基于西門(mén)子1200 PLC和G120變頻器的回焊爐調(diào)速控制

趙媛媛

(河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院，鄭州 451191)

0 引言

西門(mén)子 G120C與同類(lèi)相比，相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速、調(diào)試簡(jiǎn)便、功能豐富。集成了安全功能(STO，可通過(guò)端子或PROFIsafe激活)，多種可選的通用的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲(chǔ)卡槽眾多功能。

G120C 變頻器可選Modbus RTU、PROFIBUS、CAN以及USS等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡(jiǎn)單地采用PC機(jī)通過(guò)USB接口、BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

西門(mén)子S7-1200 CPU1214采用工業(yè)以太網(wǎng)PROFONET接口，硬件組態(tài)方便簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展多個(gè)模塊。TIA Protal V15軟件集成了西門(mén)子多個(gè)工程軟件，將HMI、PLC、仿真、通信等融合一體。本文通過(guò)TIA Protal V15對(duì)PLC和變頻器進(jìn)行編程和參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了回焊爐的調(diào)速控制。

1 控制要求

某品牌的手機(jī)生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)有一回焊爐，需要自主設(shè)計(jì)該電控部分，回焊爐主要用于物料或治具的烘烤加熱作用，它主要由傳動(dòng)運(yùn)輸鏈板和紅外線(xiàn)加熱裝置組成，通過(guò)紅外線(xiàn)燈管加熱形成不同溫度的區(qū)間環(huán)境，由特定的測(cè)溫工具進(jìn)行溫度監(jiān)控，可以通過(guò)傳動(dòng)運(yùn)輸裝置的速度調(diào)試物料在各個(gè)溫度區(qū)域停留的時(shí)間。

在運(yùn)輸物料中撥動(dòng)SA2開(kāi)關(guān)，變頻器控制輸送鏈板電機(jī)以20 Hz速度運(yùn)轉(zhuǎn)；溫控器的報(bào)警功能可以通過(guò)開(kāi)關(guān)SA3選擇有或無(wú)，當(dāng)溫控器不具有報(bào)警功能，輸送鏈板以最慢10 Hz速度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC選用S7-1200 CPU1214(DC/DC/DC)，變頻器選用G120C。

2 硬件設(shè)計(jì)

G120C采用PN FSAA IP20 0.55kW UF，其端子排接線(xiàn)方式如圖1所示[1]-[2]。

圖1 端子排接線(xiàn)方式

西門(mén)子G120C進(jìn)行了端子的預(yù)設(shè)置，即接口宏，可通過(guò)預(yù)設(shè)置同時(shí)對(duì)多個(gè)端子進(jìn)行設(shè)置，每一種接口宏都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的接線(xiàn)，可以通過(guò)G120C的操作說(shuō)明選擇所需設(shè)置，進(jìn)行接線(xiàn)和參數(shù)設(shè)置。本文所述的回焊爐需要兩段速控制，所需的預(yù)設(shè)置如圖2所示[3]。

圖2 預(yù)設(shè)置2接線(xiàn)圖

接口宏為2，可通過(guò)參數(shù)P0015進(jìn)行設(shè)置，在調(diào)試模式下修改P0015的值。轉(zhuǎn)速的設(shè)置可通過(guò)轉(zhuǎn)速與頻率的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果通過(guò)對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速1 450 r·min-1對(duì)應(yīng)頻率50 Hz，轉(zhuǎn)速與頻率的關(guān)系式如下

3 軟件設(shè)計(jì)

按照端子預(yù)設(shè)置的要求，DI 0為啟動(dòng)信號(hào)輸入端，必須一直為高電平狀態(tài)，同時(shí)DI 0對(duì)應(yīng)第一段轉(zhuǎn)速，DI 1對(duì)應(yīng)第二段轉(zhuǎn)速，如果DI 0、DI 1同時(shí)為高電平時(shí)，則變頻器將兩個(gè)轉(zhuǎn)速的值相加。固定轉(zhuǎn)速可通過(guò)參數(shù)P1001和P1002進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置參數(shù)通過(guò)TIA Protal V15軟件修改如圖3所示。

圖3 參數(shù)調(diào)試

完成回焊爐的調(diào)速控制所需設(shè)置的參數(shù)如表1。

表1 參數(shù)設(shè)置

變頻器與PLC的接線(xiàn)圖如圖4所示。

圖4 PLC與變頻器接線(xiàn)圖

完成線(xiàn)路的連接及參數(shù)的設(shè)置后，需要編寫(xiě)PLC程序?qū)ψ冾l器控制，程序段如圖5所示。

圖5 PLC程序

4 結(jié)論

隨著軟件的集成化，其功能也越強(qiáng)大，本文通過(guò)TIA Protal V15軟件調(diào)試變頻器參數(shù)，既節(jié)省了面板輸入所需時(shí)間，又增加了參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性。PLC控制變頻器，使控制更加智能化，通過(guò)該系統(tǒng)優(yōu)化了回焊爐的控制。