宁波办朱小勇永宏plc在全自动生物质燃烧机设备上的应用.docx
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宁波办朱小勇永宏plc在全自动生物质燃烧机设备上的应用
永宏PLC在全自动生物质燃烧机设备的应用
FatekPLCapplicationinapplicationoffullyautomaticburningmachine
朱小勇
台湾永宏电机·上海范堤商贸·厦门永陞科技
摘要：
本文主要阐述了永宏PLC在全自动生物质燃烧机设备上的应用，该设备适用于各种规格的生物质燃烧机，运用于化工产业。
该设备具有工作效率高、操作简单易学、全自动化的加工流程更加便于操作、可以实现一人多机操作的优点。
特别适合用于产能大，质量要求高的企业。
减少人工成本，提高了产能效益。
关键词：
永宏PLC；生物质；全自动化；化工产业
Abstract:
ThispapermainlydescribestheapplicationofPLCintheautomaticbiomassburningmachine,whichissuitableforallkindsofbiomassburningmachine,whichisusedinthechemicalindustry.Thedevicehastheadvantagesofhighworkefficiency,easyoperation,easyoperation,andconvenientoperation,andcanrealizeonepersonmultimachineoperation.Especiallysuitableforlargecapacity,highqualityrequirementsoftheenterprise.Toreducelaborcosts,improveproductionefficiency.
Keywords:
FATEKPLC;TBiomass;Fullautomation;Chemicalindustry
1行业介绍
全自动生物质燃烧机采用变频器，温度控制系统来实现主动烧火、主动送料、主动报警来控制对燃烧室进行加热、保温、以及恒温功能。
该设备客户出口韩国。
该设备具有工作效率高、操作简单易学、全自动化的加工流程更加便于操作、可以实现一人多机操作的优点。
特别适合用于产能大，质量要求高的企业。
减少人工成本，提高了产能效益。
图1-1全自动生物质燃烧机设备
2系统设计方案
2.1方案背景
全自动生物质燃烧机设备目前市场上使用的控制系统方案为PLC+HMI；其中PLC使用最多的品牌是三菱、汇川、台达、丰伟和欧姆龙；HMI使用最多的品牌是威纶通、昆仑通态和台达。
由于永宏经济型PLC和HMI的性价比相对于其他品牌较高，所以永宏经济型PLC和HMI在全自动生物质燃烧机设备的应用前景很好。
全自动全自动生物质燃烧机设备系统方案如表2-1。
系统方案
控制器
操作界面
方案1
汇川PLC
汇川HMI
方案2
三菱PLC
威纶通HMI
方案3
台达PLC
台达HMI
方案4
欧姆龙PLC
欧姆龙HMI
方案5
丰伟PLC
昆仑通态HMI
方案6
永宏PLC
由你控HMI
…
…
…
表2-1全自动生物质燃烧机设备系统方案
2.2客户需求
根据客户要求，全自动生物质燃烧机设备的整体动作稳定可靠，响应速度快，设备可控性强能够根据不同的产品设置相应的参数，使设备操作间单容易上手。
设备要注重安全，防止出现意外事故。
全自动生物质燃烧机设备具体功能要求如表2-2。
要求1
设备动作稳定可靠。
要求2
每一步动作，相应速度快。
要求3
设备可控性强，能根据需求调整参数。
要求4
设备操作简单易上手。
要求5
加强报警功能，防止意外事故。
要求6
能够监视各个动作的运行状态。
…
…
表2-2全自动生物质燃烧机设备具体功能要求
2.3解决方案
全自动生物质燃烧机设备实现主动烧火、主动送料、主动报警来控制对燃烧室进行加热、保温、以及恒温功能。
根据动作及工艺要求，该方案主要包括系统硬件设计和系统软件设计；其中系统硬件设计包括硬件（产品）配置、机械结构和电气控制等三部分，系统软件设计包括流程控制、I/O配置和程序设计等三部分；全自动生物质燃烧机设备设计参数如表2-3；全自动生物质燃烧机设备实物图如图2-4。
（台达plc用永宏plc代替）
设计参数
实物效果图
控制系统
永宏PLC
操作界面
由你控HMI
变频器
欧华
伺服
无
工作效率
5min
工作气压
0.4MPa-0.6MPa
工作电源
480VAC60Hz
工作环境
温度5-70℃
湿度20-90%
表2-3全自动生物质燃烧机设备设计参数图2-4全自动生物质燃烧机设备实物效果图
