強力垳磨機控制系統(tǒng)改造方案論文

PAGE4PAGE24№強力垳磨機控制系統(tǒng)改造方案四川法斯特唐國榮2010年5強力垳磨機控制系統(tǒng)改造方案 摘要本文通過對以繼電器組成的控制系統(tǒng)進行改造，代之以PLC加HMI的控制方式，保留原系統(tǒng)的液壓和電機等執(zhí)行機構(gòu)。并且，考慮到操作人員的操作習慣，設(shè)備的工作方式將不會發(fā)生改變。操作部分采用HMI人機界面操作方式，避免了分布式按鍵在惡劣工作環(huán)境中經(jīng)常出現(xiàn)接觸性故障的現(xiàn)象。人機界面與PLC之間采用串行數(shù)據(jù)通訊，簡化接線，避免了油污環(huán)境中線路老化造成的故障。由于有兩臺設(shè)備，并且設(shè)備的運行動作均比較簡單。所以，控制上采用兩臺HMI加一臺PLC的控制方式，降低了控制系統(tǒng)的成本。人機界面之間采用以太網(wǎng)通訊，解決了串行通訊的通訊距離問題，使設(shè)備布局更具有靈活性，同時，使PLC型號的選擇范圍得到擴展，并且無需在PLC上擴展R232通訊模塊，使控制系統(tǒng)的成本得到進一步降低。關(guān)鍵詞：垳磨機觸摸屏PLC控制

目錄摘要???????????????????????????????????????????????????????????????????（1）引言???????????????????????????????????????????????????????????????????（3）第一章緒論??????????????????????????????????????????????????????????????（4）1.1目前垳磨機控制系統(tǒng)存在的問題和改造的必要性???????????????????（4）1.2采用PLC控制機床的可行性分析??????????????????????????????????????????（4）1.3觸摸屏與PLC之間的數(shù)據(jù)交換????????????????????????????????????????????（5）第二章垳磨機控制系統(tǒng)的工作過程??????????????????????????????????????????（6）2.1安全性要求???????????????????????????????????????????????????????????（6）2.1.1設(shè)備及操作安全???????????????????????????（6）2.1.2操作過程中的緊急情況處理???????????????????????????????????????????????（6）2.2正常工作過程的動作要求???????????????????????????????????????????（6）2.2.1手動模式的動作要求???????????????????????????????????????????????（6）2.2.2自動模式的動作要求????????????????????????????????????????????????（7）第三章控制系統(tǒng)部件選型及技術(shù)準備????????????????????????????????????????（8）3.1部件選型原則??????????????????????????????????????????????????（8）3.1.1幾種觸摸屏??????????????????????????????????????????????????的性價（8）3.1.2PLC選型?????????????????????????????????????????????????????????（10）3.1.3其他部件選型?????????????????????????????????????????????????????（11）3.2控制程序??????????????????????????????????????編寫及審核（11）3.2.1觸摸屏畫面設(shè)計??????????????????????????????????????????????（11）3.2.2PLC程序編寫????????????????????????????????????????????