壓濾自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上壓濾車間生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用項(xiàng)目簡介：軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)壓濾車間生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)的好壞直接影響整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能和可靠性。根據(jù)軟件的工作原理，選擇好的設(shè)計(jì)步驟，能夠大大的降低設(shè)計(jì)成本，加快開發(fā)的進(jìn)度，增強(qiáng)的程序的可讀性和可維護(hù)性，最終有助于整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)流程的順利完成。壓濾車間的生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)涉及到編程和觸摸屏組態(tài)編程等多個(gè)方面，工作量比較大。所以，軟件部分在該控制系統(tǒng)的重要性非常大，對(duì)軟件的編制要求也比較高。本系統(tǒng)采用三菱FX2N型號(hào)，因此，PLC的程序使用GX DEVELOP8專業(yè)軟件進(jìn)行編程。觸摸屏是三菱GOT

2、系列，其編程軟件為GT DESGIN V2.一， 生產(chǎn)控制系統(tǒng)的程序的設(shè)計(jì)（1）卸料自動(dòng)控制系統(tǒng)流程編程根據(jù)控制要求壓濾機(jī)開始卸料，以壓濾機(jī)松開完畢為基準(zhǔn)，首先必須在設(shè)備啟動(dòng)之前20秒鐘的預(yù)警時(shí)間，提示馬上啟動(dòng)設(shè)備開始處理物料。然后816,815,811,812,813,814依次啟動(dòng)開始處理物料，物料處理完畢后，以壓濾機(jī)壓緊信號(hào)為基準(zhǔn)，811,812,813,814立即停車，但是815,816仍在繼續(xù)運(yùn)行，等待下車物料的開始.以避免壓濾機(jī)之間的卸料時(shí)間間隔太短，設(shè)備的頻繁啟動(dòng)。等待時(shí)間過后，確定沒有下臺(tái)壓濾機(jī)開始卸料，815,816才準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行間隔停止。然后一個(gè)過程結(jié)束準(zhǔn)備下一次的卸料程序開始

3、。這種固定的流程是按照程序員所指定的路徑完成。流程圖見下圖1-1。本卸料控制中，編程首先要定義程序執(zhí)行的條件，先設(shè)置PLC內(nèi)部的中間繼電器M0-M3分別作為807,808，809,810的執(zhí)行卸料的條件，以壓濾機(jī)的松開完畢為基準(zhǔn)反饋型號(hào)，對(duì)應(yīng)plc內(nèi)部的軟觸點(diǎn)x0，x1，x2，x3置ON.,再對(duì)應(yīng)M0-M3置1，即PLC接收到了壓濾機(jī)的卸料的指示命令，開始自動(dòng)檢測(cè)其他壓濾機(jī)的狀態(tài)，如果其他的壓濾機(jī)已經(jīng)開始卸料，暫時(shí)等待。等其他完畢后，開始進(jìn)行卸料處理。當(dāng)壓濾機(jī)卸完料后，中間繼電器M0-M3的對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位變?yōu)?，刮板機(jī)停止運(yùn)行，轉(zhuǎn)入卸料的等待狀態(tài)。如果有M0-M3為變?yōu)槎M(jìn)制的1，說明有卸料型

4、號(hào)，對(duì)應(yīng)下方的刮板機(jī)開始啟動(dòng)，815,816（Y0，Y1置1）繼續(xù)運(yùn)行。（2） 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)卸料車數(shù)程序的設(shè)計(jì)在實(shí)際的生產(chǎn)中，為了減少監(jiān)工人員，提高自動(dòng)化程度和指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)的需要必須對(duì)每個(gè)班完成的卸料的車數(shù)，進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)。在這里采用立即刷新的方式讀出端口的狀態(tài)，立即刷新的方式可以再執(zhí)行條件語句的同時(shí)，將外部端口狀態(tài)讀入PLC內(nèi)部相應(yīng)的IO變量。每次的卸料必須是滿足815,816,811,812,813,814，807,808,809,810相對(duì)應(yīng)的Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,M0,M1,M2 M3二進(jìn)制位置1，PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器D200，D201，D202，D203，在INCEP指令的作用

