艾默生EC20系列PLC在陶瓷印花機上的應用

摘要：本文主要講述了利用EC20 PLC在陶瓷印花機中的應用，通過此次應用，加強了該設備的自動化程度，提高了系統(tǒng)的工作效率和可靠性。 一、概述 隨著人們生活水平的日益提高，對建筑中瓷磚的美觀要求也越來越高，形形色色各式色彩的瓷磚逐漸進入了人們的視野。 瓷磚上的花色是如何作出來的呢？本文介紹的陶瓷平板印花機就是將壓好的磚坯上釉印花，再經過窯爐燒制就作成了美觀的瓷磚,該印花機可印400*400到1000*1000的瓷磚,印600*600的瓷磚可達到每分鐘14次,且調整容易,轉換印花規(guī)格時不需更換零件,只須調整夾磚定位的行程和控制參數即可。 二、系統(tǒng)控制組成及其工藝要求 A）、系統(tǒng)構成和I/O配置 1.) 機座：用來支撐和安裝各種印花部件的機架,保證整機運行時的平穩(wěn)和水平. 2.) 花網架：:支撐花網使花網升起清洗.換網或下降準備布釉印花. 3.) 花網：按瓷磚設計圖案制作好的絲網,當印花時釉料透過網孔粘附在磚坯上,經過燒制即 制成成品磚. 4.) 送磚部分:由送磚皮帶、變頻和電機構成,用于將磚坯送入印花機和將印過的磚坯送出印 花機至下一個工序. 5.) 印磚部分:由印花電機、變頻、機頭、刮刀構成，印花電機帶動鏈條驅動機頭前后移動，同時刮刀配合向前、向后、壓緊、松開。 6.) 定位汽缸：當磚坯離開進磚檢測電眼時延時升起擋住磚坯定位。 7.) 托鐵：當定位汽缸上升、送磚皮帶停止時托鐵上升使磚坯升起緩停到定位處。 8.) 夾板：當磚坯準確停止后夾板夾緊磚坯以便印花時磚坯移位。 9.) 人機界面:顯示變頻器頻率,設定各種動作延時時間,手動控制及實時報警顯示。 B）、控制要求: 1)手動和自動兩種工作狀態(tài)可自由切換.手動方式時各部件均可通過按鈕或人機界面直接操作調整,但其中多個點動按紐需在PLC內轉為閉鎖按紐。 2)自動運行時有三種印花模式,布釉印花,單次印花,重復印花. 3)在印花過程中,有時會出現(xiàn)斷停皮帶已停,但后面釉線的磚坯推擠使進磚電眼檢測到磚,造成停機,因此在程序中增加了儲磚功能,即印花時又檢測到磚坯信號,等待印花完成復位再印,清除儲磚記錄,保證了印花機連續(xù)高效的運行. 三、系統(tǒng)控制技術方案： 輸入20點，輸出14點的I/O配置，選用艾默生EC20系列40點PLC EC20-2416BRA(24入/16出) ，HMI采用EView的觸摸屏。送磚電機和印花電機選用兩臺艾默生SK系列系列1.5KW變頻器進行控制。 3．1、方案框圖 SK系列變頻器頻率通過MODBUS總線的通訊方式給定，PLC利用輸出端子控制SK系列變頻器的啟動和停止。 3．2、變頻器通訊協(xié)議設定 變頻器頻率給定通過PLC給定方式， SK系列變頻器支持MODBUS協(xié)議，可與EC20 PLC組成485網絡，下面是變頻器端設置的參數： （1）變頻器通訊速度 43號參數波特率需要和PLC系統(tǒng)塊中通訊口設置一致。 （2）變頻器通訊地址（鍵盤設定） 44號參數應該和網絡上PLC和MODBUS設備地址不同，否則產生地址沖突。 （3）控制端子設定（鍵盤設定） SK變頻器選擇通訊控制時，可設置PR11=0，端子B4必須和24V端子接通，屏幕顯示“rd”,變頻器準備就緒，這時變頻器才能控制。如果B4和24V斷開，屏幕顯示“ih”,變頻器禁用。 （4）控制字使能位設定（鍵盤設定） 串行通訊控制通過控制字PR6.42來實現(xiàn)，PR6.43是控制字使能位。首先設置PR6.43=ON，這樣PR6.42才有效。PR6.43是高級參數，需要映射到Pr71-Pr80內，并在Pr61-70內修改。 (5)控制字設定（通過PLC程序改寫） (6)頻率設定（鍵盤設定） 由于SK變頻器沒有變頻器頻率給定參數，所以只有通過多段速預制值來實現(xiàn)。 5號參數要設為Pr,表示“4個預制速度”控制方式。只有在此模式下，變頻器才能通過串口通訊設定頻率。 (7)預制頻率（通過PLC程序改寫） 18號參數為預制頻率1，PLC可以通過更改PR18的值來修改變頻器頻率。PR18對應寄存器地址（協(xié)議級）=18-1=17，PLC通過通訊修改協(xié)議地址17的值改變變頻器頻率。 （8）讀取頻率（通過PLC程序讀?。? PR85是電機頻率，PR85對應寄存器地址（協(xié)議級）=85-1=84，PLC通過讀取協(xié)議地址 84的值得到變頻器實際運行頻率。 3．3、. PLC設置 1、通訊口設置 如圖： 站號即PLC地址，網絡上必須唯一。MODBUS主站，RTU模式，其他和變頻器一致。 2、PLC程序說明 2．1、MODBUS指令說明 PLC是MODBUS主站，變頻器是MODBUS從站。PLC通過MODBUS指令發(fā)送幀給變頻器來讀寫變頻器參數，變頻器收到幀后根據不同的功能碼返回幀。 幀結構： MODBUS指令格式： MODBUS S1 S2 S3 其中：S1是PLC的通訊端口，只能是端口1，因為PLC的端口0只支持MODBUS從站，不能發(fā)送數據。S2是發(fā)送數據起始地址，S3是接收數據起始地址 使用MODBUS指令前，必須把發(fā)送數據賦值到S2開始的地址中。 四、結束語 本系統(tǒng)具有以下幾個特點： 1.連續(xù)控制精度高，工作穩(wěn)定。 2.新增儲磚功能，減少故障停機，提高工作效率。 3.PLC內存容量大，能存放大量工藝參數，便于用戶生成不同規(guī)格的產品，只需簡單的調整，即能切換到不同的產品線的生產。 關于艾默生工業(yè)自動化（中國） 艾默生工業(yè)自動化（中國）是艾默生網絡能源所屬業(yè)務單元，EMERSON其中的工業(yè)自動化和過程控制是全球最著名的工控產品供應商之一，能提供交直流驅動器、PLC、各類電機、各類閥門、各類分析檢測儀表、過程控制系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)等眾多產品，旗下?lián)碛斜姸嘀放疲I(yè)自動化包括：艾默生工業(yè)自動化（中國）、英國CT（Control Techniques）、美國電機(Us motors)、利萊森瑪（Leroy Somer）；過程控制包括：費希爾（Fisher Contros）、高準(Micro Motion)、羅斯蒙特（Rosemount)、西屋(Westinghouse Procsess Control)等。 艾默生工業(yè)自動化（中國）一直致力于中國的工控領域，擁有完整的研發(fā)、銷售、供應鏈、服務平臺，是中國工控行業(yè)的主流供應商之一，產品遍及中國各行各業(yè)，能提供PLC、觸摸屏、變頻器等產品。 如欲查詢艾默生工業(yè)自動化（中國）詳情，請瀏覽www.emersonnetworkpower.com.cn ,如欲查詢艾默生工業(yè)自動化（中國）全方位解決方案，請瀏覽 www.emersonnetworkpower.com 關于Emerson 總部位于美國圣路易斯市的Emerson（紐約證券交易所股票代碼:EMR）是一家全球領先的公司，該公司將技術與工程相結合，在網絡能源、過程管理、工業(yè)自動化、環(huán)境優(yōu)化技術及家電和工具等領域為客戶提供創(chuàng)新性的解決方案。公司在2006財年的銷售額達201億美元。 欲了解進一步信息,歡迎訪問www.GoToEmerson.com （全球） ，www.emerson.com.cn （中國）等網站。