淬火机床控制系统的技术改造.pdf

第 3 2卷第 3期 2 0 1 2年 9月 黑 龙 江 冶 金 He i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y V 0 1 ． 3 2 No ． 3 S e p t e mb e r 2 0 1 2 淬火机床控制 系统 的技术 改造 佟旭 东 东北特钢集团北满特钢锻钢公司工程师，黑龙江齐齐哈尔1 6 1 0 4 1 摘要 本文主要介绍了组态王的组成和 O MR O N的 C P M1 A系列 P L C的介绍， 以及在淬火机床控制系统上的 应用 。 关键词 组态王 ； O MR O N的可编程控制器 T e c h n i c a l Re f o r m o f Co n t r o l S y s t e m i n Qu e n c h i n g Ma c h i n e ％ Xu do n g D o n g b e i S p e c i al S t e e l G r o u p B e i m a n S p e c i a l S t e e l C o ． ， L t d ． ，Q i q i h a e r He i l o n g j i a n g 1 6 1 0 4 1 C h i n a Abs t r a c t Th e p a p e r ma i n l y i n t r o du c e s c o mp o s i t i o n o f KI NGVI E a n d s e me s PLC o f OMRON a n d u s a g e i n c o n t r o l s y s t e m．o f q u e n c h ma c hi n e． Ke y W o r d s KI NGV I E W ；OMRO N P r o g r a mma b l e L o g i c C o n t r o l l e r 锻钢公司的淬火机床原来 的控 制系统是 7 0 年代模拟的控制系统 ， 在当时来说是 比较先进的。 而如今该设备陈旧落后， 效率低， 故障率高， 已处 于半停产状态 。为此我们对此控制系统进行 了技 术改造。上位机采用北京亚控 的组态王 6 ． 5 3 ， 下 位机与 0 MR O N的 C P M1 A系列的 P L C进行 C O M 口的通信连接 。 1 组态王 的组成 “ 组态王” 是流行的 P C机上建立工业控制对 象人机接 口的一种智能软件包 ， 它以 Wi n d o w s 9 8 ／ Wi n d o w s 2 0 0 0 ／ Wi n d o w s N T 4 ． 0中文操作 系统 作为 其操作平台， 充分利用 了 Wi n d o w s图形功能完备 ， 界面一致性好 ， 易学易用的特点。它使采用 P C机 开发的系统工程 比以往使用专用机开发 的工业控 制系统更有通用性 ， 大大减少 了工控软件开发者 的重复性工作 ， 并可运行 P c机丰富的软件资源进 行二次开发。 “ 组态王” 软件包 由工程管理器 、 工程浏览器 、 画面运行系统三部分组成。其 中， 工程管理 器用 于新建工程、 工程管理等。工程浏览 器内嵌 画面 开发系统 ， 即组态开发 系统 。工程浏览器和画面 运行系统是各 自独立的 Wi n d o w s 应 用程序 ， 均可 单独使用 ； 两者又相互依存 ， 在工程浏览器的画面 开发系统 中设计开发 的画面应用程序必须在画面 运行系统运行环境中才能运行。 1 ． 1 工程管理器 工程管理器 主要用 于组态 王工程 的管 理 ， 如 新建工程 、 工程 的备份 、 变量的导人导 出、 定义工 程的属性等。 新建工程 新建立一个组态王工 程。该命令 不会真正建立一个组态王工程 ， 只是建立 了工程 信息， 只有启动了组态王开发系统后， 才建立工 程 。 工程备份 将选定的工程进行压缩备份 。 1 ． 2工程浏览器 工程浏览器是组态王软件的核心部分 和管理 开发系统 ， 他将 画面制作 系统 中已设 计的图形画 面 ， 命令语言 ， 设备驱动程序管理 ， 配方管理 ， 数据 库访问配置等工程资源进行集 中管理 ， 并在一个 窗 口中以树 形结构排列 ， 这种 功能与 Wi n d o w s操 收稿 日期 2 0 1 11 1 2 4 作者简介 佟旭东， 毕业于沈阳高等专科学校， 工业用电专业 ， 工程师。 