PLC和工控机

PLC和工控机（精选4篇）

PLC和工控机 篇1

在玻璃企业生产过程中,保证各种玻璃产品质量的关键因素是各种生产原料的配比。在生产玻璃的过程中,要做到各种原料严格按比例进行均匀混合需要依靠配料机械来完成配料工作。目前,玻璃生产企业一般使用2种方法进行原料配比:第一种方法采用人工称重,然后将配好比例的各种原材料同时放入配料机中搅拌。第一种方法是利用配料机械自动称重,自动搅拌。由于很多原始材料为粉状或颗粒,人工配料时,人体吸入粉尘等杂物,容易导致出现职业病,增加了生产风险和劳动力成本。同时,配料品种繁多,数量巨大,因此人工配料难以做好现场管理工作,很容易出现误配,不但玻璃质量难以保证,同时也增加了管理成本[1]。为了保证产品质量,提高生产效率,可以采用准确、可靠的自动配料系统进行原料配比。

本文设计了一套自动配料控制系统,以PLC作为主站,接受上位机及触摸屏的控制,负责数据运算、配方控制等;各种称重仪表为从站,使用Profibus总线进行主从通信。

1 配料系统的设备及工作流程

生产玻璃的主要原料有5种:硅砂、纯碱、白云石、长石和石灰石。共设11套配料装置,每套配料装置由料库、秤斗、电子平台秤、电磁振动补料机和排料机组成[2]。原料由料库经补料机下到秤斗里,再由排料机排到输送皮带上,电子平台秤直接称出的是秤斗、排料机和斗内原料的重量之和,该数值去除秤斗和排料机重量后为斗内原料的真实重量,所以在装置投运前需要重新标定电子平台秤的零点和量程。

硅砂4套装置,2用2备,纯碱、白云石和长石各2套装置,1用1备,石灰石1套装置,无备用。电子秤量程均为2 000 kg。秤斗和排料机重量合计500 kg。

系统工作时,首先依次启动窑头皮带、混合机下料皮带、混合机、集料皮带,然后各称量站对石英砂、长石、纯碱、白云石、石灰石和预混料及碎玻璃按照程序中设定的称量方式进行称量。首先对各秤加料,等称量结束时,系统检验是否满足排料条件(如混合机是否空置,排料门是否关紧等)。如果满足排料条件,则系统按照程序设定方式进行定时顺序排料,集料皮带将混合料送入混合机混合。排料结束后,经过延时,系统进行下一周期的加料。混合机首先对混合料进行定时干混,然后加水湿混,到定时时间后排料门自动打开,将混合料排出至下料皮带,同时往混合料中加入一定的碎玻璃,再由原熔皮带将其送至窑头。这样就完成了一次配料周期。当混合机排料结束后,进入下一配料周期。

2 配料控制系统硬件设计

控制系统硬件由研华工控机、PLC、触摸屏、配料控制器以及称重传感器(电子秤)组成[3]。其中,PLC采用西门子S7-200,触摸屏采用西门子SIMATIC 2 OP 7,配料控制器采用菲利浦公司的配料控制器,称重采用S型称重传感器。

研华工控机与西门子PLC采用RS 232通信,PLC与配料控制及称重则采用总线通信方式。西门子PLC向配料控制器发出启动、停止信号,配料控制器向PLC发送配料结束信号及4～20 mA的称重信号。

配料系统有全自动控制方式、半自动控制方式及手动控制方式3种工作方式。

(1)全自动控制方式。在这种方式下,计算机作为上位机,PLC作为一个站,系统起停由计算机控制,配方数据由计算机写入,计算机把数据传送给PLC进行启动配料设备、自动喂排料、各种原料称量校验、加水汽混合、皮带传送进仓,并对配料过程进行监控及对有关数据进行处理、制表、打印报单。

(2)半自动控制方式。在不使用计算机的情况下,PLC能独立工作,配方料单由SIMATIC 2 OP 7触摸屏输入,PLC自动完成启动配料设备、自动喂排料、各种原料称量校验、加水汽混合、皮带传送进仓。此种方式不能打印报单。

(3)手动控制方式。操作台设有手动方式开关,可以通过选择开关选择手动方式,通过手动按钮启停各类设备,启动配料设备、手动喂排料、手动加水汽混合、皮带传送进仓。系统硬件结构图如图1所示。