（13）3.2.3通訊設(shè)置???????????????????????????????????????????????????????（13）3.2.4程序?qū)徍思霸诰€調(diào)試???????????????????????????????????????結(jié)論?????????????????????????????????????????????????（13）參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????（14）致謝??????????????????????????????????????（14）附件一PLC梯形圖程序???????????????????????????????????????????????????（16）附件二PLC程序清單???????????????????????????????????????????????????（20）引言本次進行垳磨機控制系統(tǒng)改造的主要原因，是由于舊垳磨機的控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和可靠性較差。由于垳磨機的工作環(huán)境中油污很重，使設(shè)備操作面板上的按鈕和開關(guān)在油污環(huán)境中極易腐蝕損壞，接線端子上的線頭也經(jīng)常由于腐蝕的原因而斷掉。由此造成設(shè)備在運行過程中的維護成本高，設(shè)備故障率高。也由此使得該設(shè)備的有效開動率低，整體工作效率差。同樣是由于控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和可靠性差的原因，該設(shè)備極易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。曾經(jīng)由于該設(shè)備的行走機構(gòu)出現(xiàn)故障，致使垳磨頭在一個位置不停地旋轉(zhuǎn)，使該處的尺寸已經(jīng)進入極限公差，而其余部分還有很大的加工余量。在目前一人多機的操作模式下，操作人員同時要進行油石粘貼等其他準備工作，因此，不可能隨時守在機器旁邊，這就要求提高設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性，以防止產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量事故。在與采用PLC加HMI控制的一臺數(shù)控垳磨機的運行情況相比較后，我們發(fā)現(xiàn)這臺數(shù)控垳磨機的控制系統(tǒng)基本沒有可靠性和穩(wěn)定性方面的故障。自購買至今的兩年多時間里，更換的易損件為零。除HMI的觸摸屏采用的是半衰期為一年左右的民用屏外，該設(shè)備的控制系統(tǒng)具有中間環(huán)節(jié)少、適應(yīng)惡劣工作環(huán)境、易損件消耗少、運行維護費用低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。因此，本次對舊垳磨機的控制系統(tǒng)進行改造，控制方式將以這臺數(shù)控垳磨機的控制方式為參照，采用PLC加HMI的控制方式。在設(shè)備改造費用方面，改造后的兩臺設(shè)備將公用一套行走液壓站和裝夾液壓站，兩臺設(shè)備共用一臺PLC。這樣就使設(shè)備的控制系統(tǒng)整體費用大幅度降低，加上設(shè)備主要運行負荷減少15Kw左右，以每天運行10小時的保守計算，年節(jié)約費用約在50000元左右。而整套控制系統(tǒng)中較貴的觸摸屏，采用三年半衰期，五年以上使用壽命的三菱工業(yè)級屏幕。HMI整機是國內(nèi)生產(chǎn)的eView系列HMI，使整機價格比原裝三菱HMI的市場報價便宜近1800元，而使用壽命卻可以保證在五年以上，并且整套控制系統(tǒng)的改造費用將控制在一萬元以內(nèi)。再加上設(shè)備日常維護費用降低，預(yù)計將在二至三個月內(nèi)收回設(shè)備改造成本。由此可以看出，本次設(shè)備改造可以給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益。

