基于PLC的自动晒图机控制软件设计.pdf

旦 茎靖羞臼 D o i l 0 ．3 9 6 9 ． is s n ． 1 6 7 1 - 1 0 4 1 ．2 0 1 2 ．0 6 ． 0 3 4 基于P L C 的自动晒图机控制软件设计 鲞 丞 李明华 天津市飞星科技发展有限公司，天津 3 0 0 1 1 2 摘要 本文叙述了自动晒图机的P L C 控制电路的结构组成及控制原理，分析了系统传感器的作用，详细介绍了晒图机的工作 过程及软件控制流程。该系统的软硬件控制与机械结构紧密配合，功能齐全，自动化程度高，性能稳定，满足广大用户的 需求。 关键字 自动晒图机； P L C； 进纸； 切纸； 纠偏 中图分类号 T P 2 3 文献标志码 B The d e s i g n o ft h e c o n t r o l s o f t wa r e o f t h e a u t o ma t i c b l u e p r i nt a p p a r a t u s ba s ed on PLC LI M i ng h u a T i a n j i n F l y i n g s t a r s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y De v e l o p i n g C o ． ， L t d ． ， T i a n j i n 3 0 0 1 1 2 ， C h i n a 版。专业问校对由其他专业的专业负责人完成 ，对于调节 阀的数据表 ，专业会签时工艺专业需要核对对应的特性是 否满足工艺要求。在获得其他专业审查意见后 ，由专业负 责人决定是否需要重新编制 ，或者出版。项 目经理批准 后 ，文件由文控发给客户。在收到客户审查意见以后，由 专业负责人审查，发给相应的工程师修改文件。批准的施 T图由文控最终出版。 5 自动化报表 软件管理系统记录了项 目计划 、每个文档的状态、工 作流程当中每个步骤的执行状况与工程师的工作状况，根 据需要生成相应的报表。 根据每个文件的权重以及 当前状态等信息 ，生成项 目进度报告。结合项 目计划，实时监控各个阶段的工作内 容、工作程序、持续时间和衔接关系等内容是否按照要求 进行，并对出现的偏差进行分析 ，以便采取补救措施或者 调整原计划后再付诸实施。 图2 设计文件工作流程 根据文件提交以及意见返回状况，生成文件处理状态 9 4 EI C V O I ． 1 9 2 01 2 N0 ． 6 报告和提交审查状况报告。对于审查意见超期未返回或者 审查意见反馈超期的问题进行提醒。 6 结束语 该系统实现了对文件的数字化管理 ，并结合人员的权 限管理 ，实现了文件的保密和共享；建立七种类型文件的 处理流程，涵盖了工程设计周期的所有文件；结合检查项 列表 ，完成设计相关文件的质量控制；实现了工程生命周 期内对人员和所有文件处理流程的自动化和标准化管理 ， 提高了工作效率和质量。按照需要 自动化生成各种报表 ， 为计划管理控制提供了有力支持。在项 目运行过程当中， 校对审查、批准授权等活动在系统控制下完成 ，既保证了 安全性，也实现了全程无纸化办公。口 参考文献 [ 1 】 阎 善 超 ． EPC模 式 下 的 工 程 设 计 管 理 【 J ] ． 油 气 田 地 面 工 程，2 0 1 1 ， 3 0 1 1 7 7 7 9 【 2 ] A l e s h i n ，A．Mu lt i l e v e l r i s k ma n a g e me n t s y s t e m f o r p r o j e c t o r i e n t e d fi e l d [ 1 ] ．S y s t e ms E n g i n e e r i n g ，2 0 0 5 ． I C S E n g 2 0 0 5 1 6 2 9 ． 【 3 】 周旭荣， 韩长军． 国际工程管理策略册． 国际工程与劳务，2 0 0 8 ， 5 2 2 2 6 [ 4 ] 张吉明， 张红 如何快速提高国际石油工程设计水平U J l 对外经贸实 务， 2 0 0 8 ， 9 5 8 6 1 ． [ 5 ] 张吉明，张红，贺巧， 等． 