5、下統(tǒng)計(jì)各臺(tái)壓濾機(jī)卸料的車數(shù).經(jīng)過觸摸屏的組態(tài)以后可以分別顯示807,808,809,810,完成卸料的車數(shù)。每次交接班過后?？梢园研读系能嚁?shù)清零，PLC執(zhí)行ZRST指令把數(shù)據(jù)寄存器D200，D201，D202，D203數(shù)據(jù)清空。具體的卸料統(tǒng)計(jì)程序如下：壓濾機(jī)卸料統(tǒng)計(jì)和清零控制程序二， 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)中使用的上位機(jī)是采用三菱公司開發(fā)的GOT系列觸摸屏，該控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用三菱公司開發(fā)的GT DEGSIN軟件，其使用與現(xiàn)場控制的PLC控制系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接起來。其次，從定義變量和I/O設(shè)備的管理入手，利用GOT多樣化的繪圖工具，強(qiáng)大的腳本語言處理能力和豐富的命令語言函數(shù)開發(fā)出生動(dòng)

6、又好的監(jiān)控畫面，以及報(bào)警系統(tǒng)，設(shè)備的操作，輔助控制等功能齊全的子監(jiān)控界面。（1）系統(tǒng)控制的主頁面 根據(jù)壓濾機(jī)卸料處理的基本操作功能和自動(dòng)控制的指標(biāo)要求。共設(shè)計(jì)8個(gè)常用的按鈕，分別可以進(jìn)入手動(dòng)操作頁面，運(yùn)行狀態(tài)界面，退出設(shè)備狀態(tài)界面，手動(dòng)參數(shù)界面，自動(dòng)參數(shù)界面，控制方式界面，集控狀態(tài)界面，備用輔助設(shè)備界面及返回作用的開始界面。在狀態(tài)顯示畫面中可以顯示時(shí)間來顯示當(dāng)前的時(shí)間，如下圖2-1所示： 圖2-1 壓濾控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件框圖（2）主控頁面第3界面是手動(dòng)操作界面，用于切換到對(duì)應(yīng)的操作子界，當(dāng)需要檢修或者手動(dòng)操作的時(shí)候，作為備用輔助控制按鈕。觸摸相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕可以啟動(dòng)設(shè)備，觸摸停止按鈕可以停止相應(yīng)的

7、設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人機(jī)友好操作功能。如下圖2-2所示：圖2-2物料處理設(shè)備控制界面（3）物料處理自動(dòng)操作界面在此操作界面里，管理人員不但根據(jù)需要使物料處理的設(shè)備處于手動(dòng)/自動(dòng)控制狀態(tài)，還可以當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，進(jìn)行程序復(fù)位，對(duì)程序進(jìn)行復(fù)位是為了當(dāng)控制程序出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候，可以再次進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)。這就意味著把手動(dòng)和自動(dòng)進(jìn)行切換一次即可完成復(fù)位功能，所以，此切換具有控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換與程序復(fù)位的功能。如圖2-3所示：圖2-3物料處理設(shè)備自動(dòng)/手動(dòng)操作界面（4）物料處理設(shè)備的監(jiān)控 作為整個(gè)軟件的監(jiān)控部分，物料處理設(shè)備監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)形象的反應(yīng)了各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，包括啟動(dòng)預(yù)警，設(shè)備故障，壓濾機(jī)的卸料狀態(tài)都能進(jìn)行動(dòng)態(tài)