4 6 第 3期 佟旭东 淬火机床控制系统的技术改造 作系统中的资源管理器 的功能相似。 工程浏览器 内嵌画面开发 系统 ， 进入 画面开 发系统的操作方法有以下三种 1 在工程浏览器 上方图标快捷 菜单 中用左 键单击“ M AK E” 图标 ； 2 在工程浏览 器左边 窗 口用 左键选 中“ 文 件” 下的“ 画面 ” ， 则 在工程浏览器 右边窗 口显 示 “ 新建 ” 图标和已有 的画面文件图标 ， 左键双击 “ 新 建” 图标 或画 面问价 图标 ， 则进 入组 态王开发 系 统 ； 3 在工程浏览 器左边 窗 口用 左键选 中“ 文 件” 下的“ 画面” ， 然后在工程浏览器右边窗 口单击 右键 ， 弹 出浮动菜单进入组态王开发 系统。 2 O MR O N的 C P MI A 系列 P L C介绍 O MR O N公司是 日本生产 P L C的主要企业 之 一 ，其 P L C产 品广泛地 应用于工业 生产的各个 领 域 ； 过程控制 、 机 械加工 、 食 品与包 装等。C P M1 A 系列的 P L C是 O MR O N公 司生 产 的小型 整体式 P L C， 其结 构紧凑 、 功能强 、 具有较 高的性能价格 比， 在小规模控制 中获得广泛的应用 。 2 ． 1 C P M1 A的规格与构造 2 ． 1 ． 1 主机规格 C P M1 A系列 的 P L C的主机按 I ／ O点数分 ， 有 1 0点、 2 0点 、 3 O点 、 4 0点 4种 ； 按使 用 电源类 型 分 ， 有 A C型和 D C型 2种 ； 按输 出方式分 ， 有继电 器输出型和晶体管输出型 2种。 2 ． 1 ． 2 主机的面板结构 1 电源输入端子 A C电源型的主机 ， 其电源 电压为 AC 1 0 0～2 4 0 V； D C电源型 的主机 ， 其 电源 电压为 D C 2 4 V。 2 功能接地端子 在有严重噪声干扰时 ， 功 能接地端子必须接地。它和保护接地端子可连接 在一起接地 。 3 保护接地端子 为了防止触 电 ， 保护接地 端子务必接地。 4 输入端子 输 入端子用 于连接输入设备 ， 输入 电源为 D C 2 4 V。 5 输入 L E D 输人 端子触 电 O N时 ， L E D灯 亮 ； 输人端子触电 O F F时 ， L E D灯灭。 6 扩展连接器 只有 I ／ O点数 为 3 0点 或 4 0 点的主机有此连接器 ， 用于连接各种扩展单元 ， 最 多能连接 3台。 7 工作状态显示 L E D P O WE R 绿 指示灯 是 电源 指 示 灯， 电源 接 通则 亮 ， 电源 切 断则 灭 ； R U N 绿 指示灯 ， 灯亮表示 P L C处于运行／ 监视模 式 ， 灯灭表示 P L C处于编程模式或处于停 止异 常 过程 ； E R R O R ／ A L A R M 红 指示灯 ， 灯亮表示发生 故障 ， 灯闪烁表示发 出警告 ， 灯灭说 明工作正常 ； C O M M 橙 指示灯 ， 灯亮表示 P L C与外设备端 口 正在通信 ， 否则灯灭。 8 输出 L E D 输 出端子触电 O N时， L E D灯 亮 ； 输出端子触电 O F F时 ， L E D灯灭 。 9 输出端子 输 出端子用 于连接输 出电路 ， 电压 可为 D C 2 4 V或 A C 2 2 0 V， 视 负载而定 。P L C 的 I ／ O点数不同， 输入输出端子数量也不同。 1 0 输 出 D C 2 4 V电源端子 D C 2 4电源端子 对外部提供 D C 2 4 V电源 ， 可作为输入设备或现场 传感器 的电源。 1 1 外设端 口 用 于连接编程工具或 R S 2 3 2 或 R S 4 2 2通信适配器， 根据需要而定。 1 2 模拟设定 电位 器 共 2个 ， 可将 0～2 0 0 值送人 C H 2 5 0或 C H 2 5 1 ， 用于定时器／ 计数器模拟 设定。 3 组态王和 O MRO N的 C P M1 A系列 的 P L C在淬火机床上的应用 3 ． 1 组态王画面在淬火机床应用上的功能 上位机组态 王画面包括 1 主画面 ； 2 淬 火机床监控主画面； 3 轧辊热处理工艺参数 录入 画面 ； 4 P L C热处理工艺参数显示画面 ； 5 轧辊 热处理工艺参数选择 画面 ； 6 历史记 录查 询画 面 。 