第一章緒論1.1目前垳磨機控制系統(tǒng)存在的問題和改造的必要性1.1.1垳磨機控制系統(tǒng)主要存在以下幾方面的問題：⑴工作狀況不穩(wěn)定：在自動運行過程中，由于一個操作人員操作多臺機床，以及粘貼油石和為設(shè)備的下一次運行做準備工作等原因，設(shè)備自動運行過程中沒有操作人員隨時職守在現(xiàn)場，這就要求設(shè)備的運行具有高可靠性。如果設(shè)備在自動運行過程中出現(xiàn)異常情況，而操作人員又沒有及時進行處理，就極有可能造成產(chǎn)品報廢。曾經(jīng)時常出現(xiàn)的現(xiàn)象是主軸在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而行走機構(gòu)控制失靈，造成行走功能失效，由此造成產(chǎn)品局部公差進入極限值，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。在實際運行過程中，還時常出現(xiàn)其他影響產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)備故障，還有諸如夾緊失靈，導(dǎo)致產(chǎn)品不能正確固定；漲緊功能失靈，造成磨削效率低等。⑵工作環(huán)境惡劣：由于設(shè)備機構(gòu)本身的缺陷，磨削油不能很好的封閉收集，只能靠自然回流的方式收集循環(huán)。操作人員在工作過程中常常將磨削油及油中的泥沙帶到操作面板上，加上油料的揮發(fā)飛濺等原因，整個控制系統(tǒng)經(jīng)常工作在嚴重油污環(huán)境中，由于分布式操作按鈕的不可完全密封性，致使油污中的泥沙隨著油污流入按鈕及操作面板上的控制開關(guān)內(nèi)沉積后，不可避免地造成按鈕以及功能開關(guān)失靈。并且，目前控制系統(tǒng)存在的許多中間控制環(huán)節(jié)，油污對接線端子的腐蝕作用致使線頭經(jīng)常斷掉也是控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的一大原因。1.1.2垳磨機控制系統(tǒng)改造的必要性：（1）從產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性方面，設(shè)備改造后可以大幅提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。由于本公司加工的產(chǎn)品為高價值產(chǎn)品，材料價值多數(shù)在上千美元，一旦出現(xiàn)設(shè)備運行不穩(wěn)定而致使產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，將對公司造成重大的經(jīng)濟損失，隨著生產(chǎn)任務(wù)的日漸飽滿，設(shè)備控制系統(tǒng)有必要盡快進行改造，以提高設(shè)備運行的可靠性，盡量杜絕因設(shè)備原因造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題。（2）從設(shè)備運行費用方面，設(shè)備改造后可以大幅節(jié)約設(shè)備運行費用。僅僅負荷減少一項，每年就可以節(jié)約將近50000元，加上易損件消耗減少，年總節(jié)約費用將超過50000元。（3）從操作便捷性方面，設(shè)備改造后可以實現(xiàn)安全的一人多機工作模式。實現(xiàn)數(shù)控后，零件的垳磨次數(shù)可以設(shè)定，零件垳磨工作完成后，機器自動處于停機狀態(tài)，從而提高了產(chǎn)品和設(shè)備的安全性。1.2采用PLC加HMI控制系統(tǒng)的可行性分析對比本公司已有的一臺采用PLC加HMI控制系統(tǒng)的數(shù)控垳磨機，從運行的穩(wěn)定性，可靠性，經(jīng)濟性等各方面都比舊式垳磨機更好。但這臺數(shù)控垳磨機的工作方式與舊式垳磨機有所區(qū)別，因此，不能照搬該設(shè)備的控制系統(tǒng)。目前兩種垳磨機各有優(yōu)點：數(shù)控垳磨機的控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性高，但其油石漲緊力不夠，導(dǎo)致工作效率較低。這屬于機械結(jié)構(gòu)方面的問題；而舊式垳磨機采用液壓漲緊系統(tǒng)，工作效率是數(shù)控垳磨機的1.5倍左右。同時，考慮操作人員的操作習慣和改造成本的原因，在改造過程中，將保留原垳磨機的機械結(jié)構(gòu)和工作方式，只將控制系統(tǒng)改為PLC加HMI的控制系統(tǒng)。這樣改造之后，設(shè)備既保留原有的工作效率，又具有數(shù)控垳磨機的穩(wěn)定性和可靠性，并且，隨著控制系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性的提高，其工作效率將得到進一步的提升。由此可見，采用PLC加HMI的控制方式對舊垳磨機的控制系統(tǒng)進行改造的方案，無論從工作效率還是操作方便性都具有非常確定的可行性。1.3觸摸屏與PLC之間的數(shù)據(jù)交換由于舊式垳磨機有兩臺，并都將進行改造，為了節(jié)約改造成本，將采用一臺PLC加兩臺HMI組成控制網(wǎng)絡(luò)，用來控制兩臺設(shè)備的方式。因此，控制系統(tǒng)存在HMI之間和HMI與PLC之間的數(shù)據(jù)交換。HMI之間采用以太網(wǎng)通訊，可以突破串行通訊的通訊距離限制，使設(shè)備布局更具有靈活性。在工作過程中，設(shè)定一臺HMI為主機，使其與PLC之間進行直接數(shù)據(jù)交換，而另一臺HMI作為主機的屏幕擴展，其工作方式是提高以太網(wǎng)控制主機的存儲區(qū)域，并通過主機與PLC通訊。這樣減少了在PLC上進行串口模塊擴展的費用。采用控制網(wǎng)絡(luò)的方式，在元件選型上就可以選用常用的PLC，而無需考慮PLC的通訊擴展能力，使這樣就可以選用價格較低的PLC產(chǎn)品，為部件選型提供方便。而目前市面上帶以太網(wǎng)接口和串口的HMI已經(jīng)開始成為主流產(chǎn)品，比如國產(chǎn)的eView系列人機界面中就有多款既帶串口又帶以太網(wǎng)口的HMI。而這個系列的人機界面采用的是三菱的工業(yè)級屏幕，市場報價卻比三菱原裝HMI便宜1800元。

