一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統技術方案

一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，主要由觸摸屏、可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機、液壓站等構成?；赑LC和觸摸屏的壓裝機控制系統，結構簡潔、緊湊，提高了控制程序和人機界面的靈活性。由觸摸屏作為顯示終端，可隨時將設備的當前狀態及故障信息用圖形和漢字直觀顯示，便于操作人員掌握設備狀態，快速處理故障。同時，由于省去了大量的現場按鈕、指示燈等易損器件，使連線簡化，系統的可靠性大大提高、運行成本大大降低。

A PLC control system based on PROFIBUS field bus

A PLC control system based on PROFIBUS field bus is mainly composed of touch screen, programmable controller, servo driver, servo motor, hydraulic station and so on. The press mounting system based on PLC and touch screen has simple and compact structure, and improves the flexibility of control program and man-machine interface. The touch screen is used as the display terminal, and the current state and the fault information of the device can be displayed visually and directly in order to facilitate the operator to master the equipment state and quickly handle the fault. At the same time, because a large number of vulnerable devices such as field buttons and indicator lights are not saved, the connection is simplified, the reliability of the system is greatly improved, and the running cost is greatly reduced.

【技術實現步驟摘要】
一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統所屬
本專利技術涉及一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，適用于機械領域。
技術介紹
可編程控制器PLC提高了控制系統的可靠性、增強了系統的抗干擾能力，觸摸屏則為整個控制系統提供了良好的人機操作界面，加上伺服控制所具有的控制精度使它們越來越廣泛地應用于工業生產的各個領域。
技術實現思路
本專利技術提出了一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，基于PLC和觸摸屏的壓裝機控制系統，結構簡潔、緊湊，提高了控制程序和人機界面的靈活性。由觸摸屏作為顯示終端，可隨時將設備的當前狀態及故障信息用圖形和漢字直觀顯示，便于操作人員掌握設備狀態，快速處理故障。同時，由于省去了大量的現場按鈕、指示燈等易損器件，使連線簡化，系統的可靠性大大提高、運行成本大大降低。本專利技術所采用的技術方案是：所述控制系統主要由觸摸屏、可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機、液壓站等構成。所述控制系統主要通過PLC程序來控制伺服電機、油缸的壓力以及油缸的運動位移以達到控制壓件質量；同時根據要求實現更換壓頭以達到壓裝要求。觸摸屏作為人機界面可以進行工藝參數的設定、運行狀態的監控等。可編程控制器PLC是整個控制系統的核心，它存儲工藝參數并通過一定的控制算法控制伺服驅動器和系統的動作順序。伺服驅動器將PLC給定的控制信號轉換、放大驅動伺服電機工作，伺服電機作為執行單元通過機械傳動完成壓裝軸和換頭軸動作要求，再通過伺服驅動器將伺服電機的狀態信號反饋給PLC以便控制下一步動作。所述采用SIEMENS公司的PS30710A電源模塊。PLC是整個控制系統的核心，采用S7-300系列的主控模塊CPU314-2DP。根據系統控制要求及操作流程，為保證系統I/O點數的需要并留出空間，選擇3塊16個點輸入模塊(SM321：DIl6×DC24V)和3塊8個點輸出模塊(SM322:1)08×DC24V)擴展模塊。觸摸屏采用SIEMENS公司的OP177BmonoDP觸摸屏。伺服采用SIEMENS公司的611U伺服驅動和伺服電機。觸摸屏通過PLC的MPI口實現通訊，611U與PLC的通訊是通過DP口實現的。所述閉環伺服驅動系統由伺服電機、伺服驅動器、增量編碼器、伺服制動器組成。伺服電機是運動的執行單元，負責動力輸出。系統通過驅動器接受主控機發出的控制信號完成運動功能。整個系統具有響應速度快、運行平穩、定位精度高的特點。SIMODRIVE611u伺服驅動器和伺服電機能滿足系統的控制要求即壓裝軸和換頭軸都受控制，都能實現點動，且在分別歸零后能按要求轉動不同的角度，要有準確的定位及有閉環位置控制和速度控制。所述控制系統的編程采用SIIVIATICManager專業軟件包。它基于PC機，適用于SIEMENS公司S7-300/400PLC用戶程序的編制和監控，通過USB接口與PLC編程口相連，其編程語言是STEP7，STEP7支持LAD(梯形圖)、STL(語句表)、FBD(功能圖)編程方式。