艾默生EC10系列PLC在砌塊成型機上的應用

艾默生工業自動化（中國） 雷剛

摘要：本文詳細介紹了利用艾默生EC10 PLC在砌塊成型機中的應用，通過此次應用，加強了砌塊成型機的自動控制水平，同時提高了設備預防性維修水平。

關鍵詞：建筑材料 砌塊機PLC 變頻器 砌塊成型機

KEY WORDS： Architecture Material Brick Machine PLC Inverter Brick Mouiding

由于建筑行業的迅猛發展，對于各種型號的磚構件需求量日益加大。用于建筑業的磚構件原材料粘土日益減少，而且土地回生能力很弱，原先制磚對土地支持消耗巨大；并且實心紅磚產品型號單一，難以滿足各種場合的應用要求。

砌塊成型機可采用砂、石、粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾礦渣、陶粒、膨脹珍珠巖等工業廢料加工成各種新型墻體材料。生產出的磚、空心砌塊不用燒結，節約國家土地，煤炭，無污染，能提高工程速度，減輕樓體重量，空心率高，隔音保暖，冬暖夏涼，抗風化，原來來源豐富，質量好且生產工藝簡便，投資少見效快，適應性廣，前景廣闊等優點。

砌塊成型機的工藝主要由四個部分構成：

1）、液壓系統：

液壓系統的主要功能在于控制模具的模頭、模箱的升降。使用液壓系統可以有效的平穩加壓，避免設備有太大的沖擊力。

2）、主機：

主機的整個機架焊接而成，其中模具采用線切割加工工藝制造，保證砌塊磚光滑無毛刺，尺寸精準，對于振動電機，目前行業中部分客戶使用普通電機，還有一些客戶使用的是變頻器來帶載電機，有效的提高了由于頻繁起停造成的電機燒毀的情況。提高了系統的可靠性。

3）、出磚輸送帶：

出磚部分主要功能是將成品磚送離砌塊機。在出磚部分還有掃灰電機，它的主要作用是清理成品磚上的廢料，當磚頭涼干后就不會有廢料粘面而且保持磚頭的清潔。

4）、模具

根據客戶的不同需求，可以搭配有多種的模具，選用不同的模具可以生產出不同要求的砌塊形磚，適合各種場合的應用。

3.1、方案框圖

a)、該技術方案采用HMI＋PLC＋MDI的方式.

b)、目前的砌塊成型機PLC的點數是控制在60點即可。采用艾默生EC10系列 60點主

模塊，不需要擴展模塊，剛好滿足客戶需求。

c)、變頻器該客戶選用某品牌的通用型變頻器。主要做調速使用。

d）、HMI該客戶選用臺灣威倫的產品。

e)、觸摸屏和PLC進行連接，PLC控制變頻器的頻率更改和頻率設定，PLC和變頻器

通訊采用標準的MODBUS協議。該變頻器控制生產電機運行頻率，以達到調節生

產效率。

3.2、程序設計

此次編程采用順序功能圖（Sequential Function Chart），利用順序功能圖的過程劃分和步驟間轉換功能。可將程序段進行模塊化自由組合。

由于順序功能圖編程具有直觀和流程化的特點，分解后的每一步驟和每個轉換條件都為相對簡單的程序過程，在順序控制領域應用比較廣泛。

經過對工藝的了解可以分為以下幾個部分：

本機分兩種工作方式：手動、自動。開機前先選擇手動方式，手動按鈕全部為單鍵啟停按鈕，按一下為啟動，再按一下為停止或到位開關自停。在人機界面手動畫面里有“取消互鎖”的觸摸鍵，打開時為灰色，這時互鎖制約取消，此時各按鈕為點動模式，方便調試機臺，各限位開關都調整好時一定要關閉該鍵以恢復互鎖制約。

這對保護機臺安全至關重要，關閉時該鍵為白色。啟動油泵后，手動測試壓頭、模框、

料車、送板、成品、輸送動作全部正常后，設定好生產模數、布料次數、進退布料時間，將手動/自動開關置于自動位置，按壓自動開始或觸摸屏啟動鍵，成型機即按預先設定程序

走下去，直到達到生產模數或按停止結束。

3.3、PLC通訊協議設置

EC10系列PLC主模塊提供了兩個串行異步通訊端口，分別為PORT0和PORT1。通訊口特性如表所示。

表5-1 EC10系列主模塊通訊口特性

3.4、HMI通訊設定

WINVIEW端需要設置好通信口的格式，設置界面如下

觸摸屏因其能夠實時、形象且生動的顯示當前設備的運行信息而在工業上得到廣泛的應用。

A）、觸摸屏和PLC的連接通過RS232端口進行，PLC的類型選擇EMERSON PLC EC20[PDS V2.50].

B）、觸摸屏作為主站PLC作為從站，采用MODBUS主從式協議進行通訊，PLC從站地址選擇為2，觸摸屏主站地址設置為1.

C）、觸摸屏和PLC的通訊串口都設置成

波特率：9600 奇偶校驗：偶校驗

數據位：8 停止位：1

砌塊成型機的畫面如下：

可以在觸摸屏上對砌塊成型機的手動、自動狀態、流量壓力、延時進行設置，也可以顯示當前的信號狀態。

這些窗口均較為生動反映了當前設備的運行信息，通過觸摸屏的應用，我們能夠實現系統實時監控，并在下一級應用中間將之納入到設備管理系統監控系統中間去，為設備優化提升進一步空間。