国际石油工程E P C 项目的设计管理初探Ⅱ 】 l石 油天然气学报， 2 0 1 0 ， 6 1 3 7 1 3 9 ． [ 6 ]项目管理协会著． 项 目管理 知识体 系指南[ M】 ． 王勇， 张斌， 译． 第4 版． 北京 电子工业出版社， 2 0 0 9 1 1 3 f7 ] 秦玉新， 王奉生， 刘祥忠， 等石 油地面工程设计文件的目 录结构与编 制方法Ⅱ 】 ． 石油工程建设，2 0 1 0 ， 6 3 6 4 1 ． 作者简介 李俊峰 1 9 7 8 一 ，男 ，硕士研究生，从事 自动化仪表设计。 收稿 E l 期 2 0 1 2 - 0 8 1 3 日 墙差日 Ab s t r a c t Th i s a r t i c l e i n t r o du c e s t h e c on t r o I c i r c u i t s t r u c t u r e an d c o n t r ol p r in c i p l e o f t h e a u t o ma t i c b l u e p r i n t ap p a r a t u s b as e d o n PL C a n d dis s e c t s PL C。S s p o t s a n d t h e r ol e o f t h e s e n s o r s ． By c o mbi n i n g t h e me c h an i c aI s t r u c t u r e a n d t h e h ar d wa r e c i r c uit o f t h e bl u e p r i n t ap p a r a t u s ． t h e a u t h o r i n t r o d u c e s t h e wor k p r o c e s s an d s o f t wa r e c o n t r o I f l o w o f t h e b l u e pr i n t a p p a r a t u s i n d e t ai l ． T he a u t h or d e t a i l s t h e p a p e r f e e d a n d p a p e r c u t t i n g mo d u l e 。 d e v i a t i o n c or r e c t i o n mo d u l e a n d a u t o ma t i c c o u n t in g mo d u l e ． Th e s y s t e m C O Or d i n ate s t h e h a r d war e a n d s o f t wa r e c o n t roI a n d me c h a nic a l s t r u c t u res t o g e t c o mple t e f u n c t ion s ， a h i g h d eg r e e o f a u t o ma t i o n a n d s t a b l e p e r f o r ma n c e a n d ma k e s t h e blu e pr i n t a p p ar a t u s me e t t h e n e e d s o f C U s t O mer s ． Key wo r ds a u t o ma t i c bl ue pr i nt app ar at u s； PL C； p ap er f e e d； p a p er c u t ； d e v i a t i o n c o r r e c t i o n 0 引言 现代科学技术不断发展 ，对图纸的需要越来越大 ，晒 图机产品随之应运而生。欧洲晒图机的稳定性非常强，但 是功能单一 ，而且价格十分昂贵。本文介绍的高速自动晒 图机吸收了国外先进晒图机技术 ，满足国内用户的需求 ， 可实现四路 自 动进纸 自动循环、晒熏一次成图的功能，达 到了国际水平 ，适合科研院校、工矿企业单位复制工程蓝 图，是快速成图的理想设备。 