系統采用程序塊的形式管理用戶編寫的程序，使得程序結構明確、清晰且更具S7-300PLC程序編寫特點，滿足整個壓裝機的控制邏輯和控制功能要求。所述系統的控制程序主要由1個組織塊(OBl)、9個FC塊(FCl-FC8、FCl05)、3個數據塊(DB3、DB4、DB9)、2個系統功能(SFCl4、SFCl5)組成。所述控制系統使用了一臺SIMATICHMIOP177BnlonoDP觸摸屏，5.7英寸液晶顯示。它結構小巧，可方便靈活地設定控制參數和實時監控系統運行狀態及對系統進行有效的管理。OP177BmonoDP觸摸屏使用西門子WinCCflexible組態軟件進行程序設計，通過WinCCflexible提供的多種控制器件庫、圖形控件、功能控件，可以組態出各種動態功能和控制功能，以及實現故障的可視化，并且能夠讀取PLC內部的數據，顯示現場狀態數據。根據壓裝機控制系統的控制和操作要求，并考慮OP177BmonoDP的存儲容量和屏幕尺寸，在觸摸屏系統中設計了人機界面。本專利技術的有益效果是：該控制系統基于PLC和觸摸屏的壓裝機控制系統，結構簡潔、緊湊，提高了控制程序和人機界面的靈活性。由觸摸屏作為顯示終端，可隨時將設備的當前狀態及故障信息用圖形和漢字直觀顯示，便于操作人員掌握設備狀態，快速處理故障。同時，由于省去了大量的現場按鈕、指示燈等易損器件，使連線簡化，系統的可靠性大大提高、運行成本大大降低。附圖說明圖1是本專利技術的系統配置框圖。圖2是本專利技術的伺服驅動器和伺服電機接線圖。圖3是本專利技術的自動方式程序流程圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，系統主要由觸摸屏、可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機、液壓站等構成。控制系統主要通過PLC程序來控制伺服電機、油缸的壓力以及油缸的運動位移以達到控制壓件質量；同時根據要求實現更換壓頭以達到壓裝要求。觸摸屏作為人機界面可以進行工藝參數的設定、運行狀態的監控等?？删幊炭刂破鱌LC是整個控制系統的核心，它存儲工藝參數并通過一定的控制算法控制伺服驅動器和系統的動作順序。伺服驅動器將PLC給定的控制信號轉換、放大驅動伺服電機工作，伺服電機作為執行單元通過機械傳動完成壓裝軸和換頭軸動作要求，再通過伺服驅動器將伺服電機的狀態信號反饋給PLC以便控制下一步動作。采用SIEMENS公司的PS30710A電源模塊。PLC是整個控制系統的核心，采用S7-300系列的主控模塊CPU314-2DP。根據系統控制要求及操作流程，為保證系統I/O點數的需要并留出空間，選擇3塊16個點輸入模塊(SM321：DIl6×DC24V)和3塊8個點輸出模塊(SM322:1)08×DC24V)擴展模塊。觸摸屏采用SIEMENS公司的OP177BmonoDP觸摸屏。伺服采用SIEMENS公司的611U伺服驅動和伺服電機。觸摸屏通過PLC的MPI口實現通訊，611U與PLC的通訊是通過DP口實現的。如圖2，閉環伺服驅動系統由伺服電機、伺服驅動器、增量編碼器、伺服制動器組成。伺服電機是運動的執行單元，負責動力輸出。系統通過驅動器接受主控機發出的控制信號完成運動功能。整個系統具有響應速度快、運行平穩、定位精度高的特點。SIMODRIVE611u伺服驅動器和伺服電機能滿足系統的控制要求即壓裝軸和換頭軸都受控制，都能實現點動，且在分別歸零后能按要求轉動不同的角度，要有準確的定位及有閉環位置控制和速度控制。如圖3，控制系統的編程采用SIIVIATICManager專業軟件包。它基于PC機，適用于SIEMENS公司S7-300/400PLC用戶程序的編制和監控，通過USB接口與PLC編程口相連，其編程語言是STEP7，STEP7支持LAD(梯形圖)、STL(語句表)、FBD(功能圖)編程方式。系統采用程序塊的形式管理用戶編寫的程序，使得程序結構明確、清晰且更具S7-300PLC程序編寫特點，滿足整個壓裝機的控制邏輯和控制功能要求。系統的控制程序主要由1個組織塊(OBl)、9個FC塊(FCl-FC8、FCl05)、3個數據塊(DB3、DB4、DB9)、2個系統功能(SFCl4、SFCl5)組成。控制系統使用了一臺SIMATICHMIOP1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，其特征是：所述系統主要由觸摸屏、可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機、液壓站等構成。

【技術特征摘要】
1.一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，其特征是：所述系統主要由觸摸屏、可編程控制器、伺服驅動器、伺服電機、液壓站等構成。2.根據權利要求1所述的一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，其特征是：所述控制系統主要通過PLC程序來控制伺服電機、油缸的壓力以及油缸的運動位移以達到控制壓件質量；同時根據要求實現更換壓頭以達到壓裝要求。3.根據權利要求1所述的一種基于PROFIBUS現場總線的PLC控制系統，其特征是：所述采用SIEMENS公司的PS30710A電源模塊，PLC是整個控制系統的核心，采用S7-300系列的主控模塊CPU314-2DP，根據系統控制要求及操作流程，為保證系統I/O點數的需要并留出空間，選擇3塊16個點輸入模塊(SM321：DIl6×DC24V)和3塊8個點輸出模塊(SM322:1)08×DC24V)擴展模塊。4.根據權利要求1所述的一種基于PROFIBUS現...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申久祝，
申請(專利權)人：申久祝，
類型：發明
國別省市：遼寧,21