基于PLC定時(shí)器的水泥連包計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1、 某水泥公司有3條水泥包裝生產(chǎn)線，原先是用繼電器系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，但效果不佳。2009年12月對(duì)其進(jìn)行改造，采用PLC 系統(tǒng)的定時(shí)器功能進(jìn)行計(jì)數(shù)，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行表明，該系統(tǒng)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，而且可以識(shí)別連包情況。1原計(jì)數(shù)系統(tǒng)原理原計(jì)數(shù)系統(tǒng)如圖1所示。當(dāng)有水泥袋經(jīng)過信號(hào)檢測(cè)電路的發(fā)射極和接收極之間時(shí)，中間繼電器KA 接通；常開觸點(diǎn)KA 和水泥輸運(yùn)帶電動(dòng)機(jī)接觸器KM 的輔助常開觸點(diǎn)串聯(lián)提供計(jì)數(shù)信號(hào)，當(dāng)這兩觸點(diǎn)同時(shí)閉合時(shí)，計(jì)數(shù)信號(hào)有效，光字牌加1計(jì)數(shù)并顯示；按下按鈕SB ，中間繼電器KA1接通，其常開觸點(diǎn)閉合，復(fù)位信號(hào)有效，光字牌復(fù)位清零。圖1原計(jì)數(shù)系統(tǒng)示意圖由于灰塵影響，某個(gè)觸點(diǎn)會(huì)接觸不良，造成計(jì)數(shù)漏計(jì)；

2、而且當(dāng)水泥連包時(shí)會(huì)少計(jì)，一般只能計(jì)為一包；同時(shí)偶爾出現(xiàn)的干擾可能會(huì)造成多計(jì)一包。這種計(jì)數(shù)不準(zhǔn)問題，會(huì)增加現(xiàn)場(chǎng)人員很多困難，甚至引發(fā)其他矛盾。2硬件電路設(shè)計(jì)及基本原理根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求，確定由一臺(tái)PLC 控制一條生產(chǎn)線，這樣對(duì)原來3套繼電器系統(tǒng)改造時(shí)，接線會(huì)容易，維護(hù)和修改程序時(shí)方便，因此選用該公司庫(kù)存的OMRON 公司的CPM1A-30CDR-A-V1型PLC 。每條線的設(shè)計(jì)相同，PLC 的接線如圖2所示。常開觸點(diǎn)KA 接至輸入點(diǎn)0.00，計(jì)數(shù)信號(hào)由輸出點(diǎn)10.00輸出。開始設(shè)計(jì)時(shí)，原采用常開觸點(diǎn)KM （圖2中的KA2位置）作為PLC 計(jì)數(shù)的開始信號(hào)，即當(dāng)接觸器KM 接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶電運(yùn)轉(zhuǎn)，其輔助常

3、開觸點(diǎn)接通PLC 計(jì)數(shù)功能。但由于受灰塵影響，KM 觸點(diǎn)可能會(huì)因接觸不良從而導(dǎo)致計(jì)數(shù)不準(zhǔn)（試運(yùn)行中偶爾會(huì)出現(xiàn)停止計(jì)數(shù)現(xiàn)象），因此，增加1個(gè)密封效果好的中間繼電器KA2，其線圈和接觸器KM 的線圈并聯(lián)，如圖3所示，其觸點(diǎn)代替KM 輔助觸點(diǎn)，這樣避免了上述計(jì)數(shù)不準(zhǔn)問題。KA2的兩對(duì)常開觸點(diǎn)并聯(lián)，增加了系統(tǒng)可靠性。圖2PLC 接線示意圖圖3中繼KA2的線圈接線示意圖根據(jù)實(shí)際要求，皮帶的啟停和計(jì)數(shù)復(fù)位線路不變，工作人員操作方式同改造前。3軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路是：當(dāng)水泥連包時(shí)，通過PLC 內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)算，來確定水泥袋數(shù)，并輸出相應(yīng)計(jì)數(shù)信號(hào)。水泥連包的情況示意如圖4所示，設(shè)計(jì)時(shí)按順式最多的時(shí)候有78包，橫式

