PLC与触摸屏在锌冶炼码垛机的设计与应用

唐小毛，刘 然，陈 强

(深圳市中金岭南有色金属股份有限公司，广东 韶关 510000)

在锌冶炼码垛锌锭领域，随着生产量的不断增加和人工成本的持续上升，低效的人工码垛与高效的生产量之间的矛盾日益突出，自动码垛机设备需求快速增加，需要设计PLC在自动码垛中的应用。

生产好的锌锭需要经过特定流程进行码垛打包，一包为一吨，共40块。为了实现这个效果，锌冶炼熔铸码垛机必须包括机械、液压和PLC控制3部分，由PLC控制码垛机的液压电磁阀驱动油缸机械手完成码垛动作。

1 码垛机的机械、液压部分

(1)机械部分。由锌锭输送系统、锌锭堆垛系统和锌锭输出系统组成。最主要的是锌锭堆垛系统，堆垛系统由夹紧、翻板、旋转机构、推锭机构和升降机构等组成。

(2)液压部分。分析码垛要求，需要码垛10层，每层为4块。码垛机共有推锭、升降、移动、放锭等6个动作需要液压传动实现，其中有3个是推锭机构，分别标注为一推、二推、三推。

2 码垛机的生产工艺流程

当光电开关检测到锌锭时，一推将锌锭推入二推，有2块后二推再推入三推，三推推入到提升位置，有4块后再提升到移位平台进行移位。到达移位目的地后，开始下降，当下降到放锭接近开关时，进行抽板，开始放锭。抽板完全打开时，进行回升，回升到移位平台开始合板。然后返回到原先位置等待下次提升锌锭。

3 码垛机的PLC控制流程

分析码垛机的io点数量有50～60个点作用，因此选用西门子PLC200可以满足使用要求。根据电路图编写io表，明确所有io点的地址。按PLC控制流程图(图1)可编写1个主程序和若干子程序，子程序包括块计数子程序、层计数子程序，一推子程序、二推子程序、三推子程序、提升子程序、放锭子程序、堆放打包子程序。

图1 码垛机PLC控制流程Fig.1 PLC control process of palletizing machine

4 触摸屏

本系统中应用的人机界面能够更方便、快捷的查询到整个系统的工作状态，方便查找故障，解决问题。本系统采用的是昆仑通TPC7062KX 触摸屏，与西门子PLC200采用PPI串口通讯，TPC7062KX触摸屏为上位机通讯主站，PLC200为通讯从站，如图2所示。

图2 PLC与触摸屏网络配置图Fig.2 Network configuration diagram of PLC and touch screen

运用MCGS嵌入版组态环境软件将TPC7062KX触摸屏共设计了5个界面，主界面上显示所有接近开关的状态信息，一目了然，从界面有区域动画动作，可以手动分段操作，便于解决故障，如图3所示。

图3 码垛机TPC7062KX触摸屏界面Fig.3 TPC7062KX touch screen interface of palletizing machine

5 结论

通过对码垛生产工艺的深入分析，设计出码垛机的PLC程序，能够实现码垛机生产工艺流程。TPC7062KX触摸屏操作简便，工人容易掌握，降低了维修难度，提高了生产效率，该控制应用思路值得推广。

[1] 西门子公司s7-200可编程序控制器编程手册[R].2013.

[2] 岳庆来, 周峰, 吴启红.可编程序控制器及触摸屏综合应用技术[M].北京: 机械工业出版社, 2008: