盛敏，江河

(益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司，湖南 益陽(yáng) 413000)

PLC與觸摸屏在硫化機(jī)上的應(yīng)用

Applications of PLC and touch screen on curing machines

盛敏，江河

(益陽(yáng)橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司，湖南 益陽(yáng) 413000)

通過(guò)介紹硫化機(jī)的生產(chǎn)工藝引出與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)在該生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用。最后，通過(guò)一個(gè)案例說(shuō)明應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化自身的設(shè)置，以期達(dá)到良好的效果。

PLC；觸摸屏；硫化機(jī)；應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的加劇促使各個(gè)企業(yè)注意提高各自的生產(chǎn)效率，在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化方面都表現(xiàn)出熱情和迫切的愿望。隨著自動(dòng)化技術(shù)國(guó)產(chǎn)化程度越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本也開(kāi)始大幅度降低，自動(dòng)化設(shè)備的售價(jià)開(kāi)始走低，工廠自動(dòng)化開(kāi)始普遍推廣開(kāi)來(lái)。由PLC與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)是操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大以及穩(wěn)定性?xún)?yōu)越的自動(dòng)化技術(shù)。

1 硫化機(jī)的生產(chǎn)工藝

高分子化合硫化反應(yīng)需要一定的壓力和溫度，硫化機(jī)就是提供這些反應(yīng)條件、提供反應(yīng)空間的機(jī)器。硫化反應(yīng)所需要關(guān)鍵工藝參數(shù)都由硫化機(jī)來(lái)控制。硫化機(jī)的液壓系統(tǒng)可以提供壓力；而加熱系統(tǒng)提供的熱介質(zhì)可以提供所需要的溫度。硫化反應(yīng)的工藝參數(shù)還和具體配方有關(guān)系，實(shí)現(xiàn)這些工藝參數(shù)持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行就需要硫化機(jī)進(jìn)行大量的控制操作。這樣硫化機(jī)生產(chǎn)工藝中存在如何控制開(kāi)關(guān)量、開(kāi)關(guān)順序以及數(shù)據(jù)的搜集、反饋等控制單元。較早的控制辦法都是用繼電器邏輯控制，這樣的控制方式連接線路多、分布散，操作基本依靠人工完成、復(fù)雜、效率很低，最大的缺點(diǎn)就是不能實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)準(zhǔn)確控制。而現(xiàn)在基本都采用了PLC這類(lèi)可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些操作單元的集中控制。PLC擁有更加使用便捷、可靠性高、維修方便等良好特性。

2 控制系統(tǒng)的應(yīng)用

硫化機(jī)的控制系統(tǒng)一般包括觸摸屏、PLC、各類(lèi)行程開(kāi)關(guān)、壓力閉合開(kāi)關(guān)、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)等。機(jī)器上原有的控制設(shè)備是基礎(chǔ)，PLC集中有效的控制這些控制單元，而連接PLC的觸摸屏更加直觀的展現(xiàn)機(jī)器控制的情況，并通過(guò)在觸摸屏的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器調(diào)節(jié)?？梢?jiàn)這個(gè)兩個(gè)部件是控制系統(tǒng)的核心。當(dāng)前利用比較廣的PLC有兩家：歐姆龍、三菱，觸摸屏有研華和三菱。下面以三菱PLC 和eViewMT506的觸摸屏為例介紹控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.1 系統(tǒng)硬件的介紹

三菱PLC硬件介紹：

硫化生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜化學(xué)變化過(guò)程，溫度的變化很快，準(zhǔn)確的判定和監(jiān)控內(nèi)部溫度的變化關(guān)鍵是設(shè)備溫度采集裝置的放置位置、信號(hào)是否能準(zhǔn)確傳遞和根據(jù)信號(hào)準(zhǔn)確的呈現(xiàn)溫度是否為實(shí)際溫度。而三菱PLC的溫度控制模塊備有兩套不同的輸入端和兩套不同的輸出端，能滿足各種采集裝置信號(hào)傳遞的要求，PLC良好的邏輯計(jì)算能力也能滿足將信號(hào)轉(zhuǎn)化為真實(shí)溫度的需要。

2.2 觸摸屏的設(shè)計(jì)應(yīng)用

觸摸屏的的配置就是為了直觀、操作方便。實(shí)現(xiàn)這些功能，觸摸屏上配置眾多的數(shù)字量輸入點(diǎn)，便于獲得數(shù)據(jù)信號(hào)；觸摸屏還被設(shè)計(jì)更加便捷的人機(jī)畫(huà)面。這些畫(huà)面主要有主界面、各類(lèi)參數(shù)修訂界面、自動(dòng)或者手動(dòng)的監(jiān)控畫(huà)面、數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢(shì)圖。

2.2.1 主界面的內(nèi)容

一般情況主界面上有整個(gè)工藝流程的全貌、配置用以進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫(huà)面和監(jiān)控畫(huà)面的引導(dǎo)鍵、緊急報(bào)警按鈕、緊急停車(chē)按鈕等。全面的了解生產(chǎn)情況、進(jìn)入其他畫(huà)面和處理緊急情況是主界面的功能。是觸摸屏最常見(jiàn)的界面。該界面還可以有公司的標(biāo)志或者一些警示用語(yǔ)等。

