基于PLC的摊铺机的控制设计

金亚玲　刘磊

摘 要：本设计使用可编程序控制器PLC在摊铺机自动控制系统中的应用，系统具有手动模式，能根据用户操作进行灵活操作。同时系统具有自动模式，通过内置程序设定的时间控制各动作自动运行。使用组态王可以很方便地监控和进行手动操作，设定运行参数。

关键词：PLC；摊铺机；组态王

摊铺机一种大型、全液压、履带式、自行式（道路施工）筑路机械，可用于铺筑诸如：沥青混合料、（轮碾混凝土）混凝土等材料，并且应用了电气控制、液压传动，实现了机、电、液一体化等技术。

摊铺机的设计过程包括：（1）手动模式：选择手动模式，自动手动选择开关选择手动位置，此时系统可以进行相应的手动操作，根据预设的手动过程，打开相应的开关，执行与之相对应的动作。（2）自动模式：选择自动模式，自动手动选择开关选择自动位置，系统开机预设各操作时间参数（可以通过组态王进行各个设定），系统根据预设的动作步骤和设定的时间，自动进行各操作，运行到最后一步后可自动实现循环。（3）急停保护：系统具有急停保护，有紧急情况发生，可以按急停开关，停止所有输出，故障指示灯闪烁。（4）故障反馈：系统具有检测液压泵和振动器电机故障功能，当液压泵和振动电机出现故障时停止运行，故障指示灯闪烁。

1PLC设计

摊铺机主电路由熔断器FU、断路器KM、热继电器FR控制电机正反转组成，A1是直流电源，将输入的220V交流电变成24V直流电供PLC和输入和输出使用。原理图如图1所示。

选用CX-programmer进行PLC编程语言的程序设计，使用组态王动态画面实现摊铺机控制系统实验仿真。它是OMRON公司新的编程软件，适用于C、CV、CS1系列 PLC，它可完成用户程序的建立、编辑、检查、调试以及监控，同时还具有完善的维护等功能，使得程序的开发及系统的维护更为简单、快捷。本系统采用欧姆龙公司的 CP1H 系列PLC 进行控制。

本控制系统中，有 18 个输入点，13个输出点。18个输入点里，有4个是按钮开关，需按下自动复位，因此，选择XB2-EW33B1C，Φ22塑料带灯，24V AC/DC，LED灯泡，绿色即可满足需要；一个急停需要自锁，选择，XB2-BS442C，Φ30金属蘑菇头，转动复位，1NC，红色可以满足要求；11个选择开关，选择XB2-ED21C，Φ22塑料短柄，2位保持，1NO，可以满足要求。2个热继电器常开触点，选择LRD-07C，TeSysD经济型，，1.6-2.5A，搭配D09-D38可以满足要求。

系统共使用18输入，13输出。选择CP1H-40，具有24输入，16输出，具有一定的余量，可以满足要求，若日后扩展可以随时增加扩展模块。如表1、表2所示。

2组态设计

本控制系统采用的是组态王组态软件对 PLC 的运行的数据进行监视、控制以及记录。组态王软件是北京亚控科技发展有限公司开发的一个组态软件。其易学易用易于扩展、开放性好、适应性极强等优点界面操作灵活方便，易学易用，有較强的通信功能，支持的硬件也非常丰富。

打开组态王主画面，在自动画面建立液压泵、管道、阀门、振动器、启动按钮、停止按钮、急停开关、指示灯、手动自动切换开关、画面切换按钮，连接变量；在手动画面中建立各个变量的手动开关；在参数设定画面设定各个变量的时间参数，在对应的数据词典中设定相应的初始值；报警画面显示摊铺机的故障部位。自动、手动、参数设定、报警界面如图2所示。

3控制系统组态通信

組态王与欧姆龙PLC之间的通信采用的是欧姆龙HostLink通信协议。组态王通过串行口与PLC进行通信，访问PLC相关的寄存器地址，以获得PLC所控制设备的状态的值。组态王监控软件还可实现显示工艺流程图、各种参数实时测量值，实时修改下位机所需的各种参数值，上、下位机之间的通信管理，实时故障报警画面，实时数据库和历史数据库管理等功能。下位机软件设计采用模块化结构，每一个模块作为一个子程序。根据系统功能划分，程序由多个模块组成，每个模块的程序量都不大，所以整个程序的编制、调试和维护比较方便。

4总结

本设计解决了PLC程序在摊铺机自动控制中的应用问题，让装有程序的摊铺机自行完成一系列铺路工作，减少了人为操作的步骤，使得摊铺机工作的效率以及摊铺路面的效果得到了非常大的提高，摊铺的出错率大大减少，从而达到了改善工程质量的效果。

参考文献：

[1] 杨智. 燃油锅炉在中国的发展前景[J] .北京：清华大学出版社，2010.

[2] 王振. 基于PLC的锅炉供热控制系统的设计[D].辽宁： 大连海事大学，2008.

[3] Efim Korytnyi， Roman Saveliev， Miron Perelman， Boris Chudnovsky， Ezra Bar-Ziv ，Computational fluid dynamic simulations of coal-fired utility boilers：An engineering tool [J].Fuel，2010