3 配料系统软件设计

3.1 上位机组态程序设计

上位机是整个系统人机界面操作中最重要的一部分,在Windows环境下,利用研华组态软件Genie编写画面、打印机键盘操作程序[4,5],实现对控制系统的配方管理及监控等功能。上位机组态程序设计如图2所示,主要包括以下几个方面。

(1)称量管理模块设计。模块功能包括配方编辑、配方下载、配方打印、参数设置几个部分,实现对配方数据的管理与设置。

(2)系统监控模块设计。模块功能包括各台秤的毛重和称量的监控、各种物料的喂料或排料状态监控、混合机的工作状态和相关门的开关状态监控。

(3)历史数据管理模块设计。模块功能包括历史报警查询、历史配料数据查询、数据导出等。

3.2 称重方式的选择及PLC编程设计

3.2.1称重方式的选择

称重一般有2种方法,一种为增量法,另一种为减量法。增量法是一种比较常见的称量方式,秤斗最初为空,在称量过程中,卸料口不断往秤斗内喂料,直至进入秤斗的物料量等于最终的配方值为止。减量法是二次称量的一种配料方式,开始时在称重斗内喂入一定量的物料G1 (大于配方值),称重斗卸料后,再测出斗内物料值G2,再用G1减去G2即得出所需物料的重量。

减量法避免了回零和清斗的问题,只要在给料斗喂料时,让加料量大于所需配方值,多余的物料最后剩在料斗内作为底料,这样前后2次的称量差等于卸出的物料。综合2种方法的利弊,本系统决定采用减量法。

在生产过程中,当电子秤损坏时,配料会出现10%～30%的误差,使原料配比不正确,生产出废品。电子秤检定的方法是用标准砝码检查,砝码重量5～10 kg,检定过程为人工操作,如果每次配料都检定一次,工作量很大,工人无法承受。

检定电子秤有2种方法,分别为皮带秤检定和双电子秤检定。

皮带秤检定的方法:改造输送皮带,加装皮带秤,比较皮带秤和电子秤的数值,两者相等为正常。而双电子秤检定则是将2台电子秤叠放,去除皮重后2台秤称出的重量应该相等,两者相等为正常。

比较2种检定方法:投资相当,双电子秤检定法灵敏度极高,且可以直接定位故障秤,而皮带秤检定法本身误差较大,灵敏度低,不能检定小容量秤的误差,且定位时故障秤仍需要人工检查。因此,本系统采用双电子秤。

3.2.2 PLC编程设计

PLC是配料系统连锁的逻辑控制部件[3],主要用于设备起停及料门的打开与关闭等开关量控制,并通过对料门、运行设备的状态检测,对配料系统实施系统互锁[6]。为了提高系统可靠性及降低废品率,PLC还对双电子秤的运行状况进行实时监测控制。每次配料称重时,PLC分别接受两路电子秤输送过来的4～20mA电流称重信号,并进行比较。如果二者的信号大致相等,说明两把称是好的。否则,说明其中一把称出现故障,这时系统发出报警信号并停止配料。具体的PLC双电子秤配料流程图如图3所示。

当所有称重仓称重完毕,即向PLC请求排料,在混合机料空置和混合机料门关到位的情况下,允许配料控制器控制排料。排料完毕后,PLC控制关料门;如果料门关到位,PLC允许进行下一周期的玻璃原料配置。

PLC作为配方控制系统的逻辑控制单元,接受来自上位机的指令及配料控制器输出的称重信号,经过运算后,再直接控制配料控制器工作,以实现原料的进料与排料等工作。

4 结语

本文主要介绍了玻璃原料配料控制系统的部分设计,主要包括上位机的功能设计及下位机PLC的部分程序设计,其功能基本可满足配料系统的要求。为提高控制系统的可靠性,对称重部分进行了改进,采用了双电子秤称重方式。该系统已经在广西某玻璃厂投入使用,生产实践表明该系统能较好地提高配料质量和效率。

参考文献

[1]路泽永.玻璃配料控制系统的研究与实现[D]:[学位论文].秦皇岛:燕山大学,2006.

[2]薛之光.玻璃生产线精密配料控制技术的研究[D]:[学位论文].西安:西安交通大学,2002.