轧辊热处理 工艺参 数选择画面 的主要功 能 工艺名称的设定 、 材料牌 号的设定、 上辊径长度的 设定 、 辊身长度 的设定 、 下辊径长度 的设定 、 上 感 应器宽度的设定 、 下感应器宽度的设定 、 喷水器宽 度 的设定 、 上感应器保温温度 的设定 、 下感应器保 温温度 的设定 、 上感应器功率系数的设定 、 下感应 器功率系数 的设定 、 上感应器 的比例设定 、 下感应 器 的比例设定 、 上感应器 的积分设定 、 下感应器的 下转第 4 9页 4 7 第 3期 毕金平 钢结构在高层建筑中的应用优势 小 6 0 0 07 0 0 0 k N， 地 震 作 用 反 应 减 小 3 0 ％ 一 4 0 ％ ， 地基荷载减小 2 5 ％以上。 1 ． 4结构尺寸小 。 使用面积大 由于钢结构 的截面尺寸小 ， 可以增加建筑物 的有效使用面积 3 ％ 一 6 ％。以下为部分工程不同 结构形式的结构 占有面积。 上海新锦江饭店 4 4层全钢结构 ， 结构 占用面 积为 3 ． 2 ％。 上海静安 一希尔顿酒店 3 3层全钢结构 ， 结构 占用面积为 2 ． 5 ％。 天津第一饭店 2 O层钢筋混凝土框剪结构 ， 结 构 占用面积为 7 ％。 汕头 国际信托中心 2 6层钢筋混凝 土框筒结 构 ， 结构 占用面积为 6 ％。 香港政府大厦 5 4层钢筋混凝土框筒结构 ， 结 构占用面积为 7 ． 1 ％。 1 ． 5施工速度快 。 周期短 由于钢结构 构件加工不受环境条件 影响 ， 并 可在多个加工厂同时制作加工 ， 而且现场安装方 便 ， 与钢筋混凝结构 比还省去 了支模 、 绑筋、 浇灌 混凝土 、 养护等工序 ， 大大缩短工期 ， 提前投入使 用 ， 提高经济效益。一般 3 0层左右建筑 ， 面积为 5 6万 m 。 ， 采用钢结构 的施工周期 比采用钢筋混 凝土结构时可缩短工期 6～1 0个月。 1 ． 6可实现大跨度、 大空间， 满足不同的使用要求 由于钢 结构 自身 强度 大 ， 可 以采用 大柱 距。 上接第 4 7页 积分设定 、 上感应器的微分设定 、 下感应器的微分 设定 、 上升降 功率宽 的设定 、 下 升降 功率宽 的设 定 、 一段距离的设定。 淬火机床监控 主画面的主要功能 上感 应器 实际温度的显示 、 上感应器实际功率 的显示、 下感 应器实际温度的显示 、 下感应器实际功率 的显示 、 工件旋转速度的显示 、 辊身实际移动速度 的显示 、 下辊径实时移动距离 、 辊身实时移动距离 、 上辊径 实时移动距离。 3 ． 2 P L C程序部分 1 部分 1 程序 主要是轧辊升降 的手动和 自 动控制 ； 2 部分 2程序 主要是轧辊旋转 的手动和 自 动控制 ； 通常情况下 ， 梁跨度可以达到 1 2～1 8 m 还可以更 大 ， 使建筑物内部为大空间 ， 使用灵活方便 ， 符合 现代化办公要求。 1 ． 7 便于管线铺设、 更新 由于钢结构断面多为工字形 、 箱形、 T形 、 圆形 等 ， 管道 和各种管 线可 以非 常方便地 穿越 ， 给施 工 、 使用都带来很大方便 。现代化办公设备种类 繁多、 更新周期 短 ， 对各种管线 的设置也在更新 ， 如果结构便于管线设置 ， 则提供 了很大方便 ， 装修 时不用破坏主体结构 ， 从 而可以增加结构使用年 限， 为社会带来间接经济效益。 2 结语 综上所述 ， 钢结构用 于高层 建筑 中具有很大 的经济效益和现实意义 ， 所 以我们在高层建筑设 计中应结合我 国实际情况 ， 合理选用结构方案。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0混凝土结构设计规范[ S ] ． [ 2 ] G B 5 0 0 1 72 0 0 3钢结构设计规范[ s ] ． [ 3 ] 钟善桐． 高层钢管混凝土结构[ M] ． 哈尔滨 黑龙江科 学技术 出版社 ， 1 9 9 9 [ 4 ] 原长庆， 李小倩． 高层建筑结构设计[ M] ． 哈尔滨 黑龙 江科学技术出版社， 2 0 0 0 [ 5 ] 沈祖炎． 钢结构学[ M] ． 北京 中国建筑工业出版社， 20 05 3 报警程序 主要是水压报警 ； 4 段 1 程序 主要是上感应器温度和功率 的 自动控制 ； 5 段 2程序 主要是下感应器温度和功率 的 自动控制。 4 结语 经过一年多 的运行 ， 改造后 的锻钢公 司的淬 火机床控制系统工作可靠、 运行稳定、 故障率低、 大大地提高 了工作效率。 参 考文献 [ 1 ] 组态王6 ． 0使用手册[ M] ．北京亚控科技发展有限公 司 [ 2 ] 电气控制及可编程序控制器[ M] ．机械工业出版社 4 9