来源:更新时间:2021-01-26 14:33:27点击次数:2218次
可编程控制器(PLC)具有运行速度快、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强的特点,但由于不具备人机交互功能,被编程的程序只能在后台运行。混凝土搅拌站控制系统涉及到很多生产工艺参数,需要灵活调整。因此,触摸屏和PLC可以结合起来实现人机交互。通过触摸屏与PLC相结合,用户可以直接在触摸屏上设置配方数据和各种生产参数,实时监控系统的运行状态,实时在秤上显示数据,并进行模拟动画显示。
触摸屏+PLC形式的控制系统没有按钮(只有搅拌机、空压机、紧急制动、手动/自动切换等)。按钮控制)和无仪器控制模式。控制操作功能在触摸屏上完成,指令通过通讯电缆传输给PLC,PLC输出点控制中间继电器和继电器板的动作,大大减少了接线和维护的工作量。取消仪器,降低系统硬件成本。仪器的显示功能由触摸屏完成,触摸屏配有专用的显示屏模拟仪器。触摸屏和工控机的称重显示数据统一来自PLC,以工控机为主,触摸屏为辅。上位机出现故障时,触摸屏可以代替上位机完成全自动生产功能,双重控制,同步显示,进一步提高稳定性。下面介绍触摸屏+PLC在混凝土搅拌站控制系统中的应用。
1系统硬件组成和结构原理。
在搅拌站中使用四种骨料、三种水泥、两种粉煤灰、两种液体添加剂、两种粉末和水作为标准材料。骨料的称量误差范围小于2%,其他物料的称量误差范围小于1%。硬件由可编程控制器(包括开关输入/输出模块和模拟输入模块)、一个触摸屏、一台工控机、三块信号放大板、打印机、传感器和电气元件组成。
(1)PLC作为一个控制单元,是整个系统的控制核心。选择CP1H系列XA40DR-A(本机有24个开关输入,16个开关输出,4个模拟输入模块)CPU单元+16ER开关输出扩展模块+AD041模拟输入扩展模块。接收到的开关量和模拟量经过处理后输出,控制继电器的动作。同时,它们与触摸屏和工控机实时通信,为触摸屏工控机的显示提供数据,处理触摸屏和工控机输入的信息。
(2)触摸屏采用Ntouch系统的10in显示屏,实现人机对话。与PLC系统传输和交换数据,将外部输入参数写入PLC系统,将PLC系统内部数据读入触摸屏,实现数据在秤上的实时显示、目标值的设定和生产参数的设定等。
(3)打印机接收工控计算机控制系统发送的打印数据,打印出生产发票、生产数据查询表、数据统计表等。
(4)信号放大板和传感器:信号放大板为传感器提供12V的激励电压,传感器将质量转换成0~24mV的电压信号,然后由信号放大板逐渐放大,达到PLC可接受的0~10V电压信号,再通过PLC模拟输入模块(AD转换模块)输入PLC系统。
(5)电气元件:包括中间继电器、继电器板、限位开关、电磁阀和接触器等。限位开关向PLC系统提供输入信号,中间继电器和继电器板执行PLC系统的输出,控制电磁阀和接触器。电磁阀控制气动门的开启和关闭,接触器控制电机的启动和停止。
2触摸屏的特点和功能。
触摸屏显示器适用于恶劣的工业环境。它可以代替普通或工控机作为人机界面,具有交互性好、可靠性高、编程简单、易于与PLC连接等特点。该系统是一种无按钮、无仪表的控制方式,因此触摸屏的主要功能如下:(1)代替仪表,可以实时读取PLC数据,显示各秤的质量,方便人工操作。
(2)触摸屏上的触摸按钮可以产生相应的开关信号,从而产生相应的动作来控制系统或设备的运行,完成手动操作功能。
(3)可以设置配方和生产参数,并提供模拟操作图,在上位机出现故障时可以开始全自动生产。
3PLC在系统中的作用。
(1)与触摸屏和工控机实时通讯,提供数据显示,处理触摸屏和工控机输入的信息。
(2)完成模数转换功能。
(3)跌落自动校正,自动跟踪零点。
(4)完成配料和生产控制功能。
4触摸屏屏幕设计。
触摸屏图像由MCGS软件设计,然后从电脑下载到触摸屏上使用。计算机和触摸屏通过标准交叉网线连接下载传输,触摸屏和PLC通过RS232通讯电缆连接,完成PLC和触摸屏之间的信息交互。触摸屏读取PLC内部状态点的变化,得到屏幕当前的运行状态,也可以修改PLC的内部配方和生产参数,完成按钮的手动操作功能。
4.1欢迎界面设计。
在编程软件上,创建一个欢迎界面,几秒钟后切换到运行屏幕。文本和图标可以放在欢迎界面和触摸按钮上,以解释和标记系统。
4.2公式编辑界面设计。
用户需要设定的配比数据为:4种骨料、3种水泥、2种粉煤灰、2种粉料、2种水和液体剂,加上搅拌总数、每批搅拌罐数、每罐搅拌罐数。每种物料的数据值通过变量对应PLC中数字存储区的位置,触摸屏中设置的比例数据会传递到PLC对应的数据存储区。
4.3仪表显示界面设计。
用户需要显示的刻度数据包括4种骨料刻度、水泥刻度、添加剂刻度、水刻度、粉末刻度和煤灰刻度等9种刻度数据。同时采集各秤的运行、称重、出料信号,加上各秤的清零功能。
4.4按钮手动操作界面设计。
手动操作在触摸屏上完成,外部手动/自动旋钮控制手动按钮是否可用,手动操作时可用,自动生产时无效。同时,可以实时显示每个秤的比值、实际值和称重数据。
5结束语。
在本文所述的混凝土搅拌站控制系统中,需要实时更新的量有称重数据和实际值等。触摸屏作为人机交互工具,简单直观,易于操作。该系统将可编程控制器和可编程控制器作为中央处理器,实现了控制系统数据的实时交换,在实际使用中取得了良好的效果。
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