1. 前言
車載瀝青攪拌機用于修補柏油路面。當柏油路破損需要修補時,先對坑洼處進行處理,再往坑中填入拌好的瀝青碎石料,壓路機壓平即可。過去靠人估加多少碎石加多少瀝青進行拌和,質(zhì)量得不到保證。新型車載瀝青攪拌車按照配方精確計量碎石和瀝青,充分拌和,保證質(zhì)量。下面是北京某公司生產(chǎn)的新型車載瀝青攪拌機控制系統(tǒng)介紹。
2. 工藝過程
瀝青恒溫箱的溫度達到設(shè)定的溫度后,具備生產(chǎn)條件。當要往坑中填瀝青碎石料時,先要測量一下坑的容積或估算容積,按照配方計算出需要多少碎石,多少瀝青,打開引風機,拌和筒接料,開燃燒機,給料機開始給料,碎石按設(shè)定量加完后,給料機停機,拌和筒攪拌,同時瀝青計量箱開始計量瀝青,計量到設(shè)定量。拌和筒內(nèi)溫度到一定程度后,停燃燒機,然后把計量箱內(nèi)的瀝青加入到拌和筒內(nèi),拌和筒攪拌,到一定時間后,拌和筒出料,出料完畢,停拌和筒和引風機,一盤料生產(chǎn)結(jié)束。
3. 電控方案設(shè)計
①.瀝青必須加到一定溫度,瀝青恒溫箱和計量箱都要有溫度檢測傳感器。檢測范圍0-250ºC 可以滿足工藝要求。選用一體化的鉑電阻變送器;
?、冢o料機加一接近開關(guān),轉(zhuǎn)一圈就可以計算出加多少碎石;
?、郏疄r青計量箱加了液位傳感器,通過液位來計算瀝青的重量;
?、埽钛a坑的容積要輸入,要有人機接口(HMI);
?、荩恍﹨?shù)如給料機一圈多少碎石,瀝青液位與重量對應(yīng)關(guān)系,一些時間設(shè)定量需要輸入等等;
?、蓿刂频脑O(shè)備有:給料機、引風機、燃燒機、拌和筒、瀝青泵、加熱器等;
⑦.控制方式:正常情況下,輸入需要的方量,選到自動方式,按自動啟動,自動進行加料、計量、攪拌、出料,不需要人干預。當調(diào)試設(shè)備、檢修設(shè)備和特殊情況下,還需要單體設(shè)備能單獨操作。手動單獨操作放到HMI上進行。
通過以上分析,選用PLC+觸摸屏控制比較好。其中PLC選用國產(chǎn)高品質(zhì)的小型一體化的KDN-3系列PLC:CPU模塊(KDN-K306-24AR,14點輸入,10點繼電機輸出)一塊、輸出模塊(KDN-K322-08XR)一塊、模擬量輸入模塊(KDN-K331-04IV)一塊。觸摸屏選用的是eView的MT508S。
4. 通訊實現(xiàn)
PLC需要和觸摸屏通訊,在觸摸屏上不僅要輸入數(shù)值量,顯示數(shù)值量還要在觸摸屏上操作單機設(shè)備,在觸摸屏上顯示報警點。
①.通訊電纜
KDN-K3 系列PLC與EVIEW觸摸屏通訊電纜連接線:
PLC(9PIN) MT508S(9PIN)
RXD 2 —————————————————————————————————————————— 2 TXD
TXD 3 —————————————————————————————————————————— 3 RXD
GND 5 —————————————————————————————————————————— 5 GND
?、冢ㄓ崊f(xié)議
KDN-3系列PLC通訊協(xié)議是Modbus RTU 協(xié)議。EView軟件設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)中PLC選型中專有Modbus RTU。雙方通訊參數(shù)都選如下:通訊口類型為RS-232,PLC站號為1,波特率19200,無校驗,8位數(shù)據(jù)位,1位停止位。
?、郏拇嫫鲗?yīng)關(guān)系
eView觸摸屏通過各種部件來對PLC CPU的內(nèi)存區(qū)域進行訪問,包括:指示燈、切換開關(guān)、數(shù)值輸入、數(shù)值輸出等等。
具體的對應(yīng)關(guān)系如下表:
計算公式:
·已知PLC內(nèi)部M區(qū)的位寄存器地址,計算EVIEW的寄存器對應(yīng)點公式如下:
65+字節(jié)地址x8+位地址
例如:PLC內(nèi)部M1.1對應(yīng)的EVIEW內(nèi)部寄存器為65+1x8+1=0x74
·已知PLC內(nèi)部V區(qū)字寄存器(VW)地址,計算EVIEW的字寄存器對應(yīng)點公式如下:
字地址/2+17 (字地址一定是雙數(shù))
例如:PLC內(nèi)部VW82對應(yīng)的EVIEW內(nèi)部寄存器為82/2+17=4x58
·已知PLC輸入點(I)地址,計算EVIEW的對應(yīng)點公式如下:
1+輸入字節(jié)地址x8+位地址
例如:PLC輸入點I1.1對應(yīng)的EVIEW內(nèi)部寄存器為1+1x8+1=1x10
·已知PLC輸出點(Q)地址,計算EVIEW的對應(yīng)點公式如下:
1+輸出字節(jié)地址x8+位地址
例如:PLC輸出點Q1.1對應(yīng)的EVIEW內(nèi)部寄存器為1+1x8+1=0x10
1. 控制實現(xiàn)
有一個控制箱,包括斷路器、接觸器、熱繼電器等,前面板有觸摸屏、鑰匙開關(guān)、急停按鈕、報警指示燈、方式選擇開關(guān)、自動啟動按鈕?!?
PLC程序分成八個模塊(子程序)來實現(xiàn):手動、自動、數(shù)據(jù)初始化、溫度設(shè)定值處理、比率設(shè)定值處理、時間設(shè)定值處理、輸出、報警。通過Main主模塊來調(diào)用各子模塊完成整個生產(chǎn)過程。
?、伲謩幽K:觸摸屏來設(shè)置點寄存器M10.0到M11.1,通過這些點來控制控制設(shè)備;
?、冢當?shù)據(jù)初始化:剛上電或生產(chǎn)一盤結(jié)束,要對數(shù)據(jù)進行初始化;
?、郏疁囟仍O(shè)定值處理:對采集到的4-20mA溫度信號轉(zhuǎn)化成溫度值,對觸摸屏中設(shè)定的溫度值進行處理;
?、埽嚷试O(shè)定值處理:對給料機的數(shù)值轉(zhuǎn)換,瀝青計量箱的數(shù)值轉(zhuǎn)換進行處理;
⑤.時間設(shè)定值處理:對時間設(shè)定值進行處理;
?、蓿畧缶K:對溫度、重量、急停等報警進行處理;
?、撸詣幽K:自動生產(chǎn)的工序是在這部分中完成;
?、啵敵瞿K:將手動和自動控制的邏輯運算結(jié)果在此模塊中匯總輸出。
2. 結(jié)束語
現(xiàn)在市政機械、工程機械不斷更新,要求不斷提高。PLC不僅在工廠,機器設(shè)備中應(yīng)用廣泛,在車載系統(tǒng)中也有廣泛的應(yīng)用。PLC的使用,大大提高了車載控制系統(tǒng)自動化水平和可靠性。凱迪恩公司憑借豐富的工程經(jīng)驗和完全擁用自主知識產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)KDN-3系列PLC出色的為用戶完成了車載瀝青攪拌機的控制配套任務(wù),受到用戶好評。