第二章垳磨機控制系統(tǒng)的工作過程2.1安全性要求安全性是設(shè)備正常運行的保障，任何控制系統(tǒng)都應(yīng)該把安全性放在首位。綜合安全性的內(nèi)容，主要是指設(shè)備和操作人員的人身安全，以及設(shè)備運行過程中的緊急情況處理的方便性這兩個方面。2.1設(shè)備安全性從機械結(jié)構(gòu)上已經(jīng)進行了合理的處理。使設(shè)備不會在運行過程中出現(xiàn)沖撞，卡死，以及爆炸等危險性。設(shè)備的液壓系統(tǒng)采用安全調(diào)壓閥，以保證工作壓力的恒定，避免高壓油管出現(xiàn)爆裂。左右行走的最大行程由行走油缸的行程決定，從硬件上限制了超過最大行程產(chǎn)生沖撞的危險性。操作安全性方面從電氣控制上考慮了緊急停止按鈕，并且將自動和手動模式分開在兩個不同的畫面上操作，這樣就不會在手動調(diào)整的時候誤動作自動按鈕，造成人身傷害事故。工作過程中的緊急情況處理無論在自動模式還是在手動模式下，一旦出現(xiàn)緊急情況，只要即時按下緊急停鎖按鈕，機器將停止除公用設(shè)備外的本機所有動作，直到排除故障并拉起緊急停鎖按鈕后，才可以進行本機下一步的操作。自動運行模式不進行掉電保持，因此，拉起緊急停鎖按鈕后，不會出現(xiàn)機器再次自動運行的情況。要讓機器開始自動運行，必須重新進行垳磨頭位置和油石漲緊情況確認，然后重新在自動模式下按自動啟動按鈕。正常工作過程的動作要求機器工作模式有自動和手動兩種模式。在自動模式運行前，操作人員要進行油石安裝，零件裝夾，垳磨起始位置和結(jié)束位置確認。這一系列的動作都設(shè)定在手動模式畫面中。手動準備完成后，通過模式按鍵回到模式選擇畫面，點按自動模式按鍵，進入自動運行模式畫面，點按畫面上的自動啟動按鍵，機器開始自動運行。手動模式的動作要求機器進入手動模式以及在手動模式下機器的可操作動作如下：進入手動模式：機器開機后自動進入的是模式選擇畫面，在選擇畫面上點按手動模式按鍵，機器切換到手動模式畫面。主軸旋轉(zhuǎn)點動：按住畫面上的主軸按鍵，主軸旋轉(zhuǎn)，松開后主軸停止轉(zhuǎn)動。零件夾緊/放松：先按下裝夾按鍵，使零件裝夾油泵啟動。然后按下夾緊按鍵，零件被夾緊；按下松開按鍵，零件被松開。垳磨頭進/退：先按下行走按鍵，使行走油泵啟動。然后按住畫面上的前進按鍵，垳磨頭向前行進，松開后停止；按住畫面上的后退按鍵，垳磨頭向后退，松開后停止。油石漲緊/縮回：先按下畫面上的漲縮按鍵，使油石漲緊油泵啟動，然后按下漲開按鍵，油石開始漲緊，按下縮回按鍵后，油石開始縮回。點按冷卻按鍵，冷卻泵啟動；再次點按后冷卻泵停止。點按畫面上的模式按鍵，畫面回到模式選擇畫面。自動模式的動作要求機器進入自動模式的動作過程如下：進入自動模式：在模式選擇畫面上點按自動模式，畫面切換到自動模式畫面。點按畫面上的啟動按鍵后，機器開始進入自動運行狀態(tài)，此時機器的動作過程如下：檢查零件夾緊動作和垳磨頭漲緊動作完成；啟動行走油泵電機；啟動冷卻電機；主軸旋轉(zhuǎn)啟動并開始計時3秒后，垳磨頭向前行走；前限位信號有效，開始計時2秒后垳磨頭向后行走，計數(shù)器減1；后限位信號有效，開始計時2秒后垳磨頭向前行走，計數(shù)器減1；設(shè)定的垳磨次數(shù)為0，垳磨頭向后行走，停在后限位信號有效位置；主軸停止旋轉(zhuǎn)，垳磨頭松開，冷卻泵停止，完成設(shè)定的垳磨工作。在自動運行過程中再次點按啟動按鍵，機器開始退出自動運行程序，此時機器的動作過程；機器運行到后限位有效位置；主軸停止旋轉(zhuǎn)；機器停止行走；垳磨頭松開；冷卻泵停止工作。點按畫面上的模式按鍵，畫面回到模式選擇畫面，點按手動模式按鍵，進入手動模式畫面，通過手動操作取下零件后準備下一次垳磨工作。5.緊急情況按下緊急停止按鈕，機器立即停止除公用設(shè)備外的所有本機動作。第三章控制系統(tǒng)部件選型及技術(shù)準備3.1部件選型原則控制系統(tǒng)零部件選型本著性能優(yōu)先，廣泛比價的原則。性能上以滿足控制要求為準則，不盲目選用頂級或者名牌產(chǎn)品。PLC和擴展模塊以穩(wěn)定性、耐用性、功能性相結(jié)合的原則，冗余量控制在2個輸入輸出點以內(nèi)。HMI必須考慮工作環(huán)境的因素，要耐油污和腐蝕，屏幕大小根據(jù)最小分辨率和按鍵設(shè)置數(shù)量進行綜合考慮，盡量控制在5英寸左右，以控制HMI的總體價格。功能方面需滿足接口需求，力求編程和調(diào)試簡單方便。接觸器和繼電器盡量采用統(tǒng)一廠家和型號，以方便批量采購。3.1.1考察目前國內(nèi)幾家主要的HMI生產(chǎn)廠家的系列產(chǎn)品，從滿足功能和組網(wǎng)連接用通訊接口需求以及價格等各方面進行綜合考慮。下面是幾家HMI的規(guī)格性能比較：1.深圳顯控公司“Samkoon”—SA系列人機界面產(chǎn)品主要特點：型號：

