李愛民 安淑女

摘 要：PC構(gòu)件自動碼垛養(yǎng)護是PC構(gòu)件生產(chǎn)的一種高效生產(chǎn)方式。本文設(shè)計了一種基于組態(tài)軟件的PC構(gòu)件碼垛養(yǎng)護控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以S7-200 smart PLC為控制器，觸摸屏為人機界面設(shè)備。該系統(tǒng)降低了工人勞動強度，提高了養(yǎng)護窯溫濕度的控制精度。

關(guān)鍵詞：碼垛;養(yǎng)護窯;PLC;觸摸屏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.114

1 引言

PC構(gòu)件的養(yǎng)護分為四個時期，分別是：靜置期，升溫期，恒溫期，降溫期。為了提高PC構(gòu)件的強度，混凝土澆筑后，應(yīng)將PC構(gòu)件的溫度上升到一定值，然后保持恒溫一定時間。在升溫和降溫的過程中，應(yīng)避免溫度的急劇變化。

PC構(gòu)件養(yǎng)護是將PC構(gòu)件在養(yǎng)護窯中存放，經(jīng)過靜置期、升溫期、恒溫期、降溫期等幾個階段使PC構(gòu)件凝固強度達到要求。養(yǎng)護窯由窯體、蒸汽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。養(yǎng)護窯控制系統(tǒng)包括電氣控制系統(tǒng)、溫濕度傳感器、變頻器、上位機等組成。

2 PC構(gòu)件養(yǎng)護控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

PC構(gòu)件養(yǎng)護控制系統(tǒng)由養(yǎng)護窯和碼垛機組成。碼垛機由平臺提升機和行走大車組成。平臺提升機變頻器驅(qū)動碼垛機提升平臺升降運動。大車行走變頻器驅(qū)動大車前進、后退，將養(yǎng)護平臺送入養(yǎng)護窯。比例電磁閥進行養(yǎng)護窯的溫度、濕度控制?？刂葡到y(tǒng)需要56個數(shù)字量輸入，35個數(shù)字量輸出，4個模擬量輸入，2個模擬量輸出。采用s7-200smart系列PLC作為控制器，選用一個CPU SR60（36DI/24DO）、一個數(shù)字量擴展模塊EM DR32（16DI/14DO）、一個數(shù)字量擴展模塊EM DI08（8DI）、一個模擬量擴展模塊EM AI04（4AI）采集養(yǎng)護窯溫度值和濕度值。

系統(tǒng)接收到上位機的發(fā)送的工藝參數(shù)后，通過溫度傳感器和濕度傳感器采集養(yǎng)護窯的溫濕度，采用PID控制方式，自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門，完成養(yǎng)護窯的溫濕度的控制。上位機可以實時監(jiān)控溫濕度變化。

3 養(yǎng)護窯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

控制系統(tǒng)軟件部分包括下位機的PLC軟件和上位機的組態(tài)軟件。

PLC控制軟件包括初始化模塊、提升機和大車行走模塊、溫濕度采集模塊、溫度PID控制模塊等。初始化模塊將所有狀態(tài)復(fù)位到原始狀態(tài)。溫濕度采集模塊用來檢測和處理窯內(nèi)溫濕度，并上傳到上位機實時顯示。溫度PID控制模塊控制升溫過程，使蒸養(yǎng)窯內(nèi)溫度以設(shè)定速率上升，無溫度階躍變化。

上位機組態(tài)軟件采用昆侖通態(tài)組態(tài)軟件。監(jiān)控養(yǎng)護窯溫濕度變化，和碼垛車運行狀態(tài)，進行碼垛車的手動或自動操作。采用昆侖通態(tài)研發(fā)的人機界面，型號為TPC7062KS。該人機界面是高亮度TFT液晶7英寸觸摸屏。

監(jiān)控界面由監(jiān)控主界面、歷史曲線主界面、密碼登錄界面、退出界面、手動操作、自動操作、庫位記錄等界面組成。手動操作界面如圖2所示，手動操作可進行碼垛車的橫移的前進、后退、橫向定位、上升、下降、垂直定位、養(yǎng)護窯門的開啟、模板平穩(wěn)送入、送出分步動作。

自動操作界面分為自動進庫和自動出庫兩種方式，自動操作由于采用了程序預(yù)設(shè)功能，碼垛車可以按倉位預(yù)設(shè)的次序運行，使碼垛車按預(yù)設(shè)優(yōu)化路線運行。使碼垛車運行時間周期最短，確保碼垛車不影響整個生產(chǎn)線的運行節(jié)拍。

自動操作時，如果按下觸摸屏主界面的停止按鈕，自動操作停止。操作臺上的進庫允許旋鈕旋至允許位置時，允許碼垛機控制生產(chǎn)線的進庫位的模臺送入碼垛機。操作臺上的出庫允許旋鈕旋至允許位置時，允許碼垛機控制生產(chǎn)線的出庫位，碼垛機把提升平臺上的模臺送出至生產(chǎn)線的出庫位置。

庫位界面可以顯示庫位編號、已養(yǎng)護時間、入庫時間等信息。

4 結(jié)束語

文本介紹了養(yǎng)護窯控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用西門子S7-200smart PLC為控制器，使用昆侖通態(tài)人機界面TPC7062KS為上位機，完成養(yǎng)護窯溫度控制和碼垛機的自動運行。該系統(tǒng)不僅降低了工人勞動強度，而且提高了養(yǎng)護窯系統(tǒng)的控制精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

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基金項目：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)計劃項目（2017-K9-037）

作者簡介：李愛民（1976-），男，江蘇徐州人，碩士，副教授，主要從事機電一體化產(chǎn)品的研發(fā)與教學(xué)工作。