摘要：本文主要講述了利用EC20 PLC在陶瓷印花機(jī)中的應(yīng)用，通過此次應(yīng)用，加強(qiáng)了該設(shè)備的自動(dòng)化程度，提高了系統(tǒng)的工作效率和可靠性。
一、概述
隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)建筑中瓷磚的美觀要求也越來越高，形形色色各式色彩的瓷磚逐漸進(jìn)入了人們的視野。
瓷磚上的花色是如何作出來的呢？本文介紹的陶瓷平板印花機(jī)就是將壓好的磚坯上釉印花，再經(jīng)過窯爐燒制就作成了美觀的瓷磚,該印花機(jī)可印400*400到1000*1000的瓷磚,印600*600的瓷磚可達(dá)到每分鐘14次,且調(diào)整容易,轉(zhuǎn)換印花規(guī)格時(shí)不需更換零件,只須調(diào)整夾磚定位的行程和控制參數(shù)即可。
二、系統(tǒng)控制組成及其工藝要求
A）、系統(tǒng)構(gòu)成和I/O配置
1.) 機(jī)座：用來支撐和安裝各種印花部件的機(jī)架,保證整機(jī)運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)和水平.
2.) 花網(wǎng)架：:支撐花網(wǎng)使花網(wǎng)升起清洗.換網(wǎng)或下降準(zhǔn)備布釉印花.
3.) 花網(wǎng)：按瓷磚設(shè)計(jì)圖案制作好的絲網(wǎng),當(dāng)印花時(shí)釉料透過網(wǎng)孔粘附在磚坯上,經(jīng)過燒制即
制成成品磚.
4.) 送磚部分:由送磚皮帶、變頻和電機(jī)構(gòu)成,用于將磚坯送入印花機(jī)和將印過的磚坯送出印
花機(jī)至下一個(gè)工序.
5.) 印磚部分:由印花電機(jī)、變頻、機(jī)頭、刮刀構(gòu)成，印花電機(jī)帶動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)機(jī)頭前后移動(dòng)，同時(shí)刮刀配合向前、向后、壓緊、松開。
6.) 定位汽缸：當(dāng)磚坯離開進(jìn)磚檢測電眼時(shí)延時(shí)升起擋住磚坯定位。
7.) 托鐵：當(dāng)定位汽缸上升、送磚皮帶停止時(shí)托鐵上升使磚坯升起緩?fù)５蕉ㄎ惶帯?br/>8.) 夾板：當(dāng)磚坯準(zhǔn)確停止后夾板夾緊磚坯以便印花時(shí)磚坯移位。
9.) 人機(jī)界面:顯示變頻器頻率,設(shè)定各種動(dòng)作延時(shí)時(shí)間,手動(dòng)控制及實(shí)時(shí)報(bào)警顯示。
B）、控制要求:
1)手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài)可自由切換.手動(dòng)方式時(shí)各部件均可通過按鈕或人機(jī)界面直接操作調(diào)整,但其中多個(gè)點(diǎn)動(dòng)按紐需在PLC內(nèi)轉(zhuǎn)為閉鎖按紐。
2)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)有三種印花模式,布釉印花,單次印花,重復(fù)印花.
3)在印花過程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷停皮帶已停,但后面釉線的磚坯推擠使進(jìn)磚電眼檢測到磚,造成停機(jī),因此在程序中增加了儲(chǔ)磚功能,即印花時(shí)又檢測到磚坯信號(hào),等待印花完成復(fù)位再印,清除儲(chǔ)磚記錄,保證了印花機(jī)連續(xù)高效的運(yùn)行.