[3]许全民.熔铅炉自动配料生产线PLC控制系统设计[J].电气传动自动化.2001(2):54-56.

[4]封帆,郭平.基于WinCC的高炉监控系统[J].自动化技术与应用,2008,27(10):122-125.

[5]薛迎成,何坚强.工控机及组态控制技术原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2007.

[6]廖常初.S7-200 PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社, 2007.

PLC和工控机 篇2

关键词：间歇强制式,沥青混凝,土搅拌站,控制系统

沥青混合料搅拌设备是生产拌制各种沥青混合料的机械设备, 适用于公路、城市道路、机场、码头、停车场、货场等工程部门。在沥青路面机械化施工机械配套中起主导性作用, 它是目前机电液一体化技术比较密集的机械设备, 大型沥青混凝土搅拌站一般都采用强制搅拌的方式, 以保证沥青混合料的搅拌质量。

间歇式沥青混凝土搅拌站生产工艺为:不同粒径规格的砂、石料经冷骨料储存仓配料装置初配后, 由冷骨料输送皮带送至干燥滚筒烘干、加热, 一般以柴油、重油或者渣油作为燃料, 采用逆流加热的方式;矿料被烘干、加热至140~200℃后从倾斜的滚筒后部排出, 由热骨料提升机送入筛分装置进行筛分;筛分好的各种砂、石料分别储存在热骨料储料仓的隔仓内, 然后按预先设定的配比进入热矿料称量斗内累计称重计量。与此同时, 储存在专用筒仓里的矿粉由螺旋输送机输送至矿粉称量斗内称重计量。此外, 储存在保温罐内的热沥青 (170~180℃) 由沥青输送泵经带保温的沥青管道, 泵送至沥青称量桶内称重计量。各种材料按配合比分别计量后, 通过预先设定的程序先后投入到拌和器内进行强制搅拌, 搅拌均匀后, 或直接卸入运输车辆中, 或送至成品料储存仓内暂时储存。矿料在烘干、筛分、拌和等生产过程中产生的燃烧废气、水蒸气以及灰尘, 通过除尘装置净化处理后排入大气。间歇式拌和设备采用电网电力或大型柴油发电机组驱动, 生产过程可以人工操作, 也可以自动控制, 其工艺流程如图1所示。

影响沥青混合料质量和生产效率的因素众多, 就从搅拌设备本身出发, 主要因素有骨料初配、骨料精配和连续运输设备之间的逻辑连锁关系、烘干机燃烧器的加热温度等等, 而这些众多的因素操作人员无法逐一精确控制, 为保证沥青混凝土搅拌站的安全、高效、优质生产, 对沥青混凝土搅拌站实行自动控制是非常必要的。

根据沥青混合料搅拌站工艺控制的要求, 采用工控机作为上位机, 以西门子S7-200型PLC作为下位机, 提出一种PLC和工控机相结合, 并采用组态软件作为上位机监控系统的沥青搅拌站控制系统设计方案。

1 控制系统的功能和要求

本控制系统采用先进的工控机和PLC相结合的控制技术。主要特点为采用带有监控软件的工控机作为上位机监控系统, 采用PLC作为下位机, 按照工艺参数与工艺流程要求对各种配料的称重计量、输送、搅拌、加热保温的各种泵、搅拌驱动电机、电磁阀等开关量信号和温度、压力等模拟量信号进行监测控制, 实现冷骨料供料系统的自动调节控制, 烘干筒加热温度的检测与控制, 各种骨料、沥青、粉料的配料计量、搅拌时间的控制, 成品料提升储存, 沥青温度、热料储仓温度检测及生产过程中有关数据处理与打印等任务, 能够纪录完整的生产工艺数据, 工控机屏幕上显示工艺流程中各阀门、电机的运行状况, 如果发生各种温度超限、阀门故障、料位超限等故障时, 控制系统能进行声光报警。当现场出现故障或要对工艺流程进行人工操作时, 由于系统设有“自动”与“手动”转换功能, 可将开关转换至手动状态, 对各种执行机械进行手动操作, 这样技术人员可以重新设定新的参数, 操作人员在现场处理紧急问题, 从而达到了理想的效果。这种控制方式使设备的配料比精度和生产率有了较大的提高, 大大减轻了操作人员的工作强度, 是国内间歇强制式沥青搅拌站生产控制发展的主流方向。

