00006.基于PLC的陽極組裝懸掛式輸送機控制系統(tǒng)分析

1、332基于PLC的陽極組裝懸掛式輸送機控制系統(tǒng)分析基于PLC的陽極組裝懸掛式輸送機控制系統(tǒng)分析檢修廠 潘延軍摘 要：本文介紹了一種基于PLC的過程控制系統(tǒng),并對PLC編程中部分常規(guī)指令的靈活應用進行探討分析，對設備之間連鎖信號的交接中遇到的問題如何解決提出合理的建議。關鍵詞: PLC 組態(tài)軟件 連鎖信號1 引言在當今自動化程度越來越高的現(xiàn)代化企業(yè)中，以PLC為主構建的過程控制系統(tǒng)是一種比較可靠的控制系統(tǒng)，它以編程的便捷性以及使用的可靠性而廣泛應用于各大現(xiàn)代化企業(yè)中。在電解鋁炭素廠陽極組裝車間，基于PLC的懸掛式輸送機控制系統(tǒng)對于整個車間的自動化控制系統(tǒng)起著至關重要的作用。中國鋁業(yè)連城分公司由于

2、受地域限制，其組裝車間設計的空間小，給懸掛式輸送機的設計增加了難度,導致懸掛式輸送機彎道增多，道岔增加，小車停止站增多,無形中給編程增加了難度，而其控制系統(tǒng)在編程中運用的一些技巧以及在實踐生產(chǎn)中表現(xiàn)出的不足很值得我們探討。2 系統(tǒng)的控制功能該系統(tǒng)用于控制懸掛式輸送機輸送殘極導桿通過裝卸站、電解質清理、拋丸清理、殘極壓脫、導桿矯直、導桿清刷、鋼爪蘸石墨、鋼爪烘干、組裝陽極磷鐵澆鑄以及不合格導桿下線等工序,最終下線合格的組裝陽極，該控制系統(tǒng)與地面裝卸站、拋丸機、聯(lián)合壓脫機及澆注機等十幾臺設備控制系統(tǒng)之間互相聯(lián)鎖，共同完成整個工藝過程.該系統(tǒng)通過PLC中的程序自動執(zhí)行，由中控室操作人員通過上位機進行

3、監(jiān)控。3 系統(tǒng)的體系結構設計及編程特色陽極組裝懸掛式輸送機在整個陽極組裝工藝程序中起承上啟下、工藝過渡的銜接作用，其控制系統(tǒng)通過AB SLC500 PLC進行系統(tǒng)控制，通過人機界面進行設備運行監(jiān)控，與其他設備之間的連鎖通過硬接線和MSG兩種方式進行信號交接. 3.1 監(jiān)控層的實現(xiàn)監(jiān)控層為SCADA層，即人機對話。計算機控制在現(xiàn)代化的工業(yè)控制中已經(jīng)是不可或缺的組成部連 鋁 科 技分，陽極組裝懸掛式輸送機控制系統(tǒng)上位機通過RSView32組態(tài)軟件與PLC通訊進行數(shù)據(jù)采集，最終以友好的的人機對話界面自動顯示懸掛式輸送機的運行情況、各停止站工作情況、小車運行狀況、驅動電機運行情況等，同時通過報警界面可

4、方便的知道系統(tǒng)故障點。該監(jiān)控層通過一位中控室操作人員即可監(jiān)控整個懸掛式輸送機的運行狀況。圖1所示為系統(tǒng)組態(tài)軟件部分示意圖。圖1 系統(tǒng)組態(tài)軟件部分示意圖 3。2控制層的實現(xiàn)控制層主要以AB SLC500 PLC為主，CPU帶有一個擴展機架，通過開關量輸入模塊、開關量輸出模塊等,實現(xiàn)對驅動電機、電磁閥等執(zhí)行機構進行監(jiān)視和控制.為了保證設備的良好運行,該系統(tǒng)的控制程序在編程過程中靈活運用鎖存和解鎖指令實現(xiàn)各站小車的運行控制和道岔的打開關閉控制等，極大的提供了程序的可讀性，方便于維護和閱讀.下圖是懸掛式輸送機其中一個停止站的控制程序。 圖2 鋼爪烘干后存車位發(fā)車控制程序圖結合圖1和圖2可以看出，當陽極

