PLC與觸摸屏在硫化機上的應用

盛敏，江河

(益陽橡膠塑料機械集團有限公司，湖南 益陽 413000)

PLC與觸摸屏在硫化機上的應用

Applications of PLC and touch screen on curing machines

盛敏，江河

(益陽橡膠塑料機械集團有限公司，湖南 益陽 413000)

通過介紹硫化機的生產(chǎn)工藝引出與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)在該生產(chǎn)工藝中的應用。最后，通過一個案例說明應該根據(jù)實際情況進行優(yōu)化自身的設置，以期達到良好的效果。

PLC；觸摸屏；硫化機；應用

經(jīng)濟競爭的加劇促使各個企業(yè)注意提高各自的生產(chǎn)效率，在實現(xiàn)生產(chǎn)自動化方面都表現(xiàn)出熱情和迫切的愿望。隨著自動化技術國產(chǎn)化程度越來越高，實現(xiàn)自動化的成本也開始大幅度降低，自動化設備的售價開始走低，工廠自動化開始普遍推廣開來。由PLC與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)是操作簡單、功能強大以及穩(wěn)定性優(yōu)越的自動化技術。

1 硫化機的生產(chǎn)工藝

高分子化合硫化反應需要一定的壓力和溫度，硫化機就是提供這些反應條件、提供反應空間的機器。硫化反應所需要關鍵工藝參數(shù)都由硫化機來控制。硫化機的液壓系統(tǒng)可以提供壓力；而加熱系統(tǒng)提供的熱介質(zhì)可以提供所需要的溫度。硫化反應的工藝參數(shù)還和具體配方有關系，實現(xiàn)這些工藝參數(shù)持續(xù)穩(wěn)定的進行就需要硫化機進行大量的控制操作。這樣硫化機生產(chǎn)工藝中存在如何控制開關量、開關順序以及數(shù)據(jù)的搜集、反饋等控制單元。較早的控制辦法都是用繼電器邏輯控制，這樣的控制方式連接線路多、分布散，操作基本依靠人工完成、復雜、效率很低，最大的缺點就是不能實現(xiàn)工藝參數(shù)準確控制。而現(xiàn)在基本都采用了PLC這類可編程控制器可以實現(xiàn)對這些操作單元的集中控制。PLC擁有更加使用便捷、可靠性高、維修方便等良好特性。

2 控制系統(tǒng)的應用

硫化機的控制系統(tǒng)一般包括觸摸屏、PLC、各類行程開關、壓力閉合開關、報警器、電動機、自動開關等。機器上原有的控制設備是基礎，PLC集中有效的控制這些控制單元，而連接PLC的觸摸屏更加直觀的展現(xiàn)機器控制的情況，并通過在觸摸屏的操作來實現(xiàn)對機器調(diào)節(jié)?？梢娺@個兩個部件是控制系統(tǒng)的核心。當前利用比較廣的PLC有兩家：歐姆龍、三菱，觸摸屏有研華和三菱。下面以三菱PLC 和eViewMT506的觸摸屏為例介紹控制系統(tǒng)的應用。

2.1 系統(tǒng)硬件的介紹

三菱PLC硬件介紹：

硫化生產(chǎn)過程是一個復雜化學變化過程，溫度的變化很快，準確的判定和監(jiān)控內(nèi)部溫度的變化關鍵是設備溫度采集裝置的放置位置、信號是否能準確傳遞和根據(jù)信號準確的呈現(xiàn)溫度是否為實際溫度。而三菱PLC的溫度控制模塊備有兩套不同的輸入端和兩套不同的輸出端，能滿足各種采集裝置信號傳遞的要求，PLC良好的邏輯計算能力也能滿足將信號轉(zhuǎn)化為真實溫度的需要。

2.2 觸摸屏的設計應用

觸摸屏的的配置就是為了直觀、操作方便。實現(xiàn)這些功能，觸摸屏上配置眾多的數(shù)字量輸入點，便于獲得數(shù)據(jù)信號；觸摸屏還被設計更加便捷的人機畫面。這些畫面主要有主界面、各類參數(shù)修訂界面、自動或者手動的監(jiān)控畫面、數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢圖。

