作者簡介：孫峰，山東輕工業學院本科生，自動化專業，現任北京和利時機器控制技術有限公司區域技術支持。

1 引言

石材設備根據工藝不同主要分為鋸石機、切割機、磨石機等三大類，和利時LM、LE系列PLC已經在三種設備上廣泛應用，目前市場主流配置多采用兩套PLC完成系統功能，和利時較新推出LE產品因其高性能，僅一套PLC完全滿足系統需求，本文重點講述和利時LE PLC在磨石機設備上的應用，隨著自動化程度不斷提高，石材設備逐步向多元化、高效率、精密化、自動化、流水線的方向發展。 

 

在工業環境下，可編程控制器（PLC）已經成為電氣控制系統中應用較為廣泛的核心裝置，和利時較新推出LE PLC不僅能實現復雜的邏輯控制，高精度模擬量采集及處理功能，還能完成各種順序或定時的閉環控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、體積小、編程簡單、開放性好等功能，同時采用和利時HMI實現更為直觀的監視與控制，通過此系統的應用大大降低了用戶成本，提高了控制過程中的穩定性、準確性、可靠性，從而實現整個系統運營的經濟、合理和高效。

 

2 樹脂連續磨機原理及工藝

設備可以根據用戶的需要定制9頭、12頭、14頭、16頭、20頭的樹脂磨盤連續磨機，也可以定制磨拋板材寬度650mm、950mm、1200mm、1600mm、2200mm的樹脂磨盤連續磨機，設備使用樹脂盤磨盤，氣壓控制磨盤升降，加壓壓力的大小可調，擺動式橫梁帶動磨盤移動，移動速度的高度可調，皮帶式送板工作臺，皮帶運行速度高低可調。

 

工藝描述：系統前端輸送板材，板材隨意擺放，通過皮帶傳送速度可調，經過檢測探頭，判斷石材具體形狀及有無缺孔等，記錄相關信息，皮帶將不同石材輸送到每個磨頭下端，通過前面檢測形狀控制每個磨頭升降及電機運轉，磨頭Y軸擺動通過編碼器控制擺臂，X軸擺動通過編碼器控制輸送皮帶，每個磨頭從第一個到較后一個是由粗磨到細磨到較后拋光排序的，控制重點在擺臂擺幅速度可調且必須平滑，判斷出石材形狀及缺口后，石材到達對應磨頭下方時，磨頭必須準確升降否則會損壞磨頭。系統運行主畫面如圖2-1所示

 

2-1  系統運行主畫面

參數設置：系統運行中可以對相關參數進行設置，如圖2-2所示

2-2  參數設置示意圖

報警信息：系統實時顯示現場設備狀態及報警信息，方便操作人員及時有效做出相關處理，如圖2-3所示

 

2-3  報警信息示意圖

 

3 系統設計

系統主要以北京和利時公司LE系列PLC為核心、HT7A00T觸摸屏、編碼器、變頻器、執行機構等組成，主要通過數量不等微動開關檢測石材形狀從而控制磨頭升降，編碼器控制擺臂，觸摸屏進行監視與控制并設置相關參數，硬件結構示意圖如圖3-1所示。

 

3-1  硬件結構示意圖

 PLC硬件配置

以下是20機頭樹脂連續磨機系統主要配置，PLC硬件配置清單如下：

表  3-1 PLC硬件及點表清單

序號 設備名稱 型號及規格描述 數量 生產商

1 CPU模塊 LE5108，CPU模塊，DC24V供電，自帶40點I/O，DI 24×DC24V，DO 16×晶體管輸出 1 和利時

2 32通道數字量輸入 LE5212，32通道數字量輸入模塊，DI 32×DC24V輸入 3 和利時

3 16通道數字量輸入 LE5211，16通道數字量輸入模塊，DI 32×DC24V輸入 1 和利時

4 32通道數字量輸出 LE5224，32通道數字量輸出模塊，DO 32×DC24V晶體管輸出 2 和利時

5 2通道模擬量輸出 LE5320，2通道模擬量輸出，4～20mA/0～20mA/0～10V 1 和利時

 

觸摸屏配置

觸摸屏采用和利時公司的HT7A00T，實現對PLC控制站的監視與控制，保證了系統的可靠性，實時性，確保監控系統的不間斷運行。

4 應用特點

基于LE系列PLC的樹脂連續磨機系統具有如下特點：

 穩定性、可靠性

系統采用和利時公司LE系列PLC及成熟的配套方案，LE系列PLC主要針對中小型或對可靠性要求高的控制系統，在惡劣的工作環境下仍然可以保證長時間可靠的工作。

 經濟性

因多機頭控制設備系統點數多，精度及響應速度要求高，和利時LE系列PLC一套CPU即可滿足多機頭設備精確控制，不僅節省了成本，節約了柜內空間，減少了通訊環節，使系統穩定性、綜合性價比大大提高。

 信息采集及控制

實時、高精度采集經過PLC傳送至觸摸屏，及時反映現場設備原件狀態，手動或自動控制各元件啟停，方便設備維護。

 畫面顯示功能

畫面顯示整個工藝流程及控制環節、系統參數、現場報警信息、石材實時形狀等功能。

 開放性及保密性

LE系列PLC編程語言豐富，開放的通訊協議，多機互聯功能，安全的多級密碼保護功能，有效的保護相關設備工藝信息及相關程序

 

5 結束語

基于和利時LE PLC的樹脂連續磨機控制系統的設計與實現，已經投入實際運行，且性能穩定可靠，較好地滿足了控制過程中的控制與管理相結合的要求，降低了人員的勞動強度，節約了用戶的成本。其系統的安全可靠性和網絡互聯性方面獨到的優越性、友好性以及其自動化程度都達到了先進水平。技術指標也達到了設計要求，LE系列PLC以其高可靠性、易用性很好的完成了此系統的控制任務。

參考文獻

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