2.2.2 各類(lèi)參數(shù)修訂界面

硫化機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，一些生產(chǎn)工藝參數(shù)需要設(shè)定或者微調(diào)，這些操作都需要這個(gè)界面上來(lái)完成。這個(gè)畫(huà)面布局這各種參數(shù)標(biāo)示，點(diǎn)擊標(biāo)示就可以進(jìn)行數(shù)字輸入。

2.2.3 自動(dòng)或者手動(dòng)的監(jiān)控畫(huà)面

在該畫(huà)面上布局設(shè)備不同工藝參數(shù)狀態(tài)的指示燈，指示燈有不同顏色來(lái)最直觀的表達(dá)運(yùn)行狀態(tài)，例如：綠色代表良好、紅色代表警告。這些都是自動(dòng)監(jiān)控，該界面有手動(dòng)控制按鈕，主要用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)＞叩拈_(kāi)啟、閉合的有效性。

2.2.4 數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢(shì)圖的畫(huà)面

數(shù)據(jù)可以得到保存和分析，這些大量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的分析和趨勢(shì)圖可以在數(shù)據(jù)連續(xù)趨勢(shì)畫(huà)面上呈現(xiàn)。該畫(huà)面還有時(shí)間節(jié)點(diǎn)等按鈕，用來(lái)調(diào)取查看一段時(shí)間數(shù)據(jù)趨勢(shì)。

2.3 遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用

為了更好監(jiān)督生產(chǎn)工藝的執(zhí)行，方便更高管理層集中觀測(cè)生產(chǎn)情況，企業(yè)還可以設(shè)置簡(jiǎn)化版的Facility Management and Control System(FMCS)即 FMCS系統(tǒng)。FMCS 控制系統(tǒng)即廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)就是將各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中采集的信息，通過(guò)一定的演算法則，利用各種通訊設(shè)施匯總道中央監(jiān)控設(shè)備，由中央監(jiān)控系統(tǒng)和分級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的權(quán)限對(duì)全廠情況進(jìn)行監(jiān)督控制。在這種工程技術(shù)的思路下，將所有機(jī)臺(tái)編號(hào)，通過(guò)局域網(wǎng)的布局，將機(jī)臺(tái)配置的觸摸屏的數(shù)據(jù)和控制權(quán)限集中到一臺(tái)控制電腦上，通過(guò)該電腦可以查看所有操作步驟，甚至可以實(shí)施在該電腦操作對(duì)應(yīng)的觸摸屏。實(shí)現(xiàn)全程控制的效果。

3 案例分析

3.1 情況介紹

某公司的硫化生產(chǎn)工序，采用了PLC與觸摸屏組成的生產(chǎn)控制系統(tǒng)操作硫化機(jī)的生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量也穩(wěn)步上升，起到良好的效果。只是實(shí)際操作過(guò)程中，還存在一些具體操作問(wèn)題,例如：在硫化生產(chǎn)中，由于一些突發(fā)原因，造成硫化溫度與壓力達(dá)不到工藝要求。在PLC系統(tǒng)報(bào)警后操作人員無(wú)法即時(shí)做出最正確的操作時(shí)，本系統(tǒng)自動(dòng)延長(zhǎng)硫化。當(dāng)操作人員再次進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，本系統(tǒng)自動(dòng)延長(zhǎng)硫化會(huì)自動(dòng)取消，這樣不會(huì)影響后續(xù)的生產(chǎn)。

3.2 改進(jìn)效果

本控制系統(tǒng)由PLC自行控制硫化工藝，為了達(dá)到工藝要求，工藝人員進(jìn)行了設(shè)置優(yōu)化，具體設(shè)置方式參考圖1。

圖1 內(nèi)溫報(bào)警延硫設(shè)置畫(huà)面

例如圖1中的內(nèi)溫報(bào)警延硫設(shè)置，當(dāng)在硫化步序設(shè)置范圍內(nèi)，通過(guò)PLC監(jiān)控溫度范圍，PLC采集數(shù)據(jù)并反饋給控制系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)置的具體參數(shù)自動(dòng)選擇延長(zhǎng)硫化時(shí)間。從而達(dá)到保護(hù)硫化工藝的目的。本系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過(guò)一年多的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢驗(yàn)，獲得了客戶(hù)的認(rèn)可與好評(píng)。

總之，PLC、觸摸屏和遠(yuǎn)程控制等技術(shù)的綜合應(yīng)用使得硫化機(jī)工作更加精準(zhǔn)、安全，提高生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度?？傮w上降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] 陳世利.觸摸屏的工作原理及典型應(yīng)用[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2002(2)．

[2] 人機(jī)界面的組態(tài)工具EasyBuilder500軟件操作手冊(cè)[M]．

[3] 吳啟紅. 變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)實(shí)操指導(dǎo)書(shū)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010，8．

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(R-01)

TQ330.493

1009-797X(2015)21-0057-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.21.011

盛敏（1986-），男，電氣工程師助理，主要從事PLC通訊以及與電腦連接監(jiān)控PLC的相關(guān)工作。

2014-09-06