摘要：隨著科學技術的迅猛發(fā)展，工業(yè)自動化控制技術大大提高；以前在工業(yè)上采用繼電器控制的自動化控制技術，被如今的PLC-可編程控制器代替已經(jīng)成為趨勢；今后，利用組態(tài)工業(yè)自動化監(jiān)控軟件遠程操控機器、讓操作人員遠離機器所在工作現(xiàn)場，不受粉塵、噪音等環(huán)境因素制約也將成為必然。該文將主要闡述用組態(tài)軟件遠程控制“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”PLC的方法，以及在組態(tài)軟件操控畫面中一系列“元素”的制作、最后實現(xiàn)對“真空吸砂機”的遠程自動化控制。
　　關鍵詞：PLC；組態(tài)技術；遠程自動化控制；真空吸砂機
　　中圖分類號：TP301文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)17-4270-03
　　隨著科學技術的迅猛發(fā)展，工業(yè)自動化控制技術大大提高；以前在工業(yè)上采用繼電器控制的自動化控制技術，被如今的PLC-可編程控制器代替已經(jīng)成為趨勢；今后，利用組態(tài)工業(yè)自動化監(jiān)控軟件遠程操控機器、讓操作人員遠離機器所在工作現(xiàn)場，不受粉塵、噪音等環(huán)境因素制約也將成為必然。筆者主要是結合了自身所在公司使用的“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”，對基于其使用的“歐姆龍CPM1A-20CDR-A-V1”型的PLC與組態(tài)技術的遠程自動化控制的實現(xiàn)進行了闡述。
　　1關于“海聯(lián)HL-75”型真空吸砂機
　　制造大型萬噸船舶的“船體分段”在噴漆前必先進行一道“噴砂除銹”工序；“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”就是用來清除或回收這些進行“噴砂除銹”工序時、散落在“分段”各角落里的砂丸、雜質等等。它的運行是根據(jù)其真空泵的工作條件由“歐姆龍CPM1A-20CDR-A-V1”型的PLC自動控制；因此該真空吸砂機，不僅可以按照編好的程序進行自動運行，而且，它還可以被用來遠程操控。
　　2遠程控制原理
　　基于PLC與組態(tài)技術的遠程自動化控制真空吸砂機的控制原理是：在裝有歐姆龍PLC編程軟件《CX-PROGRAMMER 9.0》和組態(tài)工業(yè)自動化監(jiān)控軟件《組態(tài)王6.53》的普通電腦里，用《CX-PROGRAMMER 9.0》編程軟件，在該PLC的原始程序基礎上，編輯一個新的能控制并能在電腦上仿真“真空吸砂機”實際運行效果的PLC程序，下載到該PLC中；再用《組態(tài)王6.53》軟件，在電腦屏幕上制作一個以圖形的方式直觀顯示、并能用鼠標控制該PLC的“工程程序”；運行并操控這“工程程序”，就能控制PLC的運行，從而實現(xiàn)對真空吸砂機的遠程自動化控制。
　　3程序制作
　　3.1所需軟、硬件及主畫面
　　3.1.1軟件
　　制作“遠程控制程序”的組態(tài)工業(yè)自動化監(jiān)控軟件《組態(tài)王6.53》以及用來編輯新PLC程序的歐姆龍編程軟件《CX-PROGRAMMER 9.0》
　　3.1.2硬件
　　歐姆龍CPM1A-A-V1型PLC可編程控制器以及將歐姆龍PLC與電腦COM口相連的專用連接線。
　　3.1.3畫面圖片
　　為了仿真“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”的實際操作及運行效果，必須制作一幅能全面反映該真空吸砂機各部件實際運行時動態(tài)效果的主畫面圖片
　　3.2制作步驟
　　1）用歐姆龍CPM1A的PLC專用連接線將PLC與電腦的COM1端口連接起來；并給PLC輸入220v電源；
　　2）用歐姆龍《CX-PROGREAMMER9.0》編程軟件編輯一個新的能控制并能在電腦上仿真“真空吸砂機”實際運行效果的PLC程序，下載到該PLC中；
　　3）使用《組態(tài)王6.53》軟件創(chuàng)建一個“新工程”，命名為：“遠程控制真空吸砂機”；并對這一“新工程”的COM1端口設置好與所選歐姆龍CPM1A的PLC通信的必要參數(shù)；再根據(jù)“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”的電器控制原理圖，對每一個“開關”、“指示燈”等動態(tài)元件，建立一個與該PLC一一關聯(lián)的“數(shù)據(jù)詞典”；
　　4）再在新建畫面中導入用PS做的主畫面合成圖（如下圖），并在圖中創(chuàng)建一系列與圖中各元件對應的“指示燈”、“按鈕”、“開關”、“馬達旋轉”、“砂位升降”等元器件；