晒图机的控制系统采用程序控制器f 简称P L C 实现。 P L C 具有功能强、可编程 、智能化等特点，已成为工业控 制领域中最主要的自动化装置之一 ，是当前电气程控技术 的主要实现手段 】 。用P L C 控制系统取代传统的继电器控制 方式 ，可简化接线，方便调试，提高系统可靠性 。 1 系统硬件组成及控制原理 1 ． 1 系统硬件组成 系统硬件组成如图l 所示。系统硬件控制 电路主要 由 P L C 主控电路、传感器信号输入电路 、键盘及显示 电路、 外围电路等四部分组成。通过键盘及显示模块设置晒图机 的工作方式 ，如设置需要复印蓝图的数量、设定复印出的 图纸前后沿尺寸等数值。P L C 实时检测传感器的状态 ，结 合选定的工作方式控制相应电机运转 ，带动相应机械结构 动作 】 ，实现自动切纸、自动计数、自动纠偏等控制功能， 实现晒图的自动控制。 图1系统硬 件组成 1 ． 2 P L C 地址分 配 本系统选用三菱公司的F X 1 S 一 3 0 MR 一 0 0 1 基本型P L C ， 共有3 O 个输入输出点 ，其中l 6 个输入点，1 4 个输出点 ，环 境温度、抗冲击、抗噪声等性能指标均满足要求 。 表1 为 自动晒图机的P L C 控制系统的I ／ O I 1 分配表。输入 X O X 1 为编码器的A、B 相输出脉冲信号 ， X 2 、X 3 、X 4 、 X1 1 、X 1 2 、X1 3 、X 1 6 、x1 7 接光电传感器 ，X 5 、X 7 、 欢迎订阅 欢迎撰稿 欢迎发布产品广告信息 X 1 4 、X 1 5 分别接1 、2 、3 、4 纸道送纸开关 ，X 6 接手动送 纸开关 ， X I O 接切纸行程开关 当进纸达 lJ 5 O O m m 时自动切 纸 ，输出Y 0 接电磁铁 ，Y 1 接切纸电机 ，Y 2 接循环翻版， Y 3 、Y 6 、Y 7 、Y I O 分别接1 、2 、3 、4 纸道离合器，Y 4 、Y 5 分别为左右纠偏控制。 表1 P L C的I ／ O口分配表 X 0 编码器A 相 Y 0 电磁铁 X 1 编码器B 相 Y 1 切纸电机 X 2 光电A Y 2 循环翻版 X 3 2 宽度 Y 3 纸道离合器 X 4 光电T Y 4 左 纠偏 X 5 1 纸道送纸 Y 5 右纠偏 X 6 手动切纸 Y 6 2 纸道离合器 X 7 2 纸道送纸 Y 7 3 纸道离合器 X I O 切纸行程 Y 1 0 4 纸道离合器 X l 1 纸头光电 X l 2 左纠偏光电 X 1 3 右纠偏光电 X 1 4 3 纸道送纸 X 1 5 4 纸道送纸 X 1 6 3 宽度 X 1 7 4 宽度 1 - 3 控 制原理 自 动晒图机控制系统中有8 个传感器，其中纸头光电传 感器用来检测是否有原图纸送入 ； 光电A 传感器用来控制各 纸道进纸；光电T 传感器是控制切纸的；2 、3 、甜宽度光 电传感器用来检测原 图纸的宽度，根据传感器的状态自动 选择不同的纸道进纸 ；左纠偏光电传感器用来检测原图纸 是否偏左并进行相应调整 ；右纠偏光电传感器用来检测原 图纸是否偏右并进行相应调整。系统运行过程中，P L C 随 时检测传感器的状态，进行不同的晒图工作控制翻 。 进纸长度的测量主要是通过纸头光电传感器、编码器 及计数器来完成。编码器的A、B 相可向P L C的高速计数端 发出脉冲，并通过高速计数器获得该脉冲的计数值 1 。当 电动机转动时，高速计数器的计数值就会不断累加。本机 设有1 0 个不同的速度档位，不同的转速对应不同的进纸速 度 ，根据所选的档位编程计算对应档位的每个脉冲的进纸 量来计算图纸的长度。 2 自动晒图机控制软件设计 2 ． 1 晒图机工作过程 该高速 自动晒图机 由主机与进纸器组合成一体 ，可以 选择 自动进纸功能和使用平版纸功能。用平版纸操作时， 把原稿和晒图纸重叠 ，原稿退后3 ram左右 ，一并从工作台 E I C Vo 1 ． 1 9 2 0 1 2 No．6 9 5 滑板处进入机器。