基于鋼卷打捆機全自動控制系統的研究

孫紫艷+郭榮祥

摘 要：文章以X鋼集團超薄帶鋼生產線為目標對象，設計了一套以PLC為控制器的控制系統。從自動化系統的設計原則出發，對比硬件的選型原則及S7-300的性能參數，最終控制部分選用了西門子S7300系列CPU315的PLC。

關鍵詞：鋼卷打捆機；PLC；全自動控制

1 概述

打捆機是包裝機械行業的重要組成部分，響應國家排能減耗的號召，它正逐漸向集成自動化的方向發展，有效的提高了打捆機的使用效率，使得企業產量提高，進而推動了行業的發展。由于鋼卷打捆機的投入作用，可以將鋼卷緊貼在被捆扎產品或包件面，確保了產品在傳送、貯存中不會因為打捆不結實而散落。鋼卷打捆機正向打開國際市場的道路上前進，正向高品質生產、高新科技探究以及健全的服務邁進。以全面實現自動化、多功能集成化、節能低碳的打捆機新體系發展。

PLC為了實現要求的控制功能，一般通過設置功能流程圖來進行用戶程序編寫，進而達到生產過程中的順序控制要求，實現了PLC的主要功能。因為打捆機使用接觸器的控制電路時比較復雜，而且動作不迅速，穩定性差，發生故障診斷以及排除故障時比較困難，使得生產成本大、效率低。為了有效提高打捆機控制系統的可靠性和裝備的工作效率，因此研究、設計一套PLC控制器的全自動控制系統的鋼卷打捆機是非常必要的。

2 鋼卷打捆機的硬件設計

電氣系統構成分為以下幾部分：

供電部分：包括打捆機電氣系統供電和控制系統內各個部分的供電回路。

主回路部分：包括控制系統內的主要設備、加熱器、液壓泵和冷卻器。

控制回路部分：包括PLC、檢測元件、電磁閥、操作控制和報警顯示部分。

輔助回路：控制柜內加熱、冷卻回路等。

PLC是電氣系統最核心重要的部位，它負責供電回路、主回路、現場檢測元件的狀態信號采集發送，還包括操作臺發送控制指令，最后是由邏輯運算發送給主回路、電磁閥發送操作命令，反饋到操作人員的運行狀態。

系統采用一套西門子S7 PLC控制系統，S7 PLC控制系統采用了ET200S系列。ET200S防護等級是ip20，有非常豐富的信號模塊，還能電機啟動器、變頻器、 Profibus和Profinet網絡的分布式輸入輸出系統。因為它強大的兼容性和擴展功能，使得它在各個工程領域都得到了普遍廣泛的應用。本系統采用了S7 315 2DP CPU。該CPU模板具有3個Profinet接口，可以充分達到其它系統對本系統的訪問要求，具體技術數據。PLC的輸入如圖1所示。

3 鋼卷打捆機的軟件設計

由以上可得到，鋼卷全自動打捆機的動作復雜，且輸入、輸出點多，因此可以通過流程圖與狀態轉換圖的方法進行程序設計的表達。根據系統實際需求，各個打捆機的動作都與一個相對應的子程序進行控制，在運行過程中，程序對子程序進行掃描，打捆過程中每一分動作都是通過主程序對相對應的子程序調用進行實現，其中主程序的控制流程圖如圖2所示。

4 結束語

從自動化控制系統硬件選型原則出發，對核心控制元件PLC進行了選型，并進行了電氣系統構成以及電氣系統的硬件設計的詳細介紹，并且鋼卷打捆機系統的軟件設計。

參考文獻

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