三菱Q PLC在隧道烘箱機設備上的應用

1. 公司介紹

巨石集團有限公司是玻璃纖維的專業制造商，作為亞洲玻纖的領軍企業，多年來一直在規模、技術、市場、效益等方面處于領先地位。巨石集團的主要產品有：中、無堿玻璃纖維無捻粗紗、短切原絲、玻璃纖維連續氈、針織復合氈和短切氈、乳劑型和粉劑型短切氈、方格布等增強型玻纖產品，以及電子級玻纖紗，共有20多個大類近300種規格。產品銷往全國20多個省市，并遠銷北美、中東、歐洲、東南亞、非洲等區域的50余個國家和地區，產品出口占總銷量的三分之二。

巨石集團二分廠FA產品的使用非常廣，DCS、西門子PLC、施耐德PLC等都有應用。對于三菱的QPLC和伺服等產品也有著廣泛的使用。

2. 設備說明

隧道烘箱機是用于玻璃纖維的加熱，系統對溫度控制的要求比較高，因此系統是采用PID恒溫控制。整個系統的工作原理如下：首先原料通過軌道小車運送到隧道，閘門開始關閉，待閘門完全關閉后開始打開閥門用蒸汽進行加熱，由于玻璃纖維不可能一次加熱成型，因此整個加熱過程分15段逐級加熱，每一段對溫度的要求溫度都不一樣，為了系統更加可靠，每一段隧道都安裝了上、下兩個溫度傳感器，溫度傳感器把檢測到的溫度轉化為電信號送到溫度模塊Q64RD，其溫度值寫到設定好的PLC的數據存儲器D當中，PLC把接收到的兩個溫度進行求平均，把得出的溫度平均值與溫度設定值比較，并根據設定好的PID參數進行PID運算，最后通過Q68DAI模塊把PID運算得出的輸出控制MV轉化為電流信號，用以控制閥門的開度，從而達到恒溫控制的目的，因為一共分15段加熱，所以整個系統一共有15個PID回路，每個回路的控制原理是一樣的。

這樣的隧道烘箱機一共有12套，12套隧道烘箱機通過以太網連接成為一個系統，通過以太網能夠向上位機高速傳輸數據，達到上位機對系統進行實時監控的目的。

3．系統配置圖


該系統使用了三菱的Q02CPU，智能功能模塊Q64RD、Q68DAI，I/O模塊QX40、QY40P和通訊模塊QJ71E71-100，系統硬件I/O分配圖如下圖：



該系統的特點是使用的模塊很多，要向上位機傳輸的數據也非常多，12套PLC中每一套PLC就要傳輸30個溫度測量值和15個溫度平均值，還有PID參數以及許多開關量和報警信號等等，為了滿足大量數據的高速傳輸，我們采用了100M以太網進行通訊，不但能滿足系統對監控的實時性要求，還大大減少了系統配置和布線的麻煩。

4．調試情況和體會

（1）對各個智能功能模塊要進行初始化設置，使用實用程序包對各個智能功能模塊的參數進行設置，可以免去編寫梯形圖的麻煩。一共有兩項設置：初始化參數設置和自動刷新設置，如下圖


（2）對于Q68DAI模塊，為8通道模擬量輸出，使用時必須要把數模轉換允許標志Y0～Y8置“1”才能正常進行數模轉換。在智能功能模塊參數設置好以后，發現有一個Q64RD模塊出錯，經檢查，原因是自動刷新里設置的數據寄存器D50，在梯形圖程序中使用到，產生地址沖突，改正過來后問題得到解決。


還有一些溫度模塊傳送到數據寄存器的溫度為0或-2000，為廠方溫度傳感器接線的錯誤，接線改正過來以后，問題也得到了解決。

（3）通訊采用以太網，因此必須設置網絡參數，設置如下圖


在Ooerational setting中設置IP地址，如下圖


5．用戶的反饋

以太網的使用，不但提高了通訊的速度滿足大量數據傳輸的實時性要求，還大大簡化了配置和布線，縮短了工程的開發周期，按時并高質量地完成了任務，客戶對此十分滿意。