摘要：本文介紹的是用PLC控制噴涂系統(tǒng)的方法，本系統(tǒng)采用韓國(guó)LS產(chǎn)電（原LG產(chǎn)電）的XGT系列的PLC，IP5A系列變頻器，以及XP80觸摸屏和INFOU運(yùn)行版組態(tài)軟件，系統(tǒng)以Profibus總線和以太網(wǎng)通訊方式，可以對(duì)噴涂系統(tǒng)復(fù)雜的控制系統(tǒng)有效的管理和監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：PLC，Profibus，Enet，組態(tài)軟件，觸摸屏，變頻器

一．系統(tǒng)概述

該項(xiàng)目的使用方立邦涂料有限公司，該系統(tǒng)建成后將能夠再現(xiàn)各汽車(chē)生產(chǎn)線的涂裝環(huán)境和條件，進(jìn)行相關(guān)施工性能試驗(yàn)。

本項(xiàng)目主要有以下設(shè)備組成：

滑塊輸送系統(tǒng)采用伺服電機(jī)控制，確保高精度運(yùn)行，噴房及涂料風(fēng)量控制，采用變頻器控制內(nèi)部形成閉環(huán)控制風(fēng)量的大小，還有溫濕度PLC控制，機(jī)械手控制，廢氣排放控制等。該系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，自動(dòng)化程度很高，采用了三層網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，運(yùn)程控制柜通過(guò)以太網(wǎng)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸給中央控制室的上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

  圖1 系統(tǒng)組態(tài)圖

二、系統(tǒng)功能

1、中央控制室內(nèi)設(shè)置一臺(tái)中央操作站，23”液晶顯示器，一臺(tái)打印機(jī)、系統(tǒng)可以采集裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行連鎖控制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程參數(shù)采集、處理、指示、控制、報(bào)警、記錄，使機(jī)組能安全有效的運(yùn)行。操作站應(yīng)具有良好的人機(jī)界面，畫(huà)面更換時(shí)間小于1秒，專(zhuān)用數(shù)據(jù)檢測(cè)畫(huà)面具有窗口功能，可在線組態(tài)、故障診斷、維護(hù)等。

2、采用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程的監(jiān)視、控制及報(bào)警。系統(tǒng)具有工藝流程圖顯示、報(bào)警及打印、生產(chǎn)報(bào)表打印、事故和操作記錄、工藝參數(shù)顯示以及趨勢(shì)記錄等功能。所有重要的工藝參數(shù)、程序控制閥門(mén)狀態(tài)和動(dòng)能設(shè)備狀態(tài)、電流大小及設(shè)備開(kāi)停等都可以在工藝流程圖上實(shí)時(shí)顯示及打印出核算經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的班、日、月報(bào)表。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有歷史數(shù)據(jù)、趨勢(shì)顯示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能，可以做出趨勢(shì)曲線以供操作員分析比較，分析各種故障原因。

圖二 監(jiān)控系統(tǒng)

3、PLC擴(kuò)展的Modbus通訊模塊分2個(gè)串口要分別與現(xiàn)場(chǎng)的5臺(tái)變頻器通訊，以及溫濕度儀表和冰水機(jī)組的PLC模塊。所有數(shù)據(jù)都在XGT的PLC中進(jìn)行處理和運(yùn)算。上位機(jī)INFOU軟件設(shè)置參數(shù)和讀取現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)也是靠PLC進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)于冰水機(jī)組的控制，主要是設(shè)定參數(shù)，和讀取出水溫度和回水溫度。以及能夠及時(shí)讀取現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警狀態(tài)送至上位機(jī)顯示和存儲(chǔ)。濕度的控制編制特殊的算法在PLC計(jì)算后，控制加熱器和冷氣閥的開(kāi)度來(lái)構(gòu)成閉環(huán)，用PLC擴(kuò)展的模擬量輸出模塊取控制實(shí)現(xiàn)。

4、機(jī)械手的噴涂情況由XGT的擴(kuò)展模塊Profibus總線與機(jī)械手通訊。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的噴涂和狀態(tài)的監(jiān)控，以及根據(jù)噴涂工藝而配置的配方參數(shù)。

3．控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

PLC控制系統(tǒng)軟硬件選用韓國(guó)LS產(chǎn)電公司生產(chǎn)的XGT系列PLC，IP5A系列變頻器、XP80-TTA12寸真彩觸摸屏。編程軟件選用LS公司提供的XG5000軟件、組態(tài)軟件選用LS公司的InfoU軟件。在使用過(guò)程中，特別是XG-PD軟件對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)通訊的調(diào)試非常有用，在做通訊時(shí)，采用了用戶(hù)自定義的協(xié)議進(jìn)行，只需要定義報(bào)文頭，報(bào)文尾以及數(shù)據(jù)內(nèi)容即可，無(wú)需編程，簡(jiǎn)化了程序。并且在通訊的偵聽(tīng)方面也有專(zhuān)門(mén)的界面可以查看通訊收發(fā)狀況，對(duì)于Modbus，Enet，profibus都能實(shí)現(xiàn)，使用非常方便。InfoU軟件中集成了LS產(chǎn)電所有系列PLC通訊協(xié)議，有豐富的圖庫(kù)，組態(tài)也簡(jiǎn)潔。以下是現(xiàn)場(chǎng)圖。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳輸線

圖4 冰水機(jī)組

圖5 機(jī)械手及噴房

圖6 PLC控制柜柜體之外觀圖

圖7 變頻器控制柜

圖8 PLC控制柜內(nèi)部圖

4．結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目中使用LSXGTPLC具有以下幾大感受：

1.豐富的功能指令以及人性化的軟件，給編程帶來(lái)極大的便利，特別是XG5000中通訊配置軟件XG-PD。以及特殊模塊無(wú)需編程，有對(duì)話(huà)框進(jìn)行設(shè)定。

2.從使用開(kāi)始到現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，LS產(chǎn)家提供了多次的培訓(xùn)，特別是組態(tài)軟件，APM編程以及Profibus通訊幾個(gè)控制難點(diǎn)提供了案例及技術(shù)支持，在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，遇到濕度控制無(wú)法達(dá)到控制要求的情況下，產(chǎn)家也派專(zhuān)家到現(xiàn)場(chǎng)免費(fèi)提供技術(shù)支持。確保了工程能夠按期驗(yàn)收。

該項(xiàng)目驗(yàn)收已經(jīng)有半年了，安全運(yùn)行至現(xiàn)在，使用穩(wěn)定，業(yè)主日本工程師以及中方使用人員都非常滿(mǎn)意。