PLC在陶瓷配料系統中的應用

摘 要：隨著陶瓷業自動化程度的提高，PLC使用越來越廣泛，本文講述OMRON CJ1H PLC在拋光磚配料系統中的應用，重點講述了軟件方面的關鍵控制算法和編程注意事項。

關鍵詞：陶瓷配料；CJ1H；控制算法

1 引 言

陶瓷廠配粉效果的好壞對瓷磚后期的質量影響非常大，一個好的配料控制系統能充分發揮潛力，提升產量，可以對設備狀態進行預知性分析，及時對設備非正常狀態進行檢測并告知工作人員，因此，設計一個優秀的拋光磚電氣控制系統是拋光磚生產的必要因素。

2 PLC硬件設計

2.1PLC選擇原則

對于拋光磚電氣控制系統來說，PLC選擇的兩個最基本的原則就是擴展能力和程序容量，在這里我們選擇OMRON公司的CJ1H型PLC，它可以滿足我們同時控制兩條拋光磚生產線。程序方面，至少要滿足程序容量在20000步，PLC掃描時間不長于10ms。

2.2PLC組成

本系統由CJ1H型PLC主機1臺，32點數字輸入擴展模塊18塊，16點數字輸出擴展模塊10塊，以及電源單元模塊3只和擴展總線模塊3塊組成。

2.3硬件設計框圖

硬件設計框圖如圖1所示。

3 PLC軟件設計

本配料系統PLC軟件設計包含三個關鍵的控制算法，一是料斗的缺料呼叫設計；二是電子稱的自動位移設計；三是皮帶臨控設計。為了減少程序容量和后期的可讀性、可維護性，這里采用了模塊化編程方法，三個關鍵控制算法都封裝成了功能塊，方便在本工程中引用，并且為后期移植到其它工程提供了方便。

3.1料斗的缺料呼叫設計

對于由3臺壓機組成的拋光磚送粉生產線，共有21個料斗（其中18個色料斗，3個基料斗）的缺料信號呼叫有效。這里我們采用OMRON提供的腳本語言封裝成功能塊，這里不詳細說明該PLC腳本語言的使用方法，讀者可自行參考相關說明文獻。

缺料呼叫需要達到的功能：

（1） 相同編號料斗呼叫，如A11、B11、C11，則不清料。這樣可以提高速度。不同編號的料斗呼叫，如A11、B12、C13，則執行清料功能，以防止混料。

（2） 先呼叫先響應，有存儲呼叫編號的功能。

（3） 詳細的程序略。

3．2電子稱自動位移設計

3.2.1設計說明

本系統中，共有80個料倉（共10排，每排8個料倉）存有不同的粉料，一共有30臺電子稱（共10排，每排3臺電子稱），根據上位機操作發出的位置指令運行到不同的工位。在這里，也采用模塊化編程方法，將程序封裝成功能塊，方便其它電子稱引用。

3.2.2系統框圖

系統框圖見圖2。

3.3皮帶監控設計

一個完整的電氣控制系統不僅能對現場設備進行準確控制，還應包含完善的報警預知功能，只有及時、有效地監測未知和已知的故障內容，才能使設備的利用價值最大化，并且能最大程度地減少設備故障帶來的損失和工人的勞動強度。

3.3.1設計思路

為了降低傳送帶和電子稱皮帶斷帶、斷軸、電機卡死等故障，在傳送帶被運邊裝設一個花軸的檢測輪，檢測輪邊上裝設一只接近開關，傳動帶帶動檢測輪旋轉，每旋轉一周產生6個脈沖信號，此信號輸入PLC內部用以復位定時器；當定時器在一定時間內沒有被復位時，就產生一個報警輸出，在上位組態軟件里面彈出報警內容，方便操作工查看和處理。

3.3.2程序樣例

程序樣例見圖3。

4 結束語

完整的配料系統控制軟件比較復雜，它包含料斗呼叫、電子稱自動位移、線路運行、選倉信號、底倉以及連線運行、色料基料擺管運行、皮帶監控、報警處理等內容。本文只對關鍵控制算法作了說明，相信讀者掌握了上述控制方法后一定能設計出優秀的控制程序來。

參考文獻

［1］ CX-Programmer功能塊操作手冊[M].日本OMRON株式會式.

［2］ CJ1H 操作手冊[M].日本OMRON株式會式.

［3］ 可編程序控制器在工業控制中的應用[M].化學工業出版社.

［4］ 電氣控制與PLC[M].機械工業出牌社.