基于上述各项技术指标，全自动生物质燃烧机设备系统方案架构如图2-5；本方案控制系统采用永宏经济型B1系列PLC控制器，主要控制整体设备的动作流程；变频器，按照设定参数。
控制变频电机运行；上位机采用由你控HU系列HMI操作界面，提供自动操作、手动调试、监视界面和参数设置等界面，用户可根据自身需求进行各项操作和参数设置。
图2-5全自动生物质燃烧机设备系统方案架构图
3系统硬件设计
3.1硬件配置
全自动生物质燃烧机设备的系统硬件由永宏B1-14MT-25-ACPLC控制器、由你控HU-070-LHMI、及其外围输入输出线路（包括按钮、指示灯和蜂鸣器等）组成。
全自动生物质燃烧机设备系统硬件清单如表3-1；全自动生物质燃烧机设备系统硬件配置如图3-2。
硬件明细表
硬件配置图
永宏PLC主机
1台
永宏触摸屏
1台
I/O扩充模块
无
士林变频器
2套
禾川伺服
无
传感器
若干
电气部件
若干
机械部件
若干
表3-1全自动生物质燃烧机设备硬件明细表图3-2全自动生物质燃烧机设备硬件配置图
3.2机械结构
全自动生物质燃烧机设备的机械结构主要由四部分组成：
点火系统、上料机构、燃烧室机构、保温室机构。
全自动生物质燃烧机设备如图3-3。
上料机构保温室机构
点火机构燃烧室机构
图3-3全自动生物质燃烧机结构解析图
3.3电气控制
全自动生物质燃烧机设备的电气控制采用永宏PLC作为设备核心控制单元，实现对变频器和气动元件等执行单元的控制。
全自动生物质燃烧机的PLC接线原理如图3-5，全自动生物质燃烧机的PLC电气控制柜接线如图3-6，图3-7全自动生物质燃烧机设备现场调试图图3-7。
图3-5全自动生物质燃烧机设备电气控制原理图
图3-6全自动生物质燃烧机设备PLC电气控制柜接线图
图3-7全自动布网成型机设备现场调试图
4系统软件设计
4.1工艺流程
全自动生物质燃烧机设备的工艺流程主要包括5部分：
1、上料机构：
由变频器控制生物质燃烧材料的上料多少。
2、点火系统：
根据设定的点火方式进行点火。
3、燃烧室机构：
把生物质材料在燃烧室中进行加热，来提高整机的温度。
4、保温机构：
根据设定的温度来实现产品在保温室中加工。
5、循环机构：
把燃烧室的温度传递到保温室内，使保温室内的温度控制更加的精准。
这5个部分的动作为一个动作周期；可以根据触摸屏上设置的参数调整上料的速度的，保温的时间长短，恒温的时间长短，变频器运转的速度，温度的设定等，来实现对产品的加工。
全自动生物质燃烧机设备工艺流程如图4-1。
图4-1全自动生物质燃烧机设备工艺流程图
4.2控制流程
全自动生物质燃烧机流程如图4-2。
图4-2全自动生物质燃烧机设备控制流程图
4.3I/O点配置
全自动生物质燃烧机设备工艺流程和控制流程要求，进行了永宏PLC程序I/O点配置；永宏PLC输入点配置如表4-3，输出点配置表如表4-4。
PLC输入点配置
编号
批注
编号
批注
X0
温度上限
X4
X1
温度下限
X5
X2
1#变频器报警
X6
X3
2#变频器报警
X7
…
…
…
…
表4-3PLC输入点配置表
PLC输出点配置
编号
批注
编号
批注
Y0
循环风机
Y4
报警
Y1
1#变频器
Y5
Y2
2#变频器
Y6
Y3
点火线圈
Y7
…
…
…
…
表4-4PLC输出点配置表
4.4PLC功能模块应用
4.4.1ModBus通讯指令
采用永宏PLC的专用Port2通讯口进行ModBus通讯，最高通讯速率可达到912.6Kbps。
主要用于PLC与变频器之间的通讯。
PLC程序采用的是永宏FUN150（M-BUS）通讯指令来进行编辑，通过一条通讯指令既可完成ModBus通讯程序的编辑，为程序编辑和调试者提供了极大的方便。
ModBus通讯程序如图4-5。
ModBus通讯表格如图4-6。
图4-5ModBus通讯
图4-6ModBus通讯表格
4.5HMI画面应用
触摸屏使用由你控HU系列触摸屏，在触摸屏中分为手动界面、运行主页、自动运行界面、报警界面。
通过触摸屏的设置让设备方便工人上手操作更好的实时监测加工产品的数据。
如图4-7手动界面、如图4-8运行主页、如图4-9自动运行界面2、如图4-10报警界面
图4-7手动界面
图4-8运行主页
图4-9自动运行界面2
图4-10报警界面
5结论（实施结果）
通过现场调试，全自动生物质燃烧机设备的应用大大提高了产品的加工工艺，提高了稳定性使工作过程更加流畅，减少了人力资源，提高了安全性能，减少了意外事故发生的可能性，从而高性价比的永宏PLC在全自动生物质燃烧机设备上得到了很好的应用。
【参考文献】
[1]永宏可编程控制器使用手册I和使用手册II.台湾永宏电机股份有限公司
[2]永宏PLC编程软件使用手册.台湾永宏电机股份有限公司
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