PLC在陶瓷配料系统中的应用

摘 要：随着陶瓷业自动化程度的提高，plc使用越来越广泛，本文讲述OMRON CJ1H PLC在抛光砖配料系统中的应用，重点讲述了软件方面的关键控制算法和编程注意事项。

关键词：陶瓷配料；CJ1H；控制算法

1 引 言

陶瓷厂配粉效果的好坏对瓷砖后期的质量影响非常大，一个好的配料控制系统能充分发挥潜力，提升产量，可以对设备状态进行预知性分析，及时对设备非正常状态进行检测并告知工作人员，因此，设计一个优秀的抛光砖电气控制系统是抛光砖生产的必要因素。

2 PLC硬件设计

2.1PLC选择原则

对于抛光砖电气控制系统来说，PLC选择的两个最基本的原则就是扩展能力和程序容量，在这里我们选择OMRON公司的CJ1H型PLC，它可以满足我们同时控制两条抛光砖生产线。程序方面，至少要满足程序容量在20000步，PLC扫描时间不长于10ms。

2.2PLC组成

本系统由CJ1H型PLC主机1台，32点数字输入扩展模块18块，16点数字输出扩展模块10块，以及电源单元模块3只和扩展总线模块3块组成。

2.3硬件设计框图

硬件设计框图如图1所示。

3 PLC软件设计

本配料系统PLC软件设计包含三个关键的控制算法，一是料斗的缺料呼叫设计；二是电子称的自动位移设计；三是皮带临控设计。为了减少程序容量和后期的可读性、可维护性，这里采用了模块化编程方法，三个关键控制算法都封装成了功能块，方便在本工程中引用，并且为后期移植到其它工程提供了方便。

3.1料斗的缺料呼叫设计

对于由3台压机组成的抛光砖送粉生产线，共有21个料斗（其中18个色料斗，3个基料斗）的缺料信号呼叫有效。这里我们采用OMRON提供的脚本语言封装成功能块，这里不详细说明该PLC脚本语言的使用方法，读者可自行参考相关说明文献。

缺料呼叫需要达到的功能：

（1） 相同编号料斗呼叫，如A11、B11、C11，则不清料。这样可以提高速度。不同编号的料斗呼叫，如A11、B12、C13，则执行清料功能，以防止混料。

（2） 先呼叫先响应，有存储呼叫编号的功能。

（3） 详细的程序略。

3．2电子称自动位移设计

3.2.1设计说明

本系统中，共有80个料仓（共10排，每排8个料仓）存有不同的粉料，一共有30台电子称（共10排，每排3台电子称），根据上位机操作发出的位置指令运行到不同的工位。在这里，也采用模块化编程方法，将程序封装成功能块，方便其它电子称引用。

3.2.2系统框图

系统框图见图2。

3.3皮带监控设计

一个完整的电气控制系统不仅能对现场设备进行准确控制，还应包含完善的报警预知功能，只有及时、有效地监测未知和已知的故障内容，才能使设备的利用价值最大化，并且能最大程度地减少设备故障带来的损失和工人的劳动强度。

3.3.1设计思路

为了降低传送带和电子称皮带断带、断轴、电机卡死等故障，在传送带被运边装设一个花轴的检测轮，检测轮边上装设一只接近开关，传动带带动检测轮旋转，每旋转一周产生6个脉冲信号，此信号输入PLC内部用以复位定时器；当定时器在一定时间内没有被复位时，就产生一个报警输出，在上位组态软件里面弹出报警内容，方便操作工查看和处理。

3.3.2程序样例

程序样例见图3。

4 结束语

完整的配料系统控制软件比较复杂，它包含料斗呼叫、电子称自动位移、线路运行、选仓信号、底仓以及连线运行、色料基料摆管运行、皮带监控、报警处理等内容。本文只对关键控制算法作了说明，相信读者掌握了上述控制方法后一定能设计出优秀的控制程序来。

参考文献

［1］ CX-Programmer功能块操作手册[M].日本OMRON株式会式.

［2］ CJ1H 操作手册[M].日本OMRON株式会式.

［3］ 可编程序控制器在工业控制中的应用[M].化学工业出版社.

［4］ 电气控制与PLC[M].机械工业出牌社.