2 控制系统总体方案设计

工控机+PLC的体系结构, 该体系结构的控制系统采用国际上先进的高性能西门子S7-200型PLC为主控设备, 并且选用台湾研华IPC-610系列工业控制计算机, 监控软件使用北京亚控科技发展有限公司开发的组态王6.5软件, 其优点是不需要很复杂的编程就可以实现实时监控, “组态王”提供给用户丰富方便的作图工具, 提供了大量常用的工业设备图符和仪表图符, 大大方便了用户开发工程界面, 而且操作人员可以生成自己的图库元素, 它还提供了实时和历史趋势曲线与报警窗口等。控制系统的信号采集使用PLC扩展的AD模块, 抗干扰能力强、性能非常稳定。以可编程控制器为主控设备的控制系统, 配料秤输出点可任意扩展, 实现二次补偿, 以确保配比精确可靠, 计量精度高;可编程控制器的采用保证了系统功能强大, 可靠性高, 控制精度高;体系结构采用模块式, 各控制单元由统一的标准模块组成, 可编程控制器的采用, 保证了数据输入输出处理精确、可靠。沥青搅拌设备的监控系统已经从原来的编程软件开发到现在的组态软件开发, 原监控软件主要有4个功能:生产数据显示、配方修改、生产数据采集和报表打印。原监控系统是用编程软件开发的, 主要缺点是无法动态监控设备的运行状态且生产数据采集是生成文本文件, 而不是存入数据库文件, 不利于数据共享。经过分析, 组态软件的突出优点有:不需要复杂编程就可以实现实时动态监控、数据采集和保存、报表打印、报警、通信等各种功能, 通用性好, 通过驱动程序可适应PLC、智能仪表、板卡、变频器、现场总线等多种应用场合;容易实现采集数据到数据库的存贮与处理, 方便数据共享。

2.1 PLC控制系统硬件选择与控制程序流程设计

间歇式沥青混凝土搅拌站是一个结构复杂的成套机、电、气 (液) 一体化设备, 整个搅拌站有电磁阀30余个, 各种电机30台左右;此外, 还要保证烘干机燃烧器的安全燃烧并控制热骨料温度;同时还要按照一定的配比对骨料、粉料、液态沥青进行计量并按照确定的次序先后送入到搅拌筒进行搅拌, 最后将成品料由自卸汽车运走或者暂时储存在成品料箱。根据以上情况分析, 我们将整个控制系统划分成3个子系统来完成, 由3个PLC对其控制, 分别是骨料运输系统PLC1、燃烧及温度控制系统PLC2和计量搅拌及成品料运输系统PLC3。

为完成骨料的运输系统任务, PLC1有32个输入信号, 11个输出信号;PLC2有9路开关量输出, 6路开关量输入;PLC3有6路开关量输入, 6路开关量输出, 至少3路的模拟量的输入。应选用PLC中的小型机。西门子S7-200系列是西门子公司小型可编程序控制器, 可以单机运行, 由于它具有多种功能模块和人机界面 (HMI) 可供选择, 所以系统的集成非常方便, 并且可以很容易地组成PLC网络。同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件, 使得在完成控制系统的设计时更加简单, 几乎可以完成任何功能的控制任务, 同时具有可靠性高, 运行速度快的特点, 继承和发挥了它在大、中型PLC领域的技术优势, 有丰富的指令集, 具有强大的多种集成功能和实时特性, 其性能价格比高, 所以, 在规模不太大的领域是较为理想的控制设备, 本次设计采用西门子S7-200CPU226CN。

根据系统设计的要求编写软件规格说明书, 然后再用相应的编程语言 (常用梯形图) 进行程序设计, PLC程序采用西门子STEP7编程软件编写, 程序设计采用模块化、功能化结构, 便于维护和扩展。程序框图如图2所示。

2.2 监控系统硬件选择与系统设计

考虑到系统数据计算量很大, 而且是实时控制系统, 现场各种各样的干扰比较多, 故系统采用了台湾研华IPC-610系列工业控制计算机。计算机基本配置为:

