CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設(shè)備上的應(yīng)用

鐘書華 譚志光

摘 要：本文主要通過介紹CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設(shè)備上的應(yīng)用，來展示CP1H在小型機上應(yīng)用的優(yōu)勢.

關(guān)鍵詞：CP1H;在線除氣;鋁液;小型機

鋁液熔體在線除氣設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)葉輪將惰性氣體彌散進入鋁熔體中，經(jīng)過碰撞、捕捉、吸附，隨惰性氣體上浮將熔體中的氫帶出鋁液面，即實現(xiàn)連續(xù)在線除氣之目的。獲得潔凈的鋁熔體，它主要由主控制系統(tǒng)，加熱控制系統(tǒng)及惰性氣體控制系統(tǒng)組成，各個系統(tǒng)通過CP1H的集中控制，實現(xiàn)設(shè)備的懸臂聯(lián)動，加熱的精確控制 ，惰性氣體的連鎖控制.整體的框架如下圖所示：

圖1 CP1H整體的框架

OMRON CP1H系列plc定位于小型機，但是卻具備了很多中型機的功能，如自帶脈沖輸出和模擬量輸出等，在通訊方面配備了通用的USB接口用于實現(xiàn)程序的方便快的下載及上傳，更重要的事，CP1H具備了RS-232C和RS-485串行通信接口，方便和現(xiàn)場的設(shè)備適時通信，同時可以通過cif-41模塊來擴展以太網(wǎng)，極大的方便了用戶現(xiàn)場使用，一定度上滿足了工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的高性能、高集成度以及提高維護性能的需求。下面針對CP1H系列PLC在鋁液熔體在線除氣設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用做一下介紹。

1 硬件方面

根據(jù)客戶需要，鋁液在線系統(tǒng)配置了CP1H-XA40DR-A+CP1W-20EDR1，由于PLC自帶了4路模擬輸入模塊，2路模擬量輸出，滿足了系統(tǒng)溫度、氣體流量，葉輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的采集和控制，不需要再額外的配置模擬量擴展模塊，同時其模擬量使用范圍很廣， 分別有-10V-10V、0-10V、1-5V、0-20Ma、4-20Ma供選擇，所以對現(xiàn)場傳感器的選型就變的靈活的很多了。即方便使用，節(jié)約了空間，同時也節(jié)省了對擴張模塊需求的成本。

圖2和圖3分別描述的模擬量輸入和輸出的硬件接線，由于鋁液熔體在線除氣設(shè)備一般采用可控硅調(diào)整器實現(xiàn)對箱體加熱元件進行控制，為了防止加熱元件所帶來的干擾問題，我們可以隔離器對現(xiàn)場采集回來的信號隔離變送，保證現(xiàn)場信號的穩(wěn)定。從而保證控制的準確性。

2 軟件方面

CP1H使用CX-Programmer進行編程，軟件中自帶的SCL指令和PID指令極大的方便了現(xiàn)場鋁液在線除氣設(shè)備溫度、轉(zhuǎn)速和流量的采集監(jiān)控編程。在軟件中很方便的對現(xiàn)場的模擬量量程進行設(shè)置，如下圖4所示，在實際的應(yīng)用中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，客戶往往要求鋁液靜態(tài)溫度控制在≤3℃，為了滿足這一要求，我們使用CX-Programmer自帶的自整定PID實現(xiàn)對PID參數(shù)調(diào)整，保證了控制精度要求。

圖2模擬量輸入硬件接線

圖3模擬量輸出硬件接線

圖4 CX-Programmer自帶的自整定PID

但是需要注意的是，量程一旦被設(shè)定，則在CP1H電源ON期間不能變更 ，如果需要變更輸入輸出量程，需要在CX-Programmer設(shè)置后，再次接通CPU的電源才能生效。

3 通訊方面

由于鋁液在線除氣設(shè)備往往需要和現(xiàn)場的鑄機，過濾箱等設(shè)備系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備也同為CP1H或CJ1M時，只要將PLC的通訊方式設(shè)置成“串行PLC 鏈接”，通過為CP1H CPU單元上安裝RS-422A/485選件板（或RS-232C 選件板），就可以在CP1H CPU 單元之間、或CP1H CPU單元與CJ1M CPU單元間，無需程序進行數(shù)據(jù)交換。

4 結(jié)語

采用CP1H系列plc作為鋁熔體在線除氣設(shè)備的控制核心CPU已經(jīng)在客戶現(xiàn)場得到廣泛的應(yīng)用，CP1H集成CS/CJ各種功能為一體，通過內(nèi)置的多種功能充實、強化了應(yīng)用能力，并且縮短了程序的設(shè)計時間及設(shè)備的現(xiàn)場安裝調(diào)試時間，在客戶現(xiàn)場應(yīng)用中得到了廣泛的認可。

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