基于PLC的攤鋪機的控制設計

金亞玲　劉磊

摘 要：本設計使用可編程序控制器PLC在攤鋪機自動控制系統中的應用，系統具有手動模式，能根據用戶操作進行靈活操作。同時系統具有自動模式，通過內置程序設定的時間控制各動作自動運行。使用組態王可以很方便地監控和進行手動操作，設定運行參數。

關鍵詞：PLC；攤鋪機；組態王

攤鋪機一種大型、全液壓、履帶式、自行式（道路施工）筑路機械，可用于鋪筑諸如：瀝青混合料、（輪碾混凝土）混凝土等材料，并且應用了電氣控制、液壓傳動，實現了機、電、液一體化等技術。

攤鋪機的設計過程包括：（1）手動模式：選擇手動模式，自動手動選擇開關選擇手動位置，此時系統可以進行相應的手動操作，根據預設的手動過程，打開相應的開關，執行與之相對應的動作。（2）自動模式：選擇自動模式，自動手動選擇開關選擇自動位置，系統開機預設各操作時間參數（可以通過組態王進行各個設定），系統根據預設的動作步驟和設定的時間，自動進行各操作，運行到最后一步后可自動實現循環。（3）急停保護：系統具有急停保護，有緊急情況發生，可以按急停開關，停止所有輸出，故障指示燈閃爍。（4）故障反饋：系統具有檢測液壓泵和振動器電機故障功能，當液壓泵和振動電機出現故障時停止運行，故障指示燈閃爍。

1PLC設計

攤鋪機主電路由熔斷器FU、斷路器KM、熱繼電器FR控制電機正反轉組成，A1是直流電源，將輸入的220V交流電變成24V直流電供PLC和輸入和輸出使用。原理圖如圖1所示。

選用CX-programmer進行PLC編程語言的程序設計，使用組態王動態畫面實現攤鋪機控制系統實驗仿真。它是OMRON公司新的編程軟件，適用于C、CV、CS1系列 PLC，它可完成用戶程序的建立、編輯、檢查、調試以及監控，同時還具有完善的維護等功能，使得程序的開發及系統的維護更為簡單、快捷。本系統采用歐姆龍公司的 CP1H 系列PLC 進行控制。

本控制系統中，有 18 個輸入點，13個輸出點。18個輸入點里，有4個是按鈕開關，需按下自動復位，因此，選擇XB2-EW33B1C，Φ22塑料帶燈，24V AC/DC，LED燈泡，綠色即可滿足需要；一個急停需要自鎖，選擇，XB2-BS442C，Φ30金屬蘑菇頭，轉動復位，1NC，紅色可以滿足要求；11個選擇開關，選擇XB2-ED21C，Φ22塑料短柄，2位保持，1NO，可以滿足要求。2個熱繼電器常開觸點，選擇LRD-07C，TeSysD經濟型，，1.6-2.5A，搭配D09-D38可以滿足要求。

系統共使用18輸入，13輸出。選擇CP1H-40，具有24輸入，16輸出，具有一定的余量，可以滿足要求，若日后擴展可以隨時增加擴展模塊。如表1、表2所示。

2組態設計

本控制系統采用的是組態王組態軟件對 PLC 的運行的數據進行監視、控制以及記錄。組態王軟件是北京亞控科技發展有限公司開發的一個組態軟件。其易學易用易于擴展、開放性好、適應性極強等優點界面操作靈活方便，易學易用，有較強的通信功能，支持的硬件也非常豐富。

打開組態王主畫面，在自動畫面建立液壓泵、管道、閥門、振動器、啟動按鈕、停止按鈕、急停開關、指示燈、手動自動切換開關、畫面切換按鈕，連接變量；在手動畫面中建立各個變量的手動開關；在參數設定畫面設定各個變量的時間參數，在對應的數據詞典中設定相應的初始值；報警畫面顯示攤鋪機的故障部位。自動、手動、參數設定、報警界面如圖2所示。

3控制系統組態通信

組態王與歐姆龍PLC之間的通信采用的是歐姆龍HostLink通信協議。組態王通過串行口與PLC進行通信，訪問PLC相關的寄存器地址，以獲得PLC所控制設備的狀態的值。組態王監控軟件還可實現顯示工藝流程圖、各種參數實時測量值，實時修改下位機所需的各種參數值，上、下位機之間的通信管理，實時故障報警畫面，實時數據庫和歷史數據庫管理等功能。下位機軟件設計采用模塊化結構，每一個模塊作為一個子程序。根據系統功能劃分，程序由多個模塊組成，每個模塊的程序量都不大，所以整個程序的編制、調試和維護比較方便。

4總結

本設計解決了PLC程序在攤鋪機自動控制中的應用問題，讓裝有程序的攤鋪機自行完成一系列鋪路工作，減少了人為操作的步驟，使得攤鋪機工作的效率以及攤鋪路面的效果得到了非常大的提高，攤鋪的出錯率大大減少，從而達到了改善工程質量的效果。

參考文獻：

[1] 楊智. 燃油鍋爐在中國的發展前景[J] .北京：清華大學出版社，2010.

[2] 王振. 基于PLC的鍋爐供熱控制系統的設計[D].遼寧： 大連海事大學，2008.

[3] Efim Korytnyi， Roman Saveliev， Miron Perelman， Boris Chudnovsky， Ezra Bar-Ziv ，Computational fluid dynamic simulations of coal-fired utility boilers：An engineering tool [J].Fuel，2010