PLC與觸摸屏在鋅冶煉碼垛機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

唐小毛，劉 然，陳 強(qiáng)

(深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司，廣東 韶關(guān) 510000)

在鋅冶煉碼垛鋅錠領(lǐng)域，隨著生產(chǎn)量的不斷增加和人工成本的持續(xù)上升，低效的人工碼垛與高效的生產(chǎn)量之間的矛盾日益突出，自動(dòng)碼垛機(jī)設(shè)備需求快速增加，需要設(shè)計(jì)PLC在自動(dòng)碼垛中的應(yīng)用。

生產(chǎn)好的鋅錠需要經(jīng)過特定流程進(jìn)行碼垛打包，一包為一噸，共40塊。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果，鋅冶煉熔鑄碼垛機(jī)必須包括機(jī)械、液壓和PLC控制3部分，由PLC控制碼垛機(jī)的液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)油缸機(jī)械手完成碼垛動(dòng)作。

1 碼垛機(jī)的機(jī)械、液壓部分

(1)機(jī)械部分。由鋅錠輸送系統(tǒng)、鋅錠堆垛系統(tǒng)和鋅錠輸出系統(tǒng)組成。最主要的是鋅錠堆垛系統(tǒng)，堆垛系統(tǒng)由夾緊、翻板、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、推錠機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)等組成。

(2)液壓部分。分析碼垛要求，需要碼垛10層，每層為4塊。碼垛機(jī)共有推錠、升降、移動(dòng)、放錠等6個(gè)動(dòng)作需要液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，其中有3個(gè)是推錠機(jī)構(gòu)，分別標(biāo)注為一推、二推、三推。

2 碼垛機(jī)的生產(chǎn)工藝流程

當(dāng)光電開關(guān)檢測到鋅錠時(shí)，一推將鋅錠推入二推，有2塊后二推再推入三推，三推推入到提升位置，有4塊后再提升到移位平臺(tái)進(jìn)行移位。到達(dá)移位目的地后，開始下降，當(dāng)下降到放錠接近開關(guān)時(shí)，進(jìn)行抽板，開始放錠。抽板完全打開時(shí)，進(jìn)行回升，回升到移位平臺(tái)開始合板。然后返回到原先位置等待下次提升鋅錠。

3 碼垛機(jī)的PLC控制流程

分析碼垛機(jī)的io點(diǎn)數(shù)量有50～60個(gè)點(diǎn)作用，因此選用西門子PLC200可以滿足使用要求。根據(jù)電路圖編寫io表，明確所有io點(diǎn)的地址。按PLC控制流程圖(圖1)可編寫1個(gè)主程序和若干子程序，子程序包括塊計(jì)數(shù)子程序、層計(jì)數(shù)子程序，一推子程序、二推子程序、三推子程序、提升子程序、放錠子程序、堆放打包子程序。

圖1 碼垛機(jī)PLC控制流程Fig.1 PLC control process of palletizing machine

4 觸摸屏

本系統(tǒng)中應(yīng)用的人機(jī)界面能夠更方便、快捷的查詢到整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，方便查找故障，解決問題。本系統(tǒng)采用的是昆侖通TPC7062KX 觸摸屏，與西門子PLC200采用PPI串口通訊，TPC7062KX觸摸屏為上位機(jī)通訊主站，PLC200為通訊從站，如圖2所示。

圖2 PLC與觸摸屏網(wǎng)絡(luò)配置圖Fig.2 Network configuration diagram of PLC and touch screen

運(yùn)用MCGS嵌入版組態(tài)環(huán)境軟件將TPC7062KX觸摸屏共設(shè)計(jì)了5個(gè)界面，主界面上顯示所有接近開關(guān)的狀態(tài)信息，一目了然，從界面有區(qū)域動(dòng)畫動(dòng)作，可以手動(dòng)分段操作，便于解決故障，如圖3所示。

圖3 碼垛機(jī)TPC7062KX觸摸屏界面Fig.3 TPC7062KX touch screen interface of palletizing machine

5 結(jié)論

通過對(duì)碼垛生產(chǎn)工藝的深入分析，設(shè)計(jì)出碼垛機(jī)的PLC程序，能夠?qū)崿F(xiàn)碼垛機(jī)生產(chǎn)工藝流程。TPC7062KX觸摸屏操作簡便，工人容易掌握，降低了維修難度，提高了生產(chǎn)效率，該控制應(yīng)用思路值得推廣。

[1] 西門子公司s7-200可編程序控制器編程手冊(cè)[R].2013.

[2] 岳慶來, 周峰, 吳啟紅.可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2008: