1 引言
本文以日本三菱公司的新一代FX_on系列可編程控制器為例,介紹PLC在自動罐裝機中的應用,這種FX-on系列PLC機以其最優(yōu)的性能價格比受到用戶的關注,在改造舊設備、生產線以及替代進口產品方面,取得了很好的經濟效益,特別是配上嵌入式全中文MCGS組態(tài)軟件觸摸屏,使用MCGS通用版軟件,在上位機中開發(fā),下載到下位嵌入式硬件平臺中運行,完成自動罐裝機產品開發(fā)。
2 自動罐裝機工作過程
自動罐裝機各工位基本動作如圖1所示。
圖1 自動罐裝機各工位基本動作框圖
3 PLC選擇及使用要求與梯形圖
(1) PLC選擇
采用220V交流電源,型號選FXon-40MR,輸入為24點繼電器接點,輸出為16點,外部輸入電源在機內,內存程序循環(huán)掃描控制,處理速度平均為5μs/bit,程序容量950kbyt。
(2) 外圍設備
在外圍設備方面,采用RS232通信或RS485通信方式,與上位機連接,外部輸入設備有光電開關,接近開關,按鈕等。外部輸出設備有接觸器,電磁閥,指示燈等。輸入/輸出點分配如圖2所示。
圖2 PLC輸入/輸出點分配圖
(3) 編制程序要求
編制程序時,要使用外部輸入相應的設備:外部輸入接點閉合,操作指示燈亮,輸出設備動作。外部輸入接點斷開,操作指示燈滅,輸出設備停止動作。
(4) 時間定時器
時間定時器當前值設為0,定時器的點數(shù)為246, 預置值0.1—3276.7s, 0.01—327.67s, 本自動罐裝機選用T3,T4 T5,T10,T11,T13,T15時間繼電器。
(5) 使用指令有LD,SET, AND,OUT,ZRST,END;
(6) “自動部分”的程序梯形圖
按設計思路編制的自動部分的程序梯形圖如圖3所示。
圖3 自動控制部分的程序梯形圖
4 組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng)
全中文工控組態(tài)軟件MCGS是一套基于Windows 平臺,快速構成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件,可運行于Microsoft Windows9598MENT€0等操作系統(tǒng),有寵大的標準的工業(yè)器件、設備、圖形庫,支持各類型PLC可編程器(單片機、智能儀表)等硬件設備,其軟件使用簡單,操作方便,Windows圖形功能完備,界面一次性好,圖4是自動罐裝機PLC組態(tài)圖。
圖4 自動罐裝機PLC組態(tài)軟件圖
設計中動畫連接命令語言為IF—ELSE—THEN。通過設置腳本程序可以形成一個按時間循環(huán)運行方式的過程。
另外運用組態(tài)軟件進行動畫調試運行,會排除現(xiàn)場中很多問題,可對PLC的梯形圖程序進行檢測,大大縮短了現(xiàn)場調試周期,使設備運行可靠性大大增加。
5 嵌入式MCGS硬件平臺
采用MCGS公司嵌入式組態(tài)軟件工作平臺—TPC150L 四線電阻式觸摸屏,64M內存,運行于WinCE操作系統(tǒng),MCGS中斷策略響應時間小于5ms,中斷處理逐數(shù)響應時間小于100μs。內置流程圖組態(tài)功能,可以完成邏輯控制。在通訊上,由通訊口(RS232C或RS422/485)讀寫PLC的內部數(shù)據(jù)。將輸入、輸出信號讀出并送到TPC150L內存,根據(jù)TPC150L參數(shù)設置,通訊程序采用的協(xié)議為:
傳輸速率 1200 bPS
起始位數(shù) 1 bit
數(shù)據(jù)長度 8 bits
偶柱校 1 bit
停止位數(shù) 2 bit
通訊口(RS232C或RS422/485)讀寫PLC的內部數(shù)據(jù)的接口程序如下:

利用人機界面改變或設定PLC的數(shù)據(jù),直接控制設備的運轉。人機界面以多種不同的方式顯示PLC內部數(shù)據(jù),其顯示的結果會隨時隨著PLC內部實際數(shù)據(jù)的變化而改變。依需要編輯各種畫面,用以顯示設備狀態(tài)、操作指示、參數(shù)設定、動作流程、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、警報訊息、簡易報表等。
當報警發(fā)生時,報警條件成立,人機界面會立即顯示相關的信息或簡易報表等重要記錄。
6 結束語
自動罐裝機采用PLC及嵌入式MCGS組態(tài)軟件控制,自動化程度高,便于維護管理,提高控制精度,確保產品質量,同時,也提高了運行的靈活性,自2003年6月,自動罐裝機應用于順德勁力電機廠,一直運行可靠,是一種先進的自動化生產設備。