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KDN-K3系列PLC在车载沥青搅拌机的应用

供稿:北京凯迪恩自动化技术有限公司 2006/7/17 10:11:00

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1. 前言
  车载沥青搅拌机用于修补柏油路面。当柏油路破损需要修补时,先对坑洼处进行处理,再往坑中填入拌好的沥青碎石料,压路机压平即可。过去靠人估加多少碎石加多少沥青进行拌和,质量得不到保证。新型车载沥青搅拌车按照配方精确计量碎石和沥青,充分拌和,保证质量。下面是北京某公司生产的新型车载沥青搅拌机控制系统介绍。

2. 工艺过程
  沥青恒温箱的温度达到设定的温度后,具备生产条件。当要往坑中填沥青碎石料时,先要测量一下坑的容积或估算容积,按照配方计算出需要多少碎石,多少沥青,打开引风机,拌和筒接料,开燃烧机,给料机开始给料,碎石按设定量加完后,给料机停机,拌和筒搅拌,同时沥青计量箱开始计量沥青,计量到设定量。拌和筒内温度到一定程度后,停燃烧机,然后把计量箱内的沥青加入到拌和筒内,拌和筒搅拌,到一定时间后,拌和筒出料,出料完毕,停拌和筒和引风机,一盘料生产结束。

3. 电控方案设计

①.沥青必须加到一定温度,沥青恒温箱和计量箱都要有温度检测传感器。检测范围0-250ºC 可以满足工艺要求。选用一体化的铂电阻变送器;

②.给料机加一接近开关,转一圈就可以计算出加多少碎石;

③.沥青计量箱加了液位传感器,通过液位来计算沥青的重量;

④.填补坑的容积要输入,要有人机接口(HMI);

⑤.一些参数如给料机一圈多少碎石,沥青液位与重量对应关系,一些时间设定量需要输入等等;

⑥.控制的设备有:给料机、引风机、燃烧机、拌和筒、沥青泵、加热器等;

⑦.控制方式:正常情况下,输入需要的方量,选到自动方式,按自动启动,自动进行加料、计量、搅拌、出料,不需要人干预。当调试设备、检修设备和特殊情况下,还需要单体设备能单独操作。手动单独操作放到HMI上进行。

通过以上分析,选用PLC+触摸屏控制比较好。其中PLC选用国产高品质的小型一体化的KDN-3系列PLC:CPU模块(KDN-K306-24AR,14点输入,10点继电机输出)一块、输出模块(KDN-K322-08XR)一块、模拟量输入模块(KDN-K331-04IV)一块。触摸屏选用的是eView的MT508S。

4. 通讯实现
  PLC需要和触摸屏通讯,在触摸屏上不仅要输入数值量,显示数值量还要在触摸屏上操作单机设备,在触摸屏上显示报警点。

①.通讯电缆
KDN-K3 系列PLC与EVIEW触摸屏通讯电缆连接线:

PLC(9PIN) MT508S(9PIN)

RXD 2 ------------------------------------------ 2 TXD

TXD 3 ------------------------------------------ 3 RXD

GND 5 ------------------------------------------ 5 GND

②.通讯协议
  KDN-3系列PLC通讯协议是Modbus RTU 协议。EView软件设置系统参数中PLC选型中专有Modbus RTU。双方通讯参数都选如下:通讯口类型为RS-232,PLC站号为1,波特率19200,无校验,8位数据位,1位停止位。

③.寄存器对应关系
  eView触摸屏通过各种部件来对PLC CPU的内存区域进行访问,包括:指示灯、切换开关、数值输入、数值输出等等。

具体的对应关系如下表:



计算公式:

·已知PLC内部M区的位寄存器地址,计算EVIEW的寄存器对应点公式如下:

65+字节地址x8+位地址

例如:PLC内部M1.1对应的EVIEW内部寄存器为65+1x8+1=0x74


·已知PLC内部V区字寄存器(VW)地址,计算EVIEW的字寄存器对应点公式如下:

字地址/2+17 (字地址一定是双数)

例如:PLC内部VW82对应的EVIEW内部寄存器为82/2+17=4x58


·已知PLC输入点(I)地址,计算EVIEW的对应点公式如下:

1+输入字节地址x8+位地址

例如:PLC输入点I1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=1x10


·已知PLC输出点(Q)地址,计算EVIEW的对应点公式如下:

1+输出字节地址x8+位地址

例如:PLC输出点Q1.1对应的EVIEW内部寄存器为1+1x8+1=0x10


1. 控制实现

  有一个控制箱,包括断路器、接触器、热继电器等,前面板有触摸屏、钥匙开关、急停按钮、报警指示灯、方式选择开关、自动启动按钮。

  PLC程序分成八个模块(子程序)来实现:手动、自动、数据初始化、温度设定值处理、比率设定值处理、时间设定值处理、输出、报警。通过Main主模块来调用各子模块完成整个生产过程。

①.手动模块:触摸屏来设置点寄存器M10.0到M11.1,通过这些点来控制控制设备;

②.数据初始化:刚上电或生产一盘结束,要对数据进行初始化;

③.温度设定值处理:对采集到的4-20mA温度信号转化成温度值,对触摸屏中设定的温度值进行处理;

④.比率设定值处理:对给料机的数值转换,沥青计量箱的数值转换进行处理;

⑤.时间设定值处理:对时间设定值进行处理;

⑥.报警模块:对温度、重量、急停等报警进行处理;

⑦.自动模块:自动生产的工序是在这部分中完成;

⑧.输出模块:将手动和自动控制的逻辑运算结果在此模块中汇总输出。

2. 结束语
  现在市政机械、工程机械不断更新,要求不断提高。PLC不仅在工厂,机器设备中应用广泛,在车载系统中也有广泛的应用。PLC的使用,大大提高了车载控制系统自动化水平和可靠性。凯迪恩公司凭借丰富的工程经验和完全拥用自主知识产权的高品质KDN-3系列PLC出色的为用户完成了车载沥青搅拌机的控制配套任务,受到用户好评。

更多内容请访问 北京凯迪恩自动化技术有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=47806)

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