[基于PLC与组态技术的远程自动化控制真空吸砂机的实现]二手日本真空淬火炉
摘要：随着科学技术的迅猛发展，工业自动化控制技术大大提高；以前在工业上采用继电器控制的自动化控制技术，被如今的PLC-可编程控制器代替已经成为趋势；今后，利用组态工业自动化监控软件远程操控机器、让操作人员远离机器所在工作现场，不受粉尘、噪音等环境因素制约也将成为必然。该文将主要阐述用组态软件远程控制“海联HL-75型真空吸砂机”PLC的方法，以及在组态软件操控画面中一系列“元素”的制作、最后实现对“真空吸砂机”的远程自动化控制。
关键词：PLC；组态技术；远程自动化控制；真空吸砂机
中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)17-4270-03
随着科学技术的迅猛发展，工业自动化控制技术大大提高；以前在工业上采用继电器控制的自动化控制技术，被如今的PLC-可编程控制器代替已经成为趋势；今后，利用组态工业自动化监控软件远程操控机器、让操作人员远离机器所在工作现场，不受粉尘、噪音等环境因素制约也将成为必然。笔者主要是结合了自身所在公司使用的“海联HL-75型真空吸砂机”，对基于其使用的“欧姆龙CPM1A-20CDR-A-V1”型的PLC与组态技术的远程自动化控制的实现进行了阐述。
1关于“海联HL-75”型真空吸砂机
制造大型万吨船舶的“船体分段”在喷漆前必先进行一道“喷砂除锈”工序；“海联HL-75型真空吸砂机”就是用来清除或回收这些进行“喷砂除锈”工序时、散落在“分段”各角落里的砂丸、杂质等等。它的运行是根据其真空泵的工作条件由“欧姆龙CPM1A-20CDR-A-V1”型的PLC自动控制；因此该真空吸砂机，不仅可以按照编好的程序进行自动运行，而且，它还可以被用来远程操控。
2远程控制原理
基于PLC与组态技术的远程自动化控制真空吸砂机的控制原理是：在装有欧姆龙PLC编程软件《CX-PROGRAMMER 9.0》和组态工业自动化监控软件《组态王6.53》的普通电脑里，用《CX-PROGRAMMER 9.0》编程软件，在该PLC的原始程序基础上，编辑一个新的能控制并能在电脑上仿真“真空吸砂机”实际运行效果的PLC程序，下载到该PLC中；再用《组态王6.53》软件，在电脑屏幕上制作一个以图形的方式直观显示、并能用鼠标控制该PLC的“工程程序”；运行并操控这“工程程序”，就能控制PLC的运行，从而实现对真空吸砂机的远程自动化控制。
3程序制作
3.1所需软、硬件及主画面
3.1.1软件
制作“远程控制程序”的组态工业自动化监控软件《组态王6.53》以及用来编辑新PLC程序的欧姆龙编程软件《CX-PROGRAMMER 9.0》
3.1.2硬件
欧姆龙CPM1A-A-V1型PLC可编程控制器以及将欧姆龙PLC与电脑COM口相连的专用连接线。
3.1.3画面图片
为了仿真“海联HL-75型真空吸砂机”的实际操作及运行效果，必须制作一幅能全面反映该真空吸砂机各部件实际运行时动态效果的主画面图片
3.2制作步骤
1）用欧姆龙CPM1A的PLC专用连接线将PLC与电脑的COM1端口连接起来；并给PLC输入220v电源；
2）用欧姆龙《CX-PROGREAMMER9.0》编程软件编辑一个新的能控制并能在电脑上仿真“真空吸砂机”实际运行效果的PLC程序，下载到该PLC中；
3）使用《组态王6.53》软件创建一个“新工程”，命名为：“远程控制真空吸砂机”；并对这一“新工程”的COM1端口设置好与所选欧姆龙CPM1A的PLC通信的必要参数；再根据“海联HL-75型真空吸砂机”的电器控制原理图，对每一个“开关”、“指示灯”等动态元件，建立一个与该PLC一一关联的“数据词典”；
4）再在新建画面中导入用PS做的主画面合成图（如下图），并在图中创建一系列与图中各元件对应的“指示灯”、“按钮”、“开关”、“马达旋转”、“砂位升降”等元器件；
5）最后将各元器件按照“海联HL-75型真空吸砂机”运行时的控制原理，建立与“数据词典”或“动画配置”一一对应的“动画连接”；
6）保存。
表1数据词典参数
4元器件制作
如下图：“海联HL-75型真空吸砂机”的欧姆龙CPM1A-20CDR-A-V1型PLC除了有一个数据通信接口外，还有12个输入点和8个输出点接口；实际使用的X0—X6的七个输入点分别对应：“起动”、“停止”、“手动喷吹”、“自动喷吹”等输入开关和“相序”、“过载”、“低气压”等保护继电器。而Y0—Y7的8个输出点则分别控制：“马达”、“星起动”、“三角运行”等接触器和“卸荷阀”、“喷吹1”、“喷吹2”、“喷吹3”、“喷吹4”等电磁阀。这些开关量元件的制作只要与PLC的输入输出点建立关联即可；而其它象“计时器”、“真空表”、“马达旋转”、“砂位升高”、“料位计”旋转、等模拟量元件，则需要重新编写PLC程序才能控制并使其“运动”起来。还有“管道的流动”、“气动阀的开关”、“时间日历的显示“等等，则可以用《组态王6.53》软件结合PLC的辅助继电器输出或动画配置来完成。以下列举一些“模拟量”元件的制作方法。
图1“HL-75”型真空吸砂机的PS组合图
4.1计时器的制作
在新编的PLC程序里加入CNT计数语句；根据“真空吸砂机”马达运转时计时器开始计时、最高计数9999小时，精度0.1的运行情况，（在Y0有输出时）将这一计数数值经过数学换算，然后用模拟值形式显示出来。
4.2真空表的制作
在新编的PLC程序里加入CNT计数语句；根据“真空吸砂机”卸荷阀关闭时逐步产生真空度、额定真空度为0.06MPa的显示值，（在Y3有输出时）将这一计数数值经过数学换算后，用“仪表指针转动”的形式显示出来。