利用三菱PLC多站點網絡控制功能改造自動線

摘要：我公司薄板預處理線存在偶發的剪機漏剪故障，由于整條線采用的是5 臺三菱FX2N型PLC通過內部網絡來控制，而控制剪機動作和接收信號來自網絡內不同站點的PLC，所以要解決問題，也只有通過改造其專用網絡程序來實現。

關鍵詞：FX2N；PLC；網絡

1.概述

我公司薄板預處理自動線由板料開卷、校平、拋丸除銹、剪切、噴漆、烘干等幾部分構成，這一系列過程通過5臺三菱FX2N型PLC組成的N：N網絡來聯合實現控制。之前，在使用過程中出現偶爾會發生剪機漏剪問題（即板料達到設定尺寸時，剪機應自動啟動剪切，但偶爾會出現雖然尺寸到達并且剪切信號已發出，剪機卻未真正實施剪切動作，結果導致板料繼續前進，造成漏剪，產生廢料）。從系統來分析，其偶發的剪機漏剪故障的信號來自3號站PLC（即從站3），而控制剪機動作來自1號站PLC（即從站1），因此要徹底解決這一問題，也須通過網絡程序改造來實現。下面首先介紹該網絡控制系統組成。

2.薄板線網絡控制系統構成

圖1 PLC網絡圖

從圖1可以看出，該自動線PLC網絡由1個主站PLC和四個從站PLC通過RS-485通信連接而構成，協議形式為：N：N網絡，通信方式：半雙工雙向。其中主站PLC主要負責整個網絡的構成配置及相關參數設置和總控制；從站1PLC負責對開卷、粗校平以及精校平剪機的自動聯動控制；從站2PLC負責拋丸預處理環節部分控制；從站3PLC負責精校平、剪機剪切的手動控制和噴漆預處理環節部分控制；從站4PLC負責板料烘干環節的控制。由此可看出，對于自動工作方式下的剪機剪切動作控制和監視信號來源分別來自從站1和從站3，為了解決前文所提到問題，在從站3現場（剪機動作機構旁）增加了一個狀態控制信號，為使該信號發揮作用，必須對從站1、從站3以及主站的相關網絡控制程序進行改造，下面具體闡述。

3.從站3的硬件及程序改造

3.1硬件方面，在剪機動作機構旁新增檢測開關。在從站3對應的剪機部分，新增一接近開關，這一開關確保在整條線自動運行時，只有剪機真正完成了剪切動作的情況下才發出剪切完成信號（之前的設計，只是板料通過剪機繼續前進，當到達設定尺寸時，板料暫停前進，同時發出剪機剪切的指令信號，剪機是否動作并不檢測，這就造成，偶爾會出現剪機剪切的指令信號雖然發出，但剪機實際上并沒有執行動作，造成板料在未剪切的情況又重新前進，形成廢料），這樣板料才重新前進，開始下一張板料的定尺寸剪切，杜絕廢板料產生。

3.2軟件方面，在從站3新增和修改PLC程序。首先，將新增加的檢測信號引入從站3PLC的備用輸入點X66，而為了能讓從站1和主站識別，就必須增加接口定義及傳輸程序，程序如下所示：

其中M8183為主站數據傳送序列錯誤報警，利用MOV語句，將輸入點X66的狀態傳送給內存地址變量M1230，由于采用的是K1四位傳送，所以這里并沒有顯示X66，作為通用地址，M1228～M1231可被各從站或主站調用。在此，輸入點X66被其它站調用地址為M1230。

4.從站1程序改造

由于全線自動運行時，控制剪機自動剪切動作的核心程序在從站1PLC里，所以必須對相應的控制程序進行增加和改造。首先，要增加接收來自從站3的X66信號狀態的網絡傳輸程序段，這樣才能在從站1控制剪機的程序段中，作為條件被調用。程序段如。在此新增一條數據傳送指令，語句“MOV K1M1228 K1M600”， 即將M1228～M1231傳送給從站1的內部地址變量M600～M603，而從站3的輸入點X66（被其它站調用地址為M1230）經過傳送和轉換變為M602，由此，在從站1中對于剪切控制的信號調用為M602。

原程序在全線自動運行時，T18為剪機動作指令后的延時，當T18條件滿足時，M51輸出（表示剪切動作已經結束，開始下一張板的啟動），新增加M610為對剪機實際動作的再效驗檢測，X046為自動運行時剪機動作前的準備信號，由此可看出，只有從站3的X66信號傳送到從站1變為M602發揮作用，M610才能復位生效，M51才能輸出。 從站1改造程序段如下：

LDP T10

LDI M610

AND T18

ORB

OR M51

ANI X047

ANI M70

OUT M51

LDP X046

SET M610

LD M602

RST M610

5.主站程序改造

將從站1、從站3的程序改造完后，主站作為整個網絡傳輸控制的核心，其涉及整個網絡控制的程序也必須作出相應調整。由于在從站3中采用的內存地址變量（即字軟元件）為M1228，已經超過了原D8178（刷新范圍設定參數）為1的范圍，在此將其改為2。

至此，主站、從站1、從站3 的PLC程序部分已經全部改造完成，接下來再對現場剪機上新增加的接近開關進行安裝調試，以及與從站3的PLC的信號接入等連接工作完成后，經過全線自動狀態下進行模擬故障測試，完全達到預期要求，說明整個改造獲得圓滿成功。

參考文獻：

[1]王海濤.PLC網絡控制系統在汽車車橋焊接生產線中的應用[D].西華大學，2011.

作者簡介：袁敬（1971-），男，黑龍江齊齊哈爾人，學歷：碩士，研究方向：電氣工程。