经曝光后 ，原稿在分离出口送出机器 ， 晒图纸继续往上运行至显影区，经过显影变为蓝色 ，按操 作选择的前或后出图路径出图，完成晒制过程。当用 自动 进纸功能时，可将原稿从T作台送进主机 ，在进纸器中的 被选中反卷晒图纸，自动输送晒图纸。原稿后沿全部进入 本机进 口后 ，进纸器的切刀自动按原稿长短切断晒图纸 ， 保证原稿晒图纸长度尺寸一致重叠在一起进入主机完成晒 制过程 J 。 2 ． 2 自动晒图机进纸切纸模块程序控制 自动晒图机的进纸切纸控制过程的程序流程图如图2 所示。开始晒图时，手动将底图送人，系统检测到光电传 感器G D A 有信号输入时，对应的纸路工作 ，即对应的离合 器启动制动器放开。同时连通继电器，当继电器线圈通电 后，产生电磁效应 ，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服 返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触 点吸合。 r ， 二] 离合器放开 l_熏 制动器工作 图2 进纸切纸模块程序流程图 上面介绍的是按原尺寸裁纸，本机可以设置图纸前、 后的尺寸。设置图纸前尺寸后 ，在每次切纸之后都会根据 预留距离进相应长度的纸；设置图纸后尺寸后 ，会在启动 离合器之前根据预留距离有一个延迟操作。 2 ‘ 3 晒图机 自动计数模块程序控制 自动计数之前计数器先清零，开始计数时，计数器接 受来 自旋转编码器的脉冲信号进行计数 ，然后通过设定的 程序进行处理并在显示器上显示。图3 为晒图机自动计数模 块程序流程图。 图3 计数模块程序流程图 2 ． 4 晒图机自动纠偏模块程序控制 晒图机在 自动连续晒图过程中图纸难免会发生偏移 ， 9 6 EI C Vo 1 ． 1 9 2 0 1 2 NO ． 6 图纸发生偏移就会影响出图的质量 ，为了解决原图纸偏移 问题本晒图机设计了自动纠偏功能。当图纸偏左5 m m时就 会被偏左光电传感器G D L 感应到 ，并将信号传给P L C，P L C 会发出控制信号，使左纠偏电磁铁动作 ，这样就可以让图 纸向右偏移5 mm，回到原本的位置上。同理，当图纸偏右 5 m m 时就会被偏右光电传感器G D L 感应到，并将信号传给 P L C ， P L C 会发出控制信号，使有纠偏电磁铁动作 ，这样就 可以让图纸向左偏移5 mm，回到原来的位置上。自动纠偏 控制过程的程序流程图见图4 。 图4自动纠偏模块程序流程图 3 结束语 本文介绍的高速 自动晒图机可按用户要求进行控制， 极大地提高了系统的可靠性和工作效率，控制精度高，操 作性强 ，并可通过液晶显示屏观察已经复印的蓝图数量， 核定相关参数 ， 操作灵活、方便。 该高速自动晒图机的机电控制设备由软硬件控制系统 与机械结构组成 ，最大的特点就是可以快速成图，并且实 现了自动进纸、一次成图、自动修正原图的位置偏移、一 次性最多晒图9 9 张、自 动记数并累计已经晒制完的图纸张 数等一系列功能，受到广大用户的称赞。口 参考文献 [ 1 ] 齐从谦．王士兰．P L c 技术及应用 北京机械工业出版社， 2 0 0 0 ． [ 2 】 杨书华， 霍孟友． 微机原理及软硬件接口技术[ M] ．北京 机械工业出 版社， 2 0 0 4 [ 3 】 彭坤丽．基于P L C的大功率半导体激光器控制系统的研制【 D ] ． 北京 北京工业大学， 2 0 0 9 ． 【 4 ] 代灵．基于P L C 和触摸屏的铜箔后处理机控制系统设计ID] 武汉 武 汉理工大学， 2 0 0 9 [ 5 ] 盖晓华． 基于P L C的改性沥青生产线 自动控制系统设计【 D 】 ． 上海 同 济大学软件学院， 2 0 0 9 [ 6 】 林舜华．基于P L C技术的燃煤电厂除灰监控系统研究【D] ． 上海交通 大学硕士论文，2 0 0 7 ． [ 7 ] 刘宝廷涉进 电动机及其驱动控制系统[ M] 哈尔滨 哈尔滨工业大学 出版社， 1 9 9 7 作者简介 李明华 1 9 5 8 一 ，男，大学本科 ，长期从事叠图机和晒图机研 发工作。 收稿目期 2 0 1 2 0 7 1 3 一