PLC控制系統(tǒng)在彈簧錘裝置中的應用

摘要：以昆侖通態(tài)TPC1162HI觸摸屏為人機界面，通過歐姆龍CP1L PLC為控制器，實現對彈簧錘清灰裝置進行手動、自動控制，系統(tǒng)參數設置，及設備狀態(tài)的監(jiān)測，經現場實際運行證明該系統(tǒng)可靠，提高了振打效率。

關鍵詞：人機界面 PLC 彈簧錘

彈簧錘清灰裝置以其高效安全的特點，適用于鍋爐管束、灰斗、灰槽、煙道、渣斗等各種工藝情況。PLC控制系統(tǒng)的投入使彈簧錘的操作變得更加的便捷、安全，使得設備的運行更加可靠。

1 工藝要求

本系統(tǒng)以株洲冶煉廠44臺彈簧振打清灰裝置為例。具體工藝要求如下。

①44臺設備輪訓啟停，第一臺設備啟動一定時間后，延時一定時間啟動第二臺，44臺都啟動一次后，再延時一定時間后自動進行第二輪的循環(huán)振打。

②每次啟動設備前，首先把需要啟動的設備設置在自動狀態(tài)，同時需要設定好每臺設備的運行時間、間隔時間、及第二次循環(huán)的延時時間，然后按啟動按鈕，進行集中啟動。

③當進行集中輪訓動作時，如果有其中某一臺設備出現故障，或需要檢修，把該臺設備設置到檢修狀態(tài)，其它設備輪訓動作不受影響，會自動跳過該臺設備輪訓。

④如果其中某一臺設備需要手動控制，把該設備打到手動狀態(tài)，然后進行單臺啟動。

2 控制系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)主要由一臺歐姆龍CP1L可編程控制器，一臺昆侖通態(tài)TPC1162HI觸摸屏通過232口通訊組成，以及各類低壓元器件組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)電路設計

每臺振打裝置單獨用一路斷路器進行供電和保護，本系統(tǒng)中的運行反饋信號通過接觸器→PLC，過載信號通過熱繼電器→PLC的方式進行采集，設備主回路電氣圖如圖2所示。

4 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)的軟件設計包括PLC的程序設計和上位機軟件設計。

4.1 PLC程序設計

系統(tǒng)用戶程序以歐姆龍的CX-Programmer為編程環(huán)境，采用模塊化的設計結構，主要由手動控制模塊、自動控制部分和報警部分組成。

關鍵技術：

①自動邏輯功能

系統(tǒng)由三個控制方式組成：手動控制、檢修、自動控制。在手動控制方式的時候，程序調用手動控制模塊，每臺振打裝置由觸摸屏單獨控制進行啟動停止，不受設定的振打時間的影響。在檢修狀態(tài)時，振打裝置不能起停。

系統(tǒng)進入自動控制方式后，點擊“自動啟動”，系統(tǒng)將循環(huán)執(zhí)行全自動控制程序。首先從第一臺設定為自動的彈簧錘開始啟動，當第一臺彈簧錘完成設定的運行時間后便停止，延時設定的時間后運行，下一臺設定為自動控制的彈簧錘，直至最后一臺完成運行時間。如果設定有第二個循環(huán)，則在延時一個設定時間后重新從第一臺彈簧錘開始振打，直至完成設定的循環(huán)次數。自動運行定時、邏輯框圖如圖3所示。

②采用移位的方法對輸出進行循環(huán)置位。

在自動運行時需要多處延時，每臺彈簧錘運行、彈簧錘運行間隔、以及循環(huán)間隔的時間都需要利用程序里的計時器進行延時，如果采用常用的方法則44臺彈簧錘需要近百個計時器，而在本系統(tǒng)中采用延時移位的方法只需要3個計時器即可。

用一個定時器計時彈簧錘的運行時間，當運行時間到時，用另一計時器開始計時間隔時間，同時利用歐姆龍自帶的移位指令“SFT”向前移動一位，置位下一個中間位，當間隔時間到時把中間位賦給輸出。最后用一計時器計算循環(huán)間隔時間。

4.2 上位機組態(tài)軟件設計

系統(tǒng)選用昆侖通態(tài)的MCGS組態(tài)軟件，形象的顯示彈簧錘振打清灰裝置的系統(tǒng)參數和工藝畫面，通過設計的控制畫面，可在上位機上直接對設備進行手動控制、自動控制及其參數的設定。根據PLC采集的信息，可以在上位機上建立各類信息數據庫，對各工藝做出趨勢圖、報警歸納處理查詢和系統(tǒng)運行時間監(jiān)控查詢。以供值班人員分析處理，改進管理方法，提高經濟效益。

5 結語

該控制系統(tǒng)經過目前半年多的運行，不僅操作比原先便捷簡單，而且工作穩(wěn)定，一直未出現故障。設備的各項性能完全滿足生產要求。經過改造后，整個設備電控系統(tǒng)的可靠性得到了提升，平均無故障工作的時間大大提高，設備的維護也變得方便、簡單，費用低。

參考文獻：

[1]廖常初.PLC編程及運用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2]OMRON可編程序控制器編程手冊.

[3]戴芬良.PLC控制系統(tǒng)抗干擾技術探究[J].電子技術與軟件工程，2013（22）.

作者簡介：黃善云，男，湖南株洲人，株洲冶煉集團電氣工程師，鋅焙燒廠設備室主任。