板， 主控板执行循环清洗程序， 气 缸将不动作。P L fi外部接线图如下页图 1 所示。 2 P LC控制系统的设计 系统使用梯形图编程 ， 整个系统分为 初始化 、 手动、 自动、 故障、 停止、 急停等 6 个模块。 1 初始化。系统处在初始化状态 ， 也就是处在 开机上 电、 复位等状态 时， 喷头气缸复位 ， 操作面板 上指示灯复位， 喷印电磁阀关闭， 同时允许上位机将 数据传输到主控板。 2 手动。系统在检修或调试时， 由手工进行控 制系统的工作 ， 可 以进行气缸 的上下移动检测 、 某一 电磁阀的好坏检测等。 3 自动。系统在 自动状态时 ， 按照设计顺序进 行钢板的喷印工作。 4 故障。整个系统的故障可以分为气压报警、 2 0 1 2 2 期 张俊杰 喷号机 P L C控制系统的设计 图 1 P L C外部接线图 油漆液位报警、 稀释剂液位报警等。 当执行故障模块 时， 操作面板上相应的指示灯点亮， 系统停止工作。 5 停止。 当喷印完毕后， 执行停止模块。 各种器 件状态复位， 油漆、 稀释剂管路进行清洗 ， 同时允许 上位机将数据传输到主控板。 6 急停 。当系统发生意外 时 ， 可以通过按 “ 急 停” 按键， 停止系统的运行 ， 报警灯亮， 各种器件不 复位， 等待手工干预。 3 结语 经过将近 1 年 的时间对控制系统进行调试 ， 使 控制系统的功能得以不断地完善，系统也进入到实 用阶段 。 参考文献 [ 1 ] 刘川． 热钢坯自动喷号机控制系统的研制[ D] ．武汉 武汉理工 大学 ， 2 0 0 8 4 _ 7 8 ． [ 2] 辛乐众． 西门子P L C在板坯连铸机 自 动化控制系统中的应用 [ J ] 可编程控制器与工厂自 动化 P L CF A ， 2 0 0 8 2 4 9 5 1 ． 编辑 胡玉香 De s i g n o f PLC Co n t r o l S y s t e m f o r Th e S p r a y i n g M a c h i n e Z HA NG J u n j i e S h a n x i T a i g a n g S t a i n l e s s S t e e l C o ． ， L t d ． ， T a i y u a n 0 3 0 0 0 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T o i n t r o d u c e t h e c o mp o s i t i o n a n d i mp l e me n t a t i o n me t h o d s o f t h e s p r a y ma c h i n e c o n tr o l s y s t e m． I n o r d e r t o c o n t e n t t h e n e e d s o f i d e n ti fi c a ti o n p l a t e ， t o d e s i g n t h e n u mb e r o f s p r a y i n g c o n tr o l s y s t e m c o t r o l l e d b y t h e p r o g r a mm a b l e c o n t r o l l e r P L C ． Ke y wo r ds PLC，s p r a y i n g ma c h i n e ， c o n tro l s y s t e m