5、輸送小車進入小車停止站T54時，占位信號ZW54（I:5/14）被置位，0276梯級輸出條件為真，電磁閥SL54打開，停止站T54放出小車后電磁閥SL54自動關閉，同時T54發(fā)車條件鎖存,T54發(fā)車條件常閉點斷開，小車放出后占位信號清零，0276梯級輸出條件變?yōu)榧伲斚乱恍≤囘M入小車停止站T54時，電磁閥SL54不再打開，直到前一小車通過澆注站等待位滿位開關MW55后,0277梯級輸出為真，T54發(fā)車條件解鎖存，T54發(fā)車條件常閉點再次置位，0276梯級輸出條件再次為真,電磁閥SL54再次打開放出下一小車.這種編程控制方式簡潔明快，易于理解。它通過前一個小車的運行來觸發(fā)后一小車的發(fā)車條件，避免

6、了前一小車還沒有完全從停止站放出,后面的小車追尾發(fā)車，導致電磁閥控制的停車器卡住小車，損壞設備。在相對復雜的工藝控制中，該控制系統(tǒng)同樣能夠以最簡單的方式達到控制目的.如圖3所示，帶有殘極的導桿經(jīng)過聯(lián)合壓脫機壓脫后,陽極導桿會出現(xiàn)合格導桿、變形導桿和殘極沒有壓脫干凈三種情況，所以壓脫后的導桿經(jīng)過三種途徑進行循環(huán)，一種是合格導桿進入正常運行工序，另一種是變形導桿經(jīng)過一級道岔進入矯直工序,第三種是殘極沒有壓脫干凈的導桿進入循環(huán)壓脫工序.圖3由上圖可以看出在程序中合格導桿、矯直導桿和需要再壓脫的導桿三種情況通過鎖存和解鎖存連 鋁 科 技指令相互連鎖相互制約,例如：通過按鈕開關選擇了矯直,則輸入點I:2

7、/3被置位，0161梯級輸出條件為真,輸出點B3：32/2鎖存，B3：32/2常閉點為假，0161梯級和0162梯級輸出條件必定為假.只有在帶有需矯直導桿的小車觸發(fā)矯直站前道岔彎通清除信號WTQ3（I:6/2）后B3：32/2才能被解鎖存。而這種通過鎖存和解鎖存的控制方式將直接影響懸掛式輸送機兩級道岔的打開或關閉連鎖控制。如下圖所示.圖4 3。3連鎖層的實現(xiàn)陽極組裝車間主生產(chǎn)線主要通過懸掛式輸送機進行各個工序的銜接，所以懸掛式輸送機的控制系統(tǒng)與各個工序其它設備之間都有連鎖信號，該控制系統(tǒng)通過硬接線和MSG兩種方式進行懸掛式輸送機與其它設備的信號交接。其與聯(lián)合壓脫機及澆注機的控制連鎖是通過硬接線的方式，與裝卸站及蘸石墨機等設備是通過MSG連鎖方式。如圖5所示。經(jīng)過長期的實踐發(fā)現(xiàn)，運用硬接線方式進行信號交接比較可靠，故障率非常低.而通過MSG方式進行信號交接效果較差.MSG連鎖方式對客觀條件的要求相對較高，而組裝車間環(huán)境較差，粉塵、動力電源干擾、溫度等等都會影響到MSG信號交接.原來裝卸站與懸掛式輸送機通過MSG方式連鎖,經(jīng)常出現(xiàn)交接信號故障，后來我們將其改為硬接線方式，效果顯著，經(jīng)過多年運行,沒有發(fā)生過一次信號交接故障.圖54、結束語基于PLC的過程控制系統(tǒng)極大的提高了企業(yè)