SA-5.7A/SA-5.7B/SA-5.7C

顯示區(qū)大?。?/p>

5.7″（長：寬=4：3）

分辨率：

640×480/640×480/320×234

亮度：

350cd/㎡

對比度：

400：1

顏色：

262144色

背光燈：

LED背光燈

控制面板：

5線高精度觸摸屏

通信口：

PC(USB)、控制器(RS232、RS422、RS485)

內(nèi)存：

128M/FLASH+128MSDRAM

CPU：

32-bit440MHzRISC工作環(huán)境溫度：

-10～65℃

工作環(huán)境濕度：

10～90%RH

防震度：

10-25Hz（X

YZ方向2G/30分鐘）產(chǎn)品耐磨,防水,抗震能力極強；該系列產(chǎn)品無以太網(wǎng)口，無使用壽命承諾，價格：1180元/臺。

2.蘇州臺達系列HMI規(guī)格特性：:5.7吋STNLCD256色

10.4吋TFTLCD65536色

5.7吋STNLCD8灰階藍白色

5.7吋FSTNLCD16灰階黑白色

8吋TFTLCD65536色

ARM9CPU206.4MHz

4、6、7功能鍵

320*240、640*480像素

3M、7MFlashMemory

256KbytesSRAM支持SM卡/U盤

USB1.1高速下載規(guī)劃程序

2組通訊端口，可同時連接不同的通訊格式最多支持8國語言畫面設(shè)計觸摸屏符合IP65&NEMA4規(guī)格通過CE&UL認證產(chǎn)品采用三星民用屏居多，半衰期在1.5年左右。目前我公司數(shù)控垳磨機上采用的是該系列的10.4吋,防水,抗震能力較差，正常使用一年后屏幕開始出現(xiàn)靈敏性差的問題，更換一張屏幕后繼續(xù)使用。且該系列產(chǎn)品無以太網(wǎng)接口，需采用PLC串口擴展聯(lián)機。基于以上原因，基本不考慮選用蘇州臺達的HMI。3.上海步科自動化有限公司eView系列HMI:規(guī)格型號：MT4300TE

顯示尺寸 5.7″TFT（113.28×84.7mm)

分辨率 320*234

顯示色彩 65536

亮度 500cd/m2

背光燈 LED

觸摸屏 4線精密電阻網(wǎng)絡(luò)（表面硬度4H）

液晶壽命 50000小時

CPU 32-bit400MHzRISC

存儲器 8MFLASH+16MSDRAM

配方存儲器&RTC 256KB+實時時鐘

打印端口 1DB25，支持SPRTSP-DN16PH，HPLaserJetP2014，EPSONLQ305KT

以太網(wǎng) 支持

程序下載 1個USBSLAVE接口

通訊端口 COM0:RS232/RS485-2/RS485-4,

COM1:RS232/RS485-2/RS485-4,COM2:RS232

防震度 10～25Hz(X、Y、Z方向2G/30分鐘)