　　5）最后將各元器件按照“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”運行時的控制原理，建立與“數(shù)據(jù)詞典”或“動畫配置”一一對應的“動畫連接”；
　　6）保存。
　　表1數(shù)據(jù)詞典參數(shù)
　　4元器件制作
　　如下圖：“海聯(lián)HL-75型真空吸砂機”的歐姆龍CPM1A-20CDR-A-V1型PLC除了有一個數(shù)據(jù)通信接口外，還有12個輸入點和8個輸出點接口；實際使用的X0—X6的七個輸入點分別對應：“起動”、“停止”、“手動噴吹”、“自動噴吹”等輸入開關和“相序”、“過載”、“低氣壓”等保護繼電器。而Y0—Y7的8個輸出點則分別控制：“馬達”、“星起動”、“三角運行”等接觸器和“卸荷閥”、“噴吹1”、“噴吹2”、“噴吹3”、“噴吹4”等電磁閥。這些開關量元件的制作只要與PLC的輸入輸出點建立關聯(lián)即可；而其它象“計時器”、“真空表”、“馬達旋轉”、“砂位升高”、“料位計”旋轉、等模擬量元件，則需要重新編寫PLC程序才能控制并使其“運動”起來。還有“管道的流動”、“氣動閥的開關”、“時間日歷的顯示“等等，則可以用《組態(tài)王6.53》軟件結合PLC的輔助繼電器輸出或動畫配置來完成。以下列舉一些“模擬量”元件的制作方法。
　　圖1“HL-75”型真空吸砂機的PS組合圖
　　4.1計時器的制作
　　在新編的PLC程序里加入CNT計數(shù)語句；根據(jù)“真空吸砂機”馬達運轉時計時器開始計時、最高計數(shù)9999小時，精度0.1的運行情況，（在Y0有輸出時）將這一計數(shù)數(shù)值經(jīng)過數(shù)學換算，然后用模擬值形式顯示出來。
　　4.2真空表的制作
　　在新編的PLC程序里加入CNT計數(shù)語句；根據(jù)“真空吸砂機”卸荷閥關閉時逐步產生真空度、額定真空度為0.06MPa的顯示值，（在Y3有輸出時）將這一計數(shù)數(shù)值經(jīng)過數(shù)學換算后，用“儀表指針轉動”的形式顯示出來。
　　4.3馬達皮帶輪旋轉的制作
　　在新編的PLC程序里加入CNT計數(shù)語句；根據(jù)“真空吸砂機”馬達運行時逆時針旋轉的方向，（在Y0有輸出時）使馬達皮帶輪和真空泵皮帶輪旋轉起來?！傲衔挥嫛保ㄉ拔挥嫞┑霓D動制作與馬達皮帶輪旋轉的制作相似。
　　4.4砂位堆積升高的制作
　　在新編的PLC程序里加入CNT和TIM計數(shù)語句；根據(jù)“真空吸砂機”工作時，吸進砂丸后集砂罐內砂位慢慢堆積的情況，（在Y3有輸出時）將這一計數(shù)數(shù)值經(jīng)過數(shù)學換算后，用砂粒“填充”的形式，顯示出砂罐內砂位慢慢堆積，并用百分比的形式將這一數(shù)值顯示出來。
　　5遠程操控真空吸砂機
　　在電腦上打開《組態(tài)王6.53》軟件，啟動并運行已建立的“遠程控制真空吸砂機”工程程序（操控畫面如圖1）。
　　1）鼠標未點擊“起動”按鈕時：“停止”紅燈亮，“日歷”的時間與電腦系統(tǒng)時間同步：顯示“年月日時分秒”；
　　2）鼠標點擊“起動按鈕”后：“計時器”開始計時，計時精度為0.1小時；“停止”紅燈滅，“運行”綠燈亮；KM1與KM3得電綠燈亮，“馬達皮帶輪”拖帶“真空泵皮帶輪”逆時針旋轉；“卸荷控制電磁閥”失電，“氣動卸荷閥”開啟，真空泵進氣口1#管道（通大氣）、真空泵出氣口2#管道（通大氣）流動，表示真空泵空載運行；10秒鐘后，KM3失電燈滅，KM2得電綠燈亮，表示馬達“星-三角”轉換；15秒后，“卸荷控制電磁閥”得電，綠燈亮，“氣動卸荷閥”關閉，真空表逐步顯示0.06MPa，這時1#管道停止流動、2#管道繼續(xù)流動，真空泵的進氣口改為濾筒出口3#管道和濾筒進口4#管道以及旋風除塵的吸砂進口5#管道開始流動，表示真空泵開始正常工作；這時，集砂罐內的砂位會慢慢升高，并且砂位以百分比數(shù)值顯示出來；同時，集砂罐內的砂位計開始慢慢轉動；
　　3）鼠標點擊“噴吹開關”后：噴吹電磁閥的4個燈會依次閃亮，表示噴吹電磁閥開始工作，閃亮時間0.6秒，間隔時間8秒，循環(huán)重復，直到停機。
　　4）運行過程中：鼠標點擊“停止按鈕”（正常停機），“卸荷控制電磁閥”失電綠燈滅，“氣動卸荷閥”開啟，馬達不停轉，真空泵進口1#管道、真空泵出口2#管道流動，表示真空泵卸載運行；同時濾筒出口3#、濾筒進口4#、吸砂進口5#管道停止流動；真空表為零；10秒鐘后停機，馬達停轉；“噴吹閥”停噴。如果鼠標點擊“急停按鈕”，則立即停機，沒有10秒延時，故障紅燈亮。如果鼠標點擊KM1下的“過載開關”，過載指示燈亮，且會正常停機。如果鼠標點擊壓力繼電器的“低壓開關”，低壓指示燈亮，且會正常停機。如果鼠標點擊料位儀的“料滿開關”，料滿指示燈亮，且會正常停機。如果（按設計累計運行2小時后）集砂罐集滿，此時砂位不再升高，砂位計不再轉動，砂位數(shù)值顯示100%，機器自動停機，同時，報警畫面出現(xiàn)，通知清空砂罐。
　　6其它功能
　　1）此“遠程控制真空吸砂機”工程程序不僅僅用來控制PLC