Intel Core2 Duo 2800MHz主频, 内存2G DDR3, 硬盘500GSATA, 3MB二级缓存, 1066MHz FSB总线, 45纳米工艺, 65W功耗, 双核心双线程, 内核电压0.85~1.3625V, 工作温度74.1℃, 19寸彩色显示器。

上位机监控系统用“组态王”, 包括模拟运行、参数设置、打印报表、报警等部分的设计, “组态王”作为上位机监控系统的主要作用是通过组态软件与PLC之间用人机接口卡又称高速通讯卡进行实时通讯, 通过对PLC的通信完成现场数据的监测与控制, 保证沥青混合料生产过程的正常运行。操作人员可以通过上位机向PLC发出各种控制命令, 同时还可将现场的各种数据通过PLC传送给上位机, 在上位机界面上用图形显示出来, 实现对生产过程的实时监控。根据现场条件和控制要求, 对软件功能做了如下划分, 如图3所示。

3 结束语

大型的间歇强制式沥青混凝土搅拌站是一个复杂的设备, 尤其在高速公路、一级公路中对沥青混合料质量的要求更加严格, 因此对控制系统控制精度的要求就更高, 如:骨料运输系统的控制、燃烧温度的控制、计量搅拌控制。就此研究了一种基于PLC和工控机的间歇强制式沥青混合料控制系统, 实践证明, 能够按照生产工艺要求完成各种顺序控制、称量控制等任务, 在实际应用中取得了很好的效果, 提高了沥青混凝土的质量和产量。

参考文献

[1]郝继飞, 潘庭龙, 贾存良, 等.PLC在大型沥青混凝土搅拌站中的应用[J].机电一体化, 2009, 10 (20) :29-31.

[2]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京:中国建材工业出版社, 2005.

[3]赵瑞淼.浅谈沥青混凝土搅拌站的计算机控制及操作[J].工程与技术, 2008, 11 (3) :35-36.

[4]公路工程机械管理与机械化施工实用手册[M].北京:电子工业出版社, 2002.

PLC和工控机 篇3

晋宁磷矿胶带运输机长12.63公里设有六个控制分站，在控制中心设置控制主站，采用Modicon984系列主机进行全分布式控制结构，控制器型号984-685E，共分为1PLC,2PLC,3PLC,4PLC,5PLC,6PLC。每台控制器有一个本地站和若干远程I/O站，本站与RIO之间使用Modicon809，控制主站与控制分站之间采用主从轮询方式LAN通讯，控制器之间及其与下位程控机，上位监控机使用Modbus Plus（简称MB+）通讯，组态软件用Modicon公司DOS环境下的Modsoft2.1进行电控系统梯形图编程。胶带运输系统由破碎机、胶带运输机、堆取料机等基本设备组成，原矿首先从矿仓通过重型板式给料机送入锤式破碎机进行粗碎，然后由1#、2#、3#、4#、5#胶带、堆取料机送至堆矿仓。在控制上主要是对破碎机、胶带机的起/停控制、联锁控制及保护，并对胶带设备运行状态动态监测，包括：重型板式给料机、锤式破碎机、5台胶带机、堆取料机设备的电机起停控制、电机过载（热继电器状态）的监测及自动联锁。

2设备改造前存在的问题，改造工作原理及方案

2.1原系统采用Modicon984PLC控制，其控制原理先进、由于使用时间过长，PLC主机内部电气元件不断老化，故障增多，而且故障点不易查找，从而导致维修时间过长，维修费用过高。由于系统误动作或其他原因导致程序无法传递，只能现场手动，存在较大安全隐患。

2.2本次改造还增加了以下项目：对原有PLC主机进行升级改造和监控系统的改造，实现新型PLC控制系统通过在windows2000下工作方式切换。

2.3系统硬件配置：根据前述控制要求，在充分考虑了系统的可靠性、稳定性、通用性基础上，确定本监控系统采用原集中控制方式，兼容原有PLC的组态方式。通过升级主机和组态软件的基础上,可实现平稳切换。因此，新型PLC控制器选用Modicon昆腾140CPU11303，该型PLC技术成熟可靠，应用广泛，具有功能强、速度快、模块化等特点，具体配置为：CPU512K，配16k SRAM存储卡做程序掉电保护;2个集成内置RS232/485Modbus通信口；1984点输入、输出通道；兼容Concept软件，具有嵌入式可执行内存；采用Flash存储器技术，CPU将应用程序存储在以电池供电的RAM中，可在CPU运行的同时进行维护，保护应用程序避免操作中无意改变。

