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案例頻道1、行業背景
卷板機是機械加工中的重要設備，應用范圍廣泛，可廣泛應用于石油、石油化工、制藥、冶金、造紙、電力、食品及輕工等工業領域。我們研發的卷板機電氣控制系統具有直觀性、可靠性和較高的性價比，已經大量應用在重型機械廠和鍋爐加工廠，經應用證明具有很好效果，提高工人工作效率，產生很大的經濟效益。
2、工藝流程
本文所討論的四輥卷板機上輥旋轉為機械轉動，下輥和側輥升降為液壓傳動，操作采用電氣集中控制，該機一次上料能完成板料兩端的預變及卷制筒形，弧形工件，還可以對金屬板料進行一定的整型和校平工作，有直接預彎，省事、省料之功效，上輥、下輥、側輥兩端固定旋轉編碼器，將輥旋轉次數轉換成六路高速脈沖信號，傳送到PLC實現邏輯功能。自動控制要求主要有方便的任意點位置的定位，機械本體系統參數修整設置，故障診斷提示功能，簡潔高效的系統操作提示及報警可在操作面板上顯示，系統的啟動、停止以及急停可在任何狀態下進行。經過分析，需要六路高速輸入通道，可以采用兩個性能穩定。成本低廉的西門子S7-200系列的PLC就可以滿足要求。
3、控制系統硬件配置
PLC選用S7-200 PLC的型號為CPU226 DC/DC/24輸入/16輸出，自帶4個兩相高速計數器，兩個RS485接口。人機界面選用LINCON LCS104S真彩色觸摸屏，可以與市場上主流PLC廠家的PLC直接通訊。
由于卷板機需要用到比較復雜的算法，該公司已有的類似產品采用的是工控機和PLC的解決方案，工控機采用VC開發上位機界面，算法采用C語言描述。工控機方案雖然能夠解決目前的問題，但是由于工控機對現場的環境要求較高，且工控機需要配備專門的操作臺，阻礙了產品向一體化方向的發展。此次采用LINCON人機界面的優勢在于該品牌人機界面的組態軟件可以直接使用C語言描述的文件，我們可以在組態畫面的過程中直接添加C語言的文件，將畫面的腳本程序和添加的文件一起編譯下載至人機界面。這就最大限度減少了在畫面移植過程的工作量。
4、控制系統軟件設計及功能
系統的軟件主要由人機界面參數設置和流程實時檢測及PLC采集現場信息進行邏輯控制，人機界面軟件主要有系統圖、工藝參數實時顯示、參數設置、數學模型計算、報警、歷史列表數據等畫面，這些畫面可以讓工人直觀方便的掌握機器運行狀況，也可以方便用戶進行后期的設備維護。如圖所示部分人機界面子畫面。（PLC程序略）
圖1 系統主畫面
圖1為整個操作畫面的主界面，畫面背景為自己設計的位圖，左側三個功能按鈕，幫助按鈕顯示幫助信息，系統設置主要設置人機界面的系統參數，狀態檢測畫面包含主要的功能按鈕。
圖2 狀態檢測畫面
圖2為狀態檢測畫面。分為操作狀態、卷板參數、工藝計算、工藝選擇和返回按鈕。其他相關參數的顯示就在儀表控件和類標控件以及文本控件顯示。
圖3 工藝計算畫面
圖2為工藝計算畫面。這就是需要用到算法的畫面。
5、 結束語
根據卷板機的特點設計的電氣控制系統，具有投資小，安裝調試簡單，可靠性高，目前該控制系統在多家廠家應用，運行穩定可靠，獲得滿意的效果。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號