三、系統(tǒng)控制技術(shù)方案：
輸入20點(diǎn)，輸出14點(diǎn)的I/O配置，選用艾默生EC20系列40點(diǎn)PLC EC20-2416BRA(24入/16出) ，HMI采用EView的觸摸屏。送磚電機(jī)和印花電機(jī)選用兩臺(tái)艾默生SK系列系列1.5KW變頻器進(jìn)行控制。
3．1、方案框圖
SK系列變頻器頻率通過MODBUS總線的通訊方式給定，PLC利用輸出端子控制SK系列變頻器的啟動(dòng)和停止。
3．2、變頻器通訊協(xié)議設(shè)定
變頻器頻率給定通過PLC給定方式， SK系列變頻器支持MODBUS協(xié)議，可與EC20 PLC組成485網(wǎng)絡(luò)，下面是變頻器端設(shè)置的參數(shù)：
（1）變頻器通訊速度
43號(hào)參數(shù)波特率需要和PLC系統(tǒng)塊中通訊口設(shè)置一致。
（2）變頻器通訊地址（鍵盤設(shè)定）
44號(hào)參數(shù)應(yīng)該和網(wǎng)絡(luò)上PLC和MODBUS設(shè)備地址不同，否則產(chǎn)生地址沖突。
（3）控制端子設(shè)定（鍵盤設(shè)定）
SK變頻器選擇通訊控制時(shí)，可設(shè)置PR11=0，端子B4必須和24V端子接通，屏幕顯示“rd”,變頻器準(zhǔn)備就緒，這時(shí)變頻器才能控制。如果B4和24V斷開，屏幕顯示“ih”,變頻器禁用。
（4）控制字使能位設(shè)定（鍵盤設(shè)定）
串行通訊控制通過控制字PR6.42來實(shí)現(xiàn)，PR6.43是控制字使能位。首先設(shè)置PR6.43=ON，這樣PR6.42才有效。PR6.43是高級(jí)參數(shù)，需要映射到Pr71-Pr80內(nèi)，并在Pr61-70內(nèi)修改。
(5)控制字設(shè)定（通過PLC程序改寫）
(6)頻率設(shè)定（鍵盤設(shè)定）
由于SK變頻器沒有變頻器頻率給定參數(shù)，所以只有通過多段速預(yù)制值來實(shí)現(xiàn)。
5號(hào)參數(shù)要設(shè)為Pr,表示“4個(gè)預(yù)制速度”控制方式。只有在此模式下，變頻器才能通過串口通訊設(shè)定頻率。
(7)預(yù)制頻率（通過PLC程序改寫）
18號(hào)參數(shù)為預(yù)制頻率1，PLC可以通過更改PR18的值來修改變頻器頻率。PR18對(duì)應(yīng)寄存器地址（協(xié)議級(jí)）=18-1=17，PLC通過通訊修改協(xié)議地址17的值改變變頻器頻率。
（8）讀取頻率（通過PLC程序讀?。?br/> PR85是電機(jī)頻率，PR85對(duì)應(yīng)寄存器地址（協(xié)議級(jí)）=85-1=84，PLC通過讀取協(xié)議地址
84的值得到變頻器實(shí)際運(yùn)行頻率。
3．3、. PLC設(shè)置
1、通訊口設(shè)置
如圖：
站號(hào)即PLC地址，網(wǎng)絡(luò)上必須唯一。MODBUS主站，RTU模式，其他和變頻器一致。
2、PLC程序說明
2．1、MODBUS指令說明
PLC是MODBUS主站，變頻器是MODBUS從站。PLC通過MODBUS指令發(fā)送幀給變頻器來讀寫變頻器參數(shù)，變頻器收到幀后根據(jù)不同的功能碼返回幀。
幀結(jié)構(gòu)：
MODBUS指令格式： MODBUS S1 S2 S3
其中：S1是PLC的通訊端口，只能是端口1，因?yàn)镻LC的端口0只支持MODBUS從站，不能發(fā)送數(shù)據(jù)。S2是發(fā)送數(shù)據(jù)起始地址，S3是接收數(shù)據(jù)起始地址
使用MODBUS指令前，必須把發(fā)送數(shù)據(jù)賦值到S2開始的地址中。
四、結(jié)束語
本系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1.連續(xù)控制精度高，工作穩(wěn)定。
2.新增儲(chǔ)磚功能，減少故障停機(jī)，提高工作效率。
3.PLC內(nèi)存容量大，能存放大量工藝參數(shù)，便于用戶生成不同規(guī)格的產(chǎn)品，只需簡單的調(diào)整，即能切換到不同的產(chǎn)品線的生產(chǎn)。
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