另外Modbus Plus网络上每个设备拥有一个位于1-64之间的唯一地址。还具有系统向前的集成，与原有的RIO主站相同的模块，通过P890/300RIO适配器连接到800系列I/O，其他标准Modicon组件同样与该系列兼容。为今后扩展的需要，配置了1个扩展机架。

中控站采用工控机酷睿2.8G双核主频、2G内存，320G硬盘22寸液晶显示器，运行组态软件用Modicon Windows环境下的Modsoft2.6过程监控组态软件。Modbus Plus（简称MB+）通讯，在上位机中安装416NHM30030A单口PCI通讯卡。

2.4、PLC控制功能采用原设计及设备起停联锁逻辑控制：胶带运输设备控制具有以下特点：逆物料起动，即先起动堆取料机，厂内5#、4#、3#胶带机，然后高强5#-1#胶带机、破碎机，最后起动重型板式给料机。顺物料停机，即先停重型板式给料机，锤式破碎机，高强1#-5#胶带机，厂内3#、4#、5#胶带机，最后停堆取料机。并根据胶带长度延长时间间隔，以免发生堵料的现象。为保护设备及人员安全，增设联锁信号：(1)当胶带机、锤式破碎机设备发生故障时，立即停止故障上游设备的运行，故障下游设备保持原工作状态不变;当重板给料机向中控室发出故障信号，而不中断全线胶带的运行;(2)根据胶带机系统的故障性质，进行紧急停机、顺序停机或发出声音报警;(3)在中控室画面上及操作台都设有“紧急停止”按钮，当出现重大故障时，操作“紧急停止”按钮能立即停止全线设备。

现场设置2种控制方式：(1)计算机控制方式，正常生产时使用，操作员在中控室画面实现设备联动或单动;(2)就地控制，在操作台实现就地电气开关实现设备的起/停，满足设备检修试车、紧急事故处理的需要。在操作台上设置转换开关按钮，在自动或手动控制间进行转换。

2.5通过对上述控制功能和PLC各个输入输出信号的仔细分析，确定出单台设备的控制逻辑不变，利用原Modicon编程软件导写出梯形图（LAD）程序，见图1。

其中，000002为控制上游设备起/停的PLC输出信号，001580为本机启动逻辑信号，001470为停止逻辑信号。

2.6程序转换步骤

(1）安装Concept组态软件如图2所示。

(2）打开Modsoft软件，选中需要升级的程序，如图3所示。

(3）在CPU选择页面中将CPU类型选择为140CPU11303;

(4）进行模板的添加及地址分配（原程序的模块地址分配进行设置），模块安装位置根据现场实际安装决定；

(5）进行MB+通讯设置，MB+地址与原站点设置相同。地址设置通过CPU模块背后旋码开关设置；

(6)MB+通讯站点设置。根据原系统设置方式，必须与原站点通讯设置保持一致，设置完成，进行核查及与原系统对比；

(7）根据现场系统运行情况，对程序进行进一步修改；

(8）进行本地单元测试，如图4。

(9）本地流程测试完毕后，在中控室进行远程操作测试流程。

2.7监控站人机界面设计

监控组态软件用Modicon公司DOS环境下的Modsoft2.1进行电控系统梯形图编程升级到windows2000下Modsoft2.6程序下完全兼容，施耐德昆腾系统完全支持原有的I/O设备，在组态时设置PLC类型和通信参数，并在监控画面的控件属性中设置新的PLC位地址或字地址，监控软件就能建立起与PLC内部地址的连接和通信。操作人员点击新的画面按钮可以实现原有全线设备单动起/停、联动起/停、紧急停车、现场询问等控制功能;通过设置工程师和操作员2级权限，明确了生产操作和管理职责，防止了误操作，有效的增强了系统的安全性、可靠性。

结语

经过改造升级，目前运行良好，设备故障率降低，生产效率显著提高。系统故障率明显下降，维护工作大大减少，设备稳定运转得到充分保障。本系统在改造后投入使用至今，工作稳定可靠，取得了良好经济效益。