工作溫度 0～45℃

工作濕度 根據(jù)該公司資料顯示，該系列產(chǎn)品采用三菱工業(yè)級屏幕，半衰期為3年以上，液晶使用壽命達到5年以上，帶以太網(wǎng)接口?？蛇m應(yīng)露天、雨霧、粉塵等惡劣環(huán)境。能非常方便地和目前市面上幾乎所有PLC聯(lián)機，除少部分通訊須單獨編程設(shè)置，大多數(shù)通訊可以采用自動配置。價格：2750元/臺根據(jù)部件選型原則，優(yōu)先考慮國產(chǎn)HMI。對比以上幾種國產(chǎn)HMI的性能和價格，參考我公司目前使用的蘇州臺達HMI，最終確定選用上海步科自動化有限公司eView系列HMI中的MT4300TE。該產(chǎn)品采用日本三菱工業(yè)級屏幕，整機價格比三菱原裝整機HMI便宜1800元。由于采用工業(yè)級屏幕，半衰期超過三年，因此，性能遠優(yōu)于半衰期一年的民用屏。從優(yōu)先考慮性能，綜合考慮價格的原則出發(fā)，其性價比優(yōu)于其他產(chǎn)品。PLC選型根據(jù)選型原則，優(yōu)先選用上海步科自動化有限公司的Kinco系列PLC。該產(chǎn)品采用德國西門子技術(shù)，具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。同時，選用該產(chǎn)品還具有以下幾方面的優(yōu)勢：1、編程及通訊設(shè)置簡單：其編程方式與西門子S7-200的編程方式相同，與eView系列HMI聯(lián)機設(shè)置非常方便。2、選用同一公司的系列產(chǎn)品，從技術(shù)支持上可以獲得更多的方便，公司可以為客戶免費完成PLC和HMI全套解決方案，并安裝調(diào)試。3、享受成套產(chǎn)品的價格優(yōu)惠，根據(jù)該公司的資料顯示，該系列產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性測試結(jié)果與西門子同類型PLC一致，而市場報價比三菱相同點數(shù)的PLC還低1300元。以下是幾種HMI和PLC的市場報價及規(guī)格性能。表3-1幾種HMI和PLC性能價格比較表序號名稱規(guī)格及型號數(shù)量單位單價合計備注1KincoPLCCPU304EX-14AR1臺800800步科2擴展模塊K322-16XR1臺560560步科3觸摸屏MT4300TE2臺27505500帶以太網(wǎng)口總計68601三菱PLCFX2N-16MR1臺210021002擴展模塊FX2N-16EYR1臺7007003觸摸屏GT11552臺45009000沒有以太網(wǎng)口總計118001顯控觸摸屏SA-5.7C2臺11802360沒有以太網(wǎng)口3.1.31.中間繼電器：主要對交流接觸器實現(xiàn)中間控制，選用正泰JZX型微型繼電器。2.接觸器：主要用于行走泵電機、零件裝夾泵電機、垳磨頭漲緊電機、主軸旋轉(zhuǎn)電機的主電路通斷控制，選用正泰CJZ型交流接觸器。3.電磁閥：使用機器原有的電磁閥可以滿足控制要求，且該類型的電磁閥耐用性比較好。