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触摸屏和PLC在履带式起重机控制系统中的应用-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2009-06-25  浏览次数:144

  摘要:可编程控制器(PLC)近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用,而触摸屏是一种实际应用越来越广泛的人机界面(HMI)。本文主要研究了可编程控制器(PLC)+触摸屏(HMI)的控制方式在履带式起重机上控制系统上的应用,利用PLC控制三相异步电动机实现履带式起重机的卷扬、变幅、回转运动,并使用通信线缆将PLC与触摸屏连接起来。操作人员通过触摸屏向PLC发出指令,实现各种现场作业。
  关键词:可编程控制器(PLC),触摸屏(HMI), 履带式起重机
  0引言
  履带式起重机自产生以来就在实际工程中得到了广泛的应用。利用PLC+触摸屏的方式控制履带式起重机有很多优点。PLC发明时最初目的就是为了逻辑开关量控制,而起重机的电动机控制恰恰就是电动机的逻辑开关量控制。PLC主要通过软件控制的方式取代了传统的利用继电器控制的方式,触摸屏也通过软件控制的方式取代了传统的控制面板和指示灯。因为PLC+触摸屏的外围电路较少,所以大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力。由于PLC和触摸屏简单易用的编程环境,无需重新设置外部硬件,便可以根据系统控制的要求,在最短的时间内满足其要求,使系统的“柔性”大大提高。
  1履带式起重机控制系统的总体设计
  依据自动控制理论,PLC在整个闭环控制系统中是作为控制器来使用的;接在PLC的输出端子的接触器是作为放大元件来使用的;三相交流异步电动机在整个系统中是作为执行元件来使用的;吊钩和重物、臂架、上回转部分等是被控对象;限位开关是作为传感器来使用的。整个系统是一个离散的系统(计算机系统)。系统运行时,是以触摸屏发出的控制信号和反馈信号作为PLC的输入信号;PLC的输出信号驱动放大元件接触器完成对执行元件三相交流异步电动机的控制。最后由三相异步电动机来控制吊钩等被控对象。
  整个系统的方块图如下图:
  图一 履带式起重机控制系统方块图
  本系统的触摸屏的设计依据下图:
  图二触摸屏的设计流程
  对于一个由PLC控制的系统设计基本上可以依据下图二,本文也主要是按照该流程设计的。
  图三PLC系统设计流程
  2系统的硬件设计
  本系统的核心控制部件可编程控制器选用的是日本三菱公司FX2N系列的FX2N-48MR-001(48指24个输入点、24个输出点;M指基本单元;R指继电器输出;001指交流电源供电)。触摸屏是人与机器之间交流信息的窗口,人可以通过该窗口向机器发送命