摘要：本文通过对原ModiconPLC胶带运输监控系统改造,采用性价比高的施耐德公司Modicon昆腾系列PLC工控机和相关组态软件,在不改变原有的梯形图情况,实现了对胶带运输系统的全面自动控制、联锁保护、运行状态监测等功能。通过windows2000操作系统下运行组态软件,实现了从DOS操作系统向windows2000操作系统运行组态软件的升级。经过一段时间运行,该系统运行可靠,故障停机减少,极大地提高了生产效率。

关键词：PLC设备,改造,组态软件

参考文献

[1]赵鹏.基于PLC技术的煤矿皮带运输系统的控制改造[J].科技情报开发与经济.2011(10).

工控机使用方法和故障分析 篇4

关键词：工控机,故障,故障排除

0 引言

作为一名自动化维检人员, 每天都要和PLC和工控机接触, 这些设备是生产控制的核心, 只要一出现问题就可能出现停产甚至伤亡事故。所以保证这些设备的正常运行是自动化维检人员的重要职责。有的人说你们搞PLC的干活很轻松, 不用去现场整天坐在机房或主电室里, 不用去生产现场, 整天干干净净的, 比电钳工强多了。其实, PLC工作并不像他们想的那么简单。干这一行需要敏锐的观察力合细心。PLC和工控机是控制的灵魂, 只有通过它们精密的计算, 所给出的控制指令才会准确。增加生产的可靠性和可控性。提高产品质量, 减少人工和原材料的浪费。既然这些这么重要, 那么我们就要高度重视, 熟练掌握其控制方法。保证它们稳定正常运行。我工作以来一直从事该工作, 在这5年多的工作中也遇到过好多问题, 当然也处理了很多问题, 保证了生产的正常进行。

唐钢一炼钢厂转炉区域, 所使用的PLC主要是西门子系列的, 工控机主要是研华系列的。这里介绍一下研华工控机的日常维护管理和和故障处理方法。

1 使用环境

1.1

虽说工控机的质量都很过硬, 但还是要注意使用环境的情况, 周围温度应在0度至55度之间, 相对湿度应在5~95%之间, 无冷凝。尽量避免潮湿、极端温度、震动及灰尘量多的环境。坚决不能将工控机放在不平稳的桌面或地面工作。

1.2

使用工控机时, 它们的供电电压应保持在200~240V AC之间;最好配上UPS交流不间断电源, 这样既保证了电压的稳定性, 同时候, 也保证在突然断电情况下不会出现, 由于电脑突然失灵造成的生产事故。工控机左侧的开口和电源后部的散热口是用来通风的。为了确保工控机能正常可靠的工作并防止过热, 请不要堵塞或遮盖这些开口。一定要同会产生强烈电磁干扰的设备 (变频器、电机等) 保持一米以上距离, 这样可以避免强电流和电磁波对工控机电子元件的损害。

2 注意事项

2.1 在使用过程中, 首先请不要随意拆卸工控机, 如果出现故障, 请先参考工控机常见故障及排除办法。

当工控机正常使用时, 请不要移动工控机, 以免由于震动损坏硬盘。显示器容易被刮伤。不要用一般纸巾、布质品等来擦拭屏幕, 也不要用手指头或笔等物品来触碰屏幕, 可以使用显示器专用擦拭物品来处理。

2.2 为了确保工控机散热效果好, 应该定期对工控机防尘海绵做一次清洗。

为了确保工控机高效可靠运行, 定期对硬盘做一次磁盘清理和磁盘碎片整理。为了防止因意外故障造成资料丢失应该定期地备份工控机中的重要数据。另外如果您使用的工控机需要连接互联网或局域网, 为了确保工控机可靠运行, 您要安装杀毒软件并定期保持更新, 以防止病毒攻击造成的系统反应慢和控制错误。

2.3 必须使用正版许可的操作系统及相关应用软件。

如果您需要安装其它应用软件, 请阅读您要安装的软件说明书, 确认该软件是否与工控机的操作系统兼容并请确认您的工控机硬件配置是否满足该软件对工控机硬件的要求。我们建议工控机专机专用、专人专管。