2.2.1 主界面的內(nèi)容

一般情況主界面上有整個工藝流程的全貌、配置用以進入?yún)?shù)設定畫面和監(jiān)控畫面的引導鍵、緊急報警按鈕、緊急停車按鈕等。全面的了解生產(chǎn)情況、進入其他畫面和處理緊急情況是主界面的功能。是觸摸屏最常見的界面。該界面還可以有公司的標志或者一些警示用語等。

2.2.2 各類參數(shù)修訂界面

硫化機生產(chǎn)過程中，一些生產(chǎn)工藝參數(shù)需要設定或者微調(diào)，這些操作都需要這個界面上來完成。這個畫面布局這各種參數(shù)標示，點擊標示就可以進行數(shù)字輸入。

2.2.3 自動或者手動的監(jiān)控畫面

在該畫面上布局設備不同工藝參數(shù)狀態(tài)的指示燈，指示燈有不同顏色來最直觀的表達運行狀態(tài)，例如：綠色代表良好、紅色代表警告。這些都是自動監(jiān)控，該界面有手動控制按鈕，主要用來檢驗模具的開啟、閉合的有效性。

2.2.4 數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢圖的畫面

數(shù)據(jù)可以得到保存和分析，這些大量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的分析和趨勢圖可以在數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢畫面上呈現(xiàn)。該畫面還有時間節(jié)點等按鈕，用來調(diào)取查看一段時間數(shù)據(jù)趨勢。

2.3 遠程控制技術的應用

為了更好監(jiān)督生產(chǎn)工藝的執(zhí)行，方便更高管理層集中觀測生產(chǎn)情況，企業(yè)還可以設置簡化版的Facility Management and Control System(FMCS)即 FMCS系統(tǒng)。FMCS 控制系統(tǒng)即廠務監(jiān)控系統(tǒng)就是將各個監(jiān)控系統(tǒng)中采集的信息，通過一定的演算法則，利用各種通訊設施匯總道中央監(jiān)控設備，由中央監(jiān)控系統(tǒng)和分級監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的權限對全廠情況進行監(jiān)督控制。在這種工程技術的思路下，將所有機臺編號，通過局域網(wǎng)的布局，將機臺配置的觸摸屏的數(shù)據(jù)和控制權限集中到一臺控制電腦上，通過該電腦可以查看所有操作步驟，甚至可以實施在該電腦操作對應的觸摸屏。實現(xiàn)全程控制的效果。

3 案例分析

3.1 情況介紹

某公司的硫化生產(chǎn)工序，采用了PLC與觸摸屏組成的生產(chǎn)控制系統(tǒng)操作硫化機的生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量也穩(wěn)步上升，起到良好的效果。只是實際操作過程中，還存在一些具體操作問題,例如：在硫化生產(chǎn)中，由于一些突發(fā)原因，造成硫化溫度與壓力達不到工藝要求。在PLC系統(tǒng)報警后操作人員無法即時做出最正確的操作時，本系統(tǒng)自動延長硫化。當操作人員再次進行手動操作時，本系統(tǒng)自動延長硫化會自動取消，這樣不會影響后續(xù)的生產(chǎn)。

3.2 改進效果

本控制系統(tǒng)由PLC自行控制硫化工藝，為了達到工藝要求，工藝人員進行了設置優(yōu)化，具體設置方式參考圖1。

圖1 內(nèi)溫報警延硫設置畫面

例如圖1中的內(nèi)溫報警延硫設置，當在硫化步序設置范圍內(nèi)，通過PLC監(jiān)控溫度范圍，PLC采集數(shù)據(jù)并反饋給控制系統(tǒng)，根據(jù)設置的具體參數(shù)自動選擇延長硫化時間。從而達到保護硫化工藝的目的。本系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過一年多的現(xiàn)場實際檢驗，獲得了客戶的認可與好評。

總之，PLC、觸摸屏和遠程控制等技術的綜合應用使得硫化機工作更加精準、安全，提高生產(chǎn)效率，降低了勞動強度?？傮w上降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)整體競爭力。

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(R-01)

TQ330.493

1009-797X(2015)21-0057-02

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.21.011

盛敏（1986-），男，電氣工程師助理，主要從事PLC通訊以及與電腦連接監(jiān)控PLC的相關工作。

2014-09-06