表3-2控制系統(tǒng)其他零部件清單序名稱型號參數(shù)數(shù)量備注1R232通訊線纜6米1根2以太網(wǎng)線纜10米1根3中間繼電器JZX-22F/4Z24VDC12只4交流接觸器GSC1(CJZ4-D)-0910220VAC8只5電磁閥MFZ1-5.5YC24VDC4只6電磁閥MFZ1-4.5N24VDC6只7繼電器座CZY14A12只3.2控制程序的編寫及審核3.2.1HMI畫面設(shè)計考慮HMI程序大小的問題，畫面數(shù)量盡量減少。因此，HMI畫面主要由開機畫面、模式選擇畫面、手動模式畫面、自動模式畫面組成。如下圖：圖3-1開機畫面：圖3-1開機歡迎畫面圖3-2模式選擇畫面：圖3-2工作模式選擇畫面圖3-3手動模式畫面：圖3-3手動模式畫面圖3-4自動模式畫面：圖3-4自動模式畫面PLC程序編寫（見附錄一：PLC程序）通訊設(shè)置通訊設(shè)置只涉及到兩臺HMI之間采用以太網(wǎng)通訊的IP地址設(shè)置，其他均采用默認設(shè)置。兩臺HMI分別為：HMI0，IP：；HMI1，IP:。其中HMI0作為主機，直接與PLC以R232聯(lián)接，HMI1作為HMI0的屏幕擴展，用以太網(wǎng)口與HMI0聯(lián)接，其按鍵控制地址選擇為HMI0的存儲區(qū)地址，通過HMI0控制PLC的內(nèi)部地址。程序?qū)徍思霸诰€調(diào)試本方案的所有程序都需經(jīng)過軟件離線模擬、硬件聯(lián)機無負載動作信號調(diào)試、負載狀態(tài)單步動作調(diào)試、聯(lián)機試運行四個步驟。在調(diào)試過程中，將請PLC廠家的專業(yè)工程師來現(xiàn)場主持，并培訓本公司操作人員的操作和日常維護技能，同時對維修技術(shù)人員進行故障維修技能培訓。結(jié)論本廠的兩臺舊垳磨機通過本次改造之后，主要有以下幾方面的改善：保留了原來的機械結(jié)構(gòu)，液壓系統(tǒng)改為兩臺設(shè)備共用一套液壓站的方式，從節(jié)約能源的角度，有效降低設(shè)備運行費用；在電氣控制上采用一臺PLC加輸出擴展模塊控制兩臺機器。與一臺PLC相比，一個輸出擴展模塊的價格約為PLC的二分之一左右，有效節(jié)約控制系統(tǒng)改造費用；在工作效率上保留原有的液壓漲緊系統(tǒng)，改善控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性后，設(shè)備的故障時間大幅減少，使其有效工作時間增加，設(shè)備的整體效率將有大幅提高；取消操作面板的分布式按鈕，減少控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，使控制系統(tǒng)的可靠性得到極大的提高，通過這一高一低的改變，也就使設(shè)備的日常維護費用得到有效的降低；隨著設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性的改善，將使該設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量的可控性得到極大的提高。

