基于PLC的棉花打包机控制系统设计

来源：农机使用与维修作者：佚名 2015-01-27 08:15:11

摘要：本文以PLC为下位机现场控制器，替代传统的继电一接触控制器，设计了一套可对顶式双箱液压棉花打包机控制的人机交互系统。经生产实践证明，改造后的棉花打包机控制系统可靠性大为提升。

0 引言
棉花打包机是棉花加工企业中的一种重要生产设备，本文以台达DVP一EH2系列PLC为下位机设计了顶式双箱液压棉花打包机控制系统。系统配置DVP04AD-H2系列模拟输入模块、16HM11N开关量输人扩展模块、08 HN111R开关量输出扩展模块、台达DOP一A80THTD 1人机界面，同时使用中达电通公司WPLSoftZ. 11编程软件和ScreenEditor软件进行软件设计。经实践证明，改造后提高了棉花打包机控制系统自动控制水平和可靠性，当系统出现故障时能够自动进行远程诊断服务，极大地提升了生产效率和设备使用寿命，降低了设备故障率和生产成本。棉花打包机控制系统结构如图1所示。

    1 系统的硬件设计
    本系统主要针对下位机PLC、模拟输人模块、开关量输人／输出扩展模块和人机界面的硬件设计。
    1. 1 PLC选型
    系统主要采用中达电通集团的台达DVP-EH2系列DVP-80EHOOR2PLC为现场控制器，DVP-80EHOOR2系列PLC采用40路输人、40路输出，运算速度快、存储量大，可外接相应扩展模块，满足系统对扩展功能的要求。
    1.2模拟量输入输出模块
    系统配置1个台达DVP04AD-H2系列模拟输人模块，台达DVP系列模拟输人模块可将外部电流、电压信号转换成14位数字信号，响应时间12 ms，具有自诊断功能。
    1.3开关量输入／输出扩展模块
    依据DVP-80EHOOR2系列PLC及棉花打包机控制系统对开关量输人、输出的要求，本系统选用2个16HM11 N型开关量输人扩展模块，为16路、光电藕合、直流输人，反应时间约为20ms ; l个08 HN111 R开关量输出扩展模块，为8路、继电器输出，反应时间约为10 ms。
    1.4人机界面
    系统参数输人、人机交互采用的是台达DOP -A80THTD1型8英寸人机界面，其分辨率高、使用寿命长、存储容量大、支持串行通信、易于操作、对工作环境要求较低。

    2 系统软件设计
    为了更好的整合棉花打包机控制系统各部分硬件功能，完成系统控制要求，必须在完成系统硬件配置的基础上，对其进行软件程序设计。系统的软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面系统设计两部分。
    2. 1 PLC程序设计
    DVP一EH2系列PLC支持多种基本编程指令和应用指令，且内置M，D等多种特殊继电器方便程序编制，编程软件采用中达电通公司的WPLSoft2.ll。 WPLSoft2.11编程软件支持指令语句、梯形图、SFC三种编程语言，且三种编程语言可相互转换。WPLSoft2. 11编程软件具有模拟仿真功能，可实现系统的仿真模拟操作，便于系统程序调试。系统的部分I/O分配如表1所示。

    棉花打包机控制系统的程序设计包括自动程序、手动程序、模拟量程序、报警程序四个部分，如图2所示。系统自动程序总体框图如图3所示。手动打包程序框图如图4所示。

    系统的人机界面设计选用中达电通公司的ScreenEdito：软件。ScreenEditor软件支持三种语言的编辑界面，具备弹性的配方功能，画面管理方便，支持多项目开启，具备完整的图形库，宏指令多样化，且可实现在线或离线模拟运行，完全满足系统控制要求。系统开机界面设计如图5所示，打包机系统主界面如图6所示。