4、最多2包考慮，如虛線所示。經(jīng)過測(cè)量，整包水泥通過某點(diǎn)的時(shí)間為0.884s ，袋長(zhǎng)為0.68m 、寬為0.40m ?？紤]干擾的影響，設(shè)定計(jì)數(shù)觸點(diǎn)持續(xù)接通0.1s 計(jì)為一包。當(dāng)連包時(shí)，持續(xù)接通時(shí)間為0.1+0.88=0.98s再計(jì)一包，依此類推。而當(dāng)橫式基于PLC 定時(shí)器的水泥連包計(jì)數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用吳文通1，杜煒2(1.井岡山大學(xué)，江西吉安343009；2. 江西泰和南方水泥有限公司，江西泰和343700中圖分類號(hào)：TQ172.68文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：10029877（2011）04-0064-0264-連包時(shí)，兩包的長(zhǎng)度為0.80m ，按以上速度計(jì)算，持續(xù)時(shí)間為1.04s ，大于0.98s

5、，所以也能連計(jì)兩包，經(jīng)過試驗(yàn)，計(jì)數(shù)非常準(zhǔn)確。圖4水泥連包狀態(tài)圖具體程序如圖5所示。圖5包裝計(jì)數(shù)PLC 程序該程序能連計(jì)9包，CPM1A-30CDR-A-V1型PLC 的定時(shí)器總共有128點(diǎn)，通過添加定時(shí)器還可以增加連計(jì)包數(shù)。皮帶運(yùn)行時(shí)，常開觸點(diǎn)0.02為ON ，準(zhǔn)備計(jì)數(shù)；有水泥袋經(jīng)過檢測(cè)裝置時(shí)，常開觸點(diǎn)0.00為ON ，高速定時(shí)器TIM000-TIM008開始計(jì)時(shí)；當(dāng)計(jì)時(shí)到0.1s ，TIM000常開觸點(diǎn)為ON ，內(nèi)部輔助繼電器200.00也為ON ，但只保持一個(gè)掃描周期，這時(shí)輸出繼電器10.00為ON 并自鎖，光字牌加1計(jì)數(shù)。定時(shí)器TIM010延時(shí)0.5s 是為了保證可靠計(jì)數(shù)，并使輸出繼電器

6、返回，準(zhǔn)備下一次計(jì)數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)連包時(shí)，并計(jì)時(shí)到0.98s ，TIM001常開觸點(diǎn)為ON ，其過程和前面類似，這里不再重述。定時(shí)器TIM008延時(shí)7.14s 是確認(rèn)第九包（0.1+8×0.88=7.14s）。4效果及注意事項(xiàng)用PLC 改造水泥計(jì)數(shù)系統(tǒng)，效果明顯，尤其是解決了連包數(shù)較多的問題。本系統(tǒng)也可方便地接入DCS 系統(tǒng)或采用觸摸屏控制，從而實(shí)現(xiàn)更多功能，比如設(shè)定裝載包數(shù)、確認(rèn)操作人員、裝包結(jié)束前報(bào)警和報(bào)表查詢等。但在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）PLC 等主要部件須密封好，防止粉塵進(jìn)入影響其正常工作。2）水泥袋輸送系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行穩(wěn)定，且工藝合理，盡可能保證水泥順式排放，如果橫式超過三連包就會(huì)出現(xiàn)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。3）信號(hào)檢測(cè)電路的安裝位置要注意，盡可能在皮帶停止時(shí)最后一包水泥方便現(xiàn)場(chǎng)人員搬運(yùn)，并要經(jīng)常清掃積灰。4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，也可用一臺(tái)PLC 控制多條生產(chǎn)線，這樣能減少成本。5）抗干擾時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。參考文獻(xiàn)：1夏田PLC 電氣控制技術(shù)CPM1A 系列和S7-200M北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 20082SYSMAC CPM1A 可編程序控制器操作手冊(cè)EB/OLhttp:/www.fa.（編輯孫衛(wèi)星）! 浙江春江集團(tuán)(杭州鑄石廠電話傳真:(057163322784,63322788,地址