PLC和觸摸屏在低封爐控制系統的應用

1 引言

　　低封爐是CRT生產(chǎn)過(guò)程中重要環(huán)節之一，主要用于通過(guò)焙燒使屏錐封接。它一般包括爐體、驅動(dòng)裝置、置換裝置及爐上欄桿踏臺等幾部分。爐體包括爐本體、網(wǎng)帶導軌、RC風(fēng)機以及加熱器等幾部分。爐本體由優(yōu)質(zhì)碳素鋼及不銹鋼組成，內填保溫棉，循環(huán)風(fēng)道由不銹鋼內腔板組成。RC風(fēng)機起攪拌作用，使爐內溫度均勻性好。加熱器由優(yōu)質(zhì)電熱絲和不銹鋼框架組成，起到恒溫作用。驅動(dòng)部設有自動(dòng)張緊裝置及網(wǎng)帶跑偏調節機構，主要是通過(guò)變頻器實(shí)現網(wǎng)帶速度連續可調，使工件在爐體內勻速移動(dòng)。

　　下面以BMCC5L低封爐延長(cháng)為例說(shuō)明其控制系統部分的實(shí)現，它主要包括低壓受電柜，3個(gè)加熱柜和溫控柜。其工作原理是：低壓受電柜提供爐上風(fēng)機、熱絲等電源，通過(guò)溫控柜內的控溫器設定溫度，用控溫器的輸出控制加熱柜中的電力調整器，調整器的輸出控制加熱器，調整爐體溫度， 達到工藝要求溫度。在溫度控制柜內有一套PLC系統和觸摸屏，實(shí)現整個(gè)系統自動(dòng)開(kāi)機，自動(dòng)關(guān)機，故障隨時(shí)報警等功能，達到實(shí)時(shí)監控的作用。本系統主要是完成14個(gè)加熱區的加熱絲、RC風(fēng)機、排風(fēng)機、冷風(fēng)機以及后8個(gè)區冷卻閥的控制。

2 控制系統硬件配置

　　本系統共有260點(diǎn)：數字量輸入162點(diǎn)，數字量輸出98點(diǎn)?？刂葡到y采用OMRON公司的C200HG-CPU43，屬于中型PLC，內有RS232通訊口，它能滿(mǎn)足較高性能的要求?；遄疃?0個(gè)槽，這樣每個(gè)槽26點(diǎn)，需要使用32點(diǎn)的模塊，所以輸入選用高密集型的C200H-ID216，輸出選用組2高密度晶體管輸出單元C200H-OD215，由此可知6個(gè)輸入模塊，4個(gè)輸出模塊。再者在該系統中增加一塊串性通信板C200HW-COM06，通過(guò)RS232口與觸摸屏通訊，達到人機交換。在監控方面采用的是digital公司的GP577R-TC41-24VP，實(shí)現手動(dòng)控制和監控報警。其系統硬件配置如下：

　　溫控柜面板上的控溫器控制低封爐爐溫，具有PID調節功能，與加熱柜內的SCR電力調整器配合使用，可實(shí)現加熱器的電壓在0～100%范圍內調節，根據設定溫度與當前溫度的差值，自動(dòng)調節輸出到加熱器上的電壓值，從而使爐內溫度獲得精確控制。

　　加熱柜為低封爐的加熱器提供電源，內裝有電力調整器，由溫度控制柜內的溫控來(lái)自動(dòng)調節其輸出功率，達到控溫的目的。該部分別控制新增1～14區加熱。柜中，裝有空氣開(kāi)關(guān)為新增1～14區電力調整器SCR提供電源。SCR調整器上裝有能夠顯示各相電壓，電流大小，輸出功率大小等的顯示面板。此面板還可以顯示出SCR調整器的異常狀態(tài)。

　　風(fēng)機動(dòng)力部分為低封爐的RC風(fēng)機，以及排風(fēng)機、冷風(fēng)機提供電源，其電源通斷也由空氣開(kāi)關(guān)控制。通過(guò)交流接觸器在給定電流范圍內輸出到各風(fēng)機，控制其運行與停止。

3 控制系統軟件設計

　　當低封爐總匯流排給電后，受電柜面板上電源指示燈亮，再依次給各加熱柜和溫控柜上電，相對應的指示燈亮。本系統主要是根據溫控柜各按鈕如圖2，通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)模式完成爐上各區熱絲、風(fēng)機和冷卻閥的自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉，以及實(shí)時(shí)監控其狀態(tài)，是否有異常情況發(fā)生。系統控制流程如圖3所示。

　　為了節約篇幅在此不再給出梯形圖，下面對流程圖給予解釋。PLC上電后，首先判定各風(fēng)機是否全開(kāi)，只有風(fēng)機全開(kāi)才能使加熱絲工作。進(jìn)行模式選擇，主要有自動(dòng)和手動(dòng)兩種狀態(tài)。在自動(dòng)模式，按動(dòng)面板上自動(dòng)啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)燈亮，這樣風(fēng)機自動(dòng)開(kāi)移位寄存器運行，各區風(fēng)機自動(dòng)逐次開(kāi)。當所有風(fēng)機全部工作后，加熱塊1自動(dòng)啟動(dòng)，這樣1～5區加熱移位寄存器運行，使得1～5區加熱絲開(kāi)始工作。隨后加熱塊2自動(dòng)啟動(dòng)，6～14區加熱移位寄存器運行，使得6～14區加熱絲開(kāi)始工作。從而根據工藝要求各區設定溫度進(jìn)行PID自動(dòng)調節，直至滿(mǎn)足要求。當需要停止生產(chǎn)時(shí)，則要使熱絲和風(fēng)機停止工作。這樣按動(dòng)控制柜上自動(dòng)停止按鈕，這樣各區熱絲逐次停止工作。此時(shí)進(jìn)行自動(dòng)停計時(shí)，時(shí)間到自動(dòng)停止各區風(fēng)機。