參考文獻1俞金壽，何衍慶等.集散控制的原理及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，19942王衛(wèi)兵，高俊山等.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，20023龔仲華，S7-200/300/400PLC應(yīng)用技術(shù)——通用篇.北京：人民郵電出版社，20074韓兵，觸摸屏技術(shù)及應(yīng)用.北京：化學工業(yè)出版社20085/附件一：PLC梯形圖程序附件二：PLC程序清單全局變量名地址數(shù)據(jù)類型注釋停鎖1%I0.0BOOL機組1急停按鈕停鎖2%I0.1BOOL機組2急停按鈕前限位1%I0.2BOOL機組1前限位前限位2%I0.3BOOL機組2前限位后限位1%I0.4BOOL機組1后限位后限位2%I0.5BOOL機組2后限位急停鎖1%M0.0BOOL機組1急停鎖定急停鎖2%M0.1BOOL機組2急停鎖定主軸1%M1.0BOOL機組1主軸旋轉(zhuǎn)控制主軸2%M1.1BOOL機組2主軸旋轉(zhuǎn)控制行走1%M2.0BOOL機組1往復(fù)泵啟動/停止控制前進1%M2.1BOOL機組1垳磨頭前進控制前進2%M2.2BOOL機組2垳磨頭前進控制后退1%M2.3BOOL機組1垳磨頭后退控制后退2%M2.4BOOL機組2垳磨頭后退控制行走2%M2.5BOOL機組2往復(fù)泵啟動/停止控制裝夾1%M3.0BOOL機組1控制公用零件裝夾泵啟動夾緊1%M3.1BOOL機組1零件夾緊控制夾緊2%M3.2BOOL機組2零件夾緊控制放開1%M3.3BOOL機組1零件放開控制放開2%M3.4BOOL機組2零件放開控制裝夾2%M3.5BOOL機組2控制公用零件裝夾泵啟動漲縮1%M4.0BOOL機組1垳磨頭漲縮泵啟動/停止控制漲1%M4.1BOOL機組1垳磨頭漲緊控制縮1%M4.2BOOL機組1垳磨頭縮回控制漲縮2%M5.0BOOL機組2垳磨頭漲縮泵啟動/停止控制漲2%M5.1BOOL機組2垳磨頭漲緊控制縮2%M5.2BOOL機組2垳磨頭縮回控制冷卻1%M6.0BOOL機組1冷卻泵啟動/停止控制冷卻2%M6.1BOOL機組2冷卻泵啟動/停止控制自動1%M7.0BOOL機組1自動啟動/停止鎖定控制自動2%M7.1BOOL機組2自動啟動/停止鎖定控制自動鎖1%M7.2BOOL機組1自動運行有效自動鎖2%M7.3BOOL機組2自動運行有效自動停1%M7.4BOOL機組1自動垳磨工作結(jié)束自動停2%M7.5BOOL機組2自動垳磨工作結(jié)束旋轉(zhuǎn)1%Q0.0BOOL機組1主軸旋轉(zhuǎn)輸出旋轉(zhuǎn)2%Q0.1BOOL機組2主軸旋轉(zhuǎn)輸出往復(fù)%Q0.2BOOL兩機組公用往復(fù)行走泵輸出裝夾泵%Q0.3BOOL兩機組公用零件裝夾泵輸出漲縮泵1%Q0.4BOOL機組1垳磨頭漲縮泵輸出漲縮泵2%Q0.5BOOL機組2垳磨頭漲縮泵輸出前進11%Q2.0BOOL機組1垳磨頭前進閥輸出前進22%Q2.1BOOL機組2垳磨頭前進閥輸出后退11%Q2.2BOOL機組1垳磨頭后退閥輸出后退22%Q2.3BOOL機組2垳磨頭后退閥輸出夾緊11%Q2.4BOOL機組1零件夾緊閥輸出夾緊22%Q2.5BOOL機組2零件夾緊閥輸出放開11%Q2.6BOOL機組1零件放開閥輸出放開22%Q2.7BOOL機組2零件放開閥輸出漲11%Q3.0BOOL機組1垳磨頭漲開閥輸出縮11%Q3.1BOOL機組1垳磨頭縮回閥輸出漲22%Q3.2BOOL機組2垳磨頭漲開閥輸出縮22%Q3.3BOOL機組2垳磨頭縮回閥輸出冷卻11%Q3.4BOOL機組1冷卻泵輸出冷卻22%Q3.5BOOL機組2冷卻泵輸出進延時1%VW10INT機組1垳磨頭前進啟動延時T4退延時1%VW12INT機組1垳磨頭后退啟動延時T5進延時2%VW20INT機組2垳磨頭前進啟動延時T7退延時2%VW22INT機組2垳磨頭后退啟動延時T8機組1計數(shù)%VW30INT機組1垳磨設(shè)定次數(shù)計數(shù)器C1機組2計數(shù)%VW40INT機組2垳磨設(shè)定次數(shù)計數(shù)器C2目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1第一節(jié)項目背景 1第二節(jié)項目概況 2第二章項目建設(shè)必要性 5第三章市場分析與建設(shè)規(guī)模 7第一節(jié)汽車市場需求分析 7第二節(jié)市場預(yù)測 12第三節(jié)項目產(chǎn)品市場分析 13第四節(jié)建設(shè)規(guī)模 16第四章場址選擇 17第一節(jié)場址所在位置現(xiàn)狀 17第二節(jié) 場址建設(shè)條件 17第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案 22第一節(jié)技術(shù)方案 22第二節(jié)設(shè)備方案 28第三節(jié)工程方案 33第六章原材料、燃料供應(yīng) 38第七章總圖布置與公用輔助工程 39第一節(jié)總圖布置 39第二節(jié)公用輔助工程 43第八章環(huán)境影響評價 52第一節(jié)環(huán)境保護設(shè)計依據(jù) 52第二節(jié)項目建設(shè)和生產(chǎn)對環(huán)境的影響 52第三節(jié)環(huán)境保護措施 54第四節(jié)環(huán)境影響評價 56第九章勞動安全衛(wèi)生與消防 57第一節(jié)勞動安全衛(wèi)生 57第二節(jié)消防 64HYPERLINK\l"_Toc15