8、的顯示。當(dāng)設(shè)備的方框圖顯示粉紅色的時(shí)候，管理人員可以清楚整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的狀況，可以經(jīng)一步的更快的判斷設(shè)備的下一步的工況。如圖2-4所示;圖2-4物料設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控畫面（5）設(shè)備參加集控控制界面 本控制系統(tǒng)的各設(shè)備之間都有嚴(yán)格的連鎖控制，這有助于保護(hù)設(shè)備，有效的防止刮板機(jī)壓死的病癥出現(xiàn)。比如禁止兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的壓濾機(jī)進(jìn)行同時(shí)卸料。物料處理的設(shè)備不啟動(dòng)，禁止壓濾機(jī)煤泥餅從壓濾機(jī)上脫落至刮板機(jī)。但是，為了平時(shí)檢修的方便或者設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修的時(shí)候，不至于影響其它設(shè)備正常啟?？梢园褑闻_(tái)的設(shè)備退出集控和加入集控，如圖2-5所示：圖2-5設(shè)備退/加界面集控（6）自動(dòng)參數(shù)設(shè)置界面當(dāng)設(shè)備在自動(dòng)控制狀態(tài)的時(shí)候，必

9、須設(shè)置有效自動(dòng)控制參數(shù)，所有的參數(shù)編程人員已經(jīng)在PLC內(nèi)部指定好了固定的數(shù)據(jù)寄存器（D0-D7），再在MOV指令的作用下，一個(gè)工作掃描周期過后，16位的時(shí)間繼電器便被賦予了新的數(shù)值。這樣設(shè)備便可以按照設(shè)定的數(shù)值有序的處理物料。如圖2-6所示;圖2-6自動(dòng)控制參數(shù)設(shè)置界面（7）壓濾機(jī)卸料車數(shù)統(tǒng)計(jì)界面為了最大限度的減少工作人員和勞動(dòng)人員的強(qiáng)度，為了便于指導(dǎo)生產(chǎn)。設(shè)計(jì)了壓濾機(jī)卸料的統(tǒng)計(jì)界面，每次下班或者交接班的時(shí)候可以清楚的知道每臺(tái)壓濾機(jī)的卸料情況，并且可以對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行清零如圖2-7所示： 圖2-7壓濾機(jī)卸料統(tǒng)計(jì)界面（8）卸料設(shè)備集控狀況界面 在設(shè)備實(shí)施退出或者加入集控的操作后，為了確保設(shè)備的狀

10、態(tài)，可以查看卸料設(shè)備集控狀態(tài)界面，已確認(rèn)設(shè)備在可靠的控制方式狀態(tài)下，以方便下一步的設(shè)備正常啟動(dòng)或維修，防止不必要的麻煩。如圖2-8所示：圖2-8卸料設(shè)備的集控狀況界面（9）備用設(shè)備操作界面 為了全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化，一些輔助設(shè)備如濾液水的控制，生產(chǎn)線的照明控制，高壓風(fēng)的自動(dòng)控制等等通過PLC來實(shí)現(xiàn)，然而輔助設(shè)備的操作信號(hào)通過觸摸屏控制，充分利用GT DESIGN軟件提供內(nèi)部的軟元件，減少PLC的輸入點(diǎn)，又增加了可操作性，并且可以顯示輔助設(shè)備的狀態(tài)，停止的情況下顯示黑色，運(yùn)行的狀態(tài)下，顯示紅色。輔助設(shè)備的操作界面如圖2-9所示： 圖2-9輔助設(shè)備的操作界面三， 取得的效果：該生產(chǎn)線的電氣控制系統(tǒng)采用PLC和觸摸屏相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)利用三菱FX2N PLC強(qiáng)大處理能力和觸摸屏的友好人機(jī)界面，最后成功的完成了壓濾車間生產(chǎn)線的全自動(dòng)控制，目前，已經(jīng)在壓濾車間車間正式投入使用。并且安全無故障運(yùn)行5個(gè)多月。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)在節(jié)能，環(huán)保，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度方面卓顯成效，受到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。外公司整套系統(tǒng)設(shè)計(jì)36萬元，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本5萬元，響應(yīng)了我廠提出的挖潛增效的口號(hào)。一次性為廠節(jié)省設(shè)計(jì)成本31萬元，并且投入使用后不遜色國內(nèi)任何一家自動(dòng)化公司設(shè)計(jì)的效果。在設(shè)備維護(hù)方面有效的防止了因設(shè)備的空開造成的刮板機(jī)故障。每個(gè)月減少機(jī)械設(shè)備維修費(fèi)用5萬元。在生產(chǎn)方面，可百分