微波橡胶硫化生产线的PLC控制

摘要：介绍了密封条微波硫化生产线设备，本设备采用了PLC和触摸屏相结合的控制方式，具有自动化程度高，系统运行稳定、可靠，提高了生产效率，操作简单，易于维护。

关键词：微波硫化生产线 PLC 触摸屏

可编程控制器与触摸屏的同时使用，可对提高产品质量，提高生产效率，稳定生产过程起到了至关重要的作用。PLC的控制取代了单纯的接触器、继电器控制，从而简化电路，易于实现较复杂的控制，且易于维护。而触摸屏的使用，对于参数设定，故障报警可以一目了然，还可减少各种按钮，使电气设备更加简洁易操作。目前的二者相结合的使用应用到了各种工业电气设备上，是现在的生产设备主要的控制方式。

1、生产线概况

利用微波对橡胶条穿透加热，达到初步硫化定型的目的。在微波箱内导入热风，使密封条内外达到相同的温度，实现理想的硫化定型效果。该设备的特点是迅速穿透橡胶条，里外同时加热。设备的功率连续可调（1-10KW可调），不产生环境高温，从而改善了劳动条件。微波泄漏小于国家的安全卫生标准。

主要设备的作用：

高温硫化设备作用：用远红外辐射器对橡胶条表面快速均匀升温，加热温度可达450℃，使橡胶制品在高温下表面快速定型。

微波硫化及热风梳化设备作用：利用微波对密封胶条内外均匀快速升温，同时在微波箱内导入热风，避免胶条表面散热产生内外温差现象，使物料内外同时升温达到工艺温度，实现理想的硫化效果。

冷却设备作用：对从热风硫化箱中出来的高温橡胶条进行冷却裁断收料机作用：按预定的尺寸切断橡胶条，通过收料台收集起来

2、控制系统设计

2.1硬件系统设计及组成

橡胶硫化生产线的控制系统采用了PLC、触摸屏、各种传感器、执行机构、温度控制器、微波功率调节板、变频器组成。传感器主要有热电偶，用来感测温度。执行机构主要三相交流异步电机，风机、加热管等。温度控制器实现对温度的控制。微波功率调节板主要实现对磁控管功率的调节，调节范围1-10KW。变频器的作用是实现牵引速度的调速。本生产线的控制方式分为两种：自动模式和手动模式。手动模式主要用于设备单独运行和设备调试或故障维修等。自动模式主要用于正常生产。

控制生产线的人机界面采用了台湾HITECH 公司的PWS3260-DTN，10.4'，256色，伪彩、打印、动画、配方、历史趋势。并可与任意PLC兼容,方便组态，可编制255个画面。同时具有动画功能、历史曲线、报警功能。操作人员可通过触摸屏发出命令、设定参数。同时触摸屏也可实时显示现场设备的运行情况，通过了解现场实际情况，使得操作人员更加便于发现情况，及时排除故障。

本生产线采用日本三菱公司FX2N系列的PLC，采用PLC作为控制元件的原因是因为，PLC的环境适应能力强，可靠性高，寿命长，适用于工业现场作为自动化设备的主控制器。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先进的系列，

它不仅具有所有PLC所具有的特点，还全面补充了通信功能，并能适合世界不国的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块。它本具有一个RS232通信接口，可以直接与触摸屏直接相连，实现PLC与触摸屏的通信。由于本生产线设备较多，每台设备都具有一个传动电机，而每台电机都需要变频调速，故本生产线的变频器数量也较多，为了便于PLC对变频器的控制，本控制系统采用了RS485通信方式控制变频器。FX2N系列的PLC具有强大的通信功能，为了实现对变频器的通信控制，只需增加一块FX2N-485-BD板即可。采用了通信功能后，对变频器的调速控制还可减少模拟量输出模块，极大的减少了线路连接的复杂性，便于PLC的集中监测和控制，既减少了经济成本又能满足控制要求。 2.2调试过程中出现的问题

在整个程序编写完成后，下载到PLC中，在调试的过程中，出了干扰问题。现象：传动电机不运行时，各项动作一切正常；只要控制传动电机的变频器运行，传动电机转起来，PLC的急停信号输入点的指示灯亮，设备停止一切运行。此时确认无人去按急停按钮。经过反复观察，发现变频器输出到电机的电源线与急停按钮的信号线铺设在同一个线槽内，中间并没有任何的隔离措施。作了一个简单试验，将急停按钮的线与变频器的输出线拿出来分开，在进行设备运行操作，这时电机运转起来后就没有再出线上述现象，故判定变频器工作时对急停信号产生了干扰，解决的方法，在线槽内增加金属网将电源线与信号线分开，为了更加可靠，将急停按钮的线换成了带屏蔽层的导线，并将屏蔽层接地。再经过一定时间的运转，没有再出现以上问题。

参考文献

[1]《台达变频器使用手册》.

[2]《FX2N编程手册》.

[3]《 FX通信用户手册》.