2.4 工控机关机后, 再次开机时, 请间隔8秒钟以上。

为了确保工控机可靠运行, 不要随意更改主板的BIOS设置。不要带电插拔板卡, 以免造成静电损坏。当工控机遇到非人为原因停电时, 为了确保工控机能正常可靠的工作, 我们强烈建议您立即将工控机电源断开, 确认电网稳定后再通电运行, 以保证工控机稳定运行。

3 常见故障及排除

3.1 工控机按电源键开机后没有反应

3.1.1

查看工控机连接是否正确, 电源插座是否有电;

3.1.2

检查工控机电源, 开机后电源风扇是否能正常工作, 显示器与主机连接是否正确;

3.1.3

若电源正常, 打开机箱盖查看电源线是否与工控机底板或主板连接正常, 底板与主板接插处是否松动, 开机底板或主板是否上电, ATX电源是否接线有误;

3.1.4

如果连接都正常, 拔掉内存条开机看看是否报警;

3.1.5

如果没有报警, 请更换CPU或主板。

3.2 加电后底板上的电源指示灯, 亮一下就灭了, 无法加电

3.2.1

看是否机箱内有螺丝等异物, 导致短路;

3.2.2

察看有关电源线是否接反, 导致对地短路;

3.2.3

利用替换法, 更换电源、主板、底板等设备, 进行进一步测试。

3.3 工控机加电后, 电源工作正常, 主板没有任何反映

3.3.1

去掉外围的插卡及所连的设备, 看能否启动?

3.3.2

如果不能, 可去掉内存, 看是否报警?

3.3.3

检查CPU的工作, 是否正常?

3.3.4

替换主板, 检查主板是否正常。

3.4 开机后听见主板自检声但显示器上没有任何显示

3.4.1

检查显示器是否打开并与主机连接正常;

3.4.2

另外换一台显示器或插一块显示卡查看是否能正常显示;

3.4.3

清除CMOS或者更换BIOS;

3.4.4

更换CPU板或显示器。

3.5 开机后主板不能自检成功

3.5.1

按“Del”键重新设置CMOS或者清除CMOS。

3.5.2

更换内存条;

3.5.3

重新刷新BIOS或者更换相同BIOS芯片。

3.6 开机后鼠标、键盘均不能使用

3.6.1

看是否键盘锁锁定, 解除键盘锁;

3.6.2

如果不是, 检测主板同底板的连线及键盘、鼠标是否连接正确;

3.6.3

检查是否接有键盘鼠标一分二转接头, 若有就将键盘、鼠标反接使用;

3.6.4

更换一分二接头;

3.6.5

更换鼠标和键盘。

3.7 开机后主板自检成功但无法从硬盘引导系统

3.7.1

按“Del”键进入CMOS硬盘参数设置和引导顺序是否正确;

3.7.2

用光驱或软驱引导后, 查看硬盘是否有引导系统或硬盘是否正常分区并已经激活引导分区;

3.7.3

更换新的硬盘, 重装系统。

3.8 开机后不能完全进入系统就死机或者出现蓝屏

3.8.1

查看系统资源是否有冲突;

3.8.2

BIOS设置是否有错误;

3.8.3

更换内存条;

3.8.4

对硬盘重新进行分区格式化安装操作系统。

3.9 windows系统在运行过程中死机或者蓝屏

3.9.1

查看工控机是否温度过高;

3.9.2

查看是否安装了错误的或者过期的驱动程序;

3.9.3

查看系统中是否感染病毒;

3.9.4

CPU风扇和电源风扇是否还在正常转动;

3.9.5

系统文件或者应用程序以及磁盘是否损坏;

3.9.6

查看是否因内存有问题或为内存不兼容。

3.1 0 无法正确安装设备驱动程序

3.1 0. 1

查看驱动程序是否是正确和最新;

3.1 0. 2

驱动程序是否需要该操作系统的补丁程序的支持;

3.1 0. 3

其它设备占用的资源是否和需要驱动的设备占用的资源有冲突;

3.1 0. 4

若是外围设备, 换一个插槽并重装驱动;

3.1 0. 5

更换设备并重装驱动程序。

4 结束语

工控机在工业生产自动化控制中至关重要, 必须保证它的正常工作, 才能保证生产管理的正常进行。所以在日常维护中, 必须专人管理, 并严格按照正确步骤和要求进行维护以保证生产和工作顺利进行。

参考文献

[1]研华工控机故障与处理说明[S].