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基于
PLC
和触摸屏的砌块成型机控制系统的设计
摘要：分析砌块成型机的控制要求，设计基于西门子
PLC
和
eView
触摸屏的电气控制系统，介绍硬件系统
< br>的设计过程、软件的实现方式及人机界面的设计。提
出系统应加入半自动操作模式
，实现试做砖时边做砖
边调整并保存参数的功能，采用两级工作压力设定，
使设备运行更平稳。设备投入运行后，该控制系统性
能稳定、抗干扰能力强，
大大提高了砌块成型生产的
自动化水平和生产效率。
< br>近几年国家正逐步禁止粘土实心砖的使用，免烧压制
的空心砖需求量越来越大，早
期制砖设备的控制系统
多为人工操作或者是单片机控制，可靠性低、故障率
高、维护困难。可编程控制器（
PLC
）作为一个新兴
的工业控制器，具有功能强、可靠性高、配置灵活、
使用方便、体积小、重量轻
、抗干扰能力强等优点，
广泛应用于自动
化设备的各个领域〔
1
〕
。
基于
PLC
控制器的砌块成型机自动化程度高，
可以
完全适应规模生产，将成为未来砖机行业的主流，对
其进行研究具有重要意义。
1
砌块成型机控制要求分析
对
砌块成型机生产现场的工艺过程进行分析，总结其
主要控制要求。
（
1
）
系统应具有手动、
半自 动和全自动三种操作模式。
现在市面上大部分砌块成型机只有手动和全自动两种
操作模式，手动操作模式通常在故障排除及空机调试
时使用，全自动操作
模式则用于正常生产过程。而半
自动操作模式主要是在试做砖时使用。由于试做砖过
程中很多压力参数和时间参数都要根据不同砖型和不
同原料进行调整
，在半自动操作模式下可实现边做砖
边调整参数，调整好后直接保存起来，备用。
（
2
）要求各个动作间都要联锁。比如压头不 在上位、
底模不在下位时不能送料；料车不在
后位时，不能降压头或升底模；底模不在上位时，不
能送板等。
（
3
）
要求设备工作平稳，
到位 之前有减压或减速过程。
（
4
）
应具有良好的人机界面。
通过界面可以观察当前
工作状态，可以
输入工艺参数，显示关键工艺参数。
（
5
）系统具备报警和故障处理功能。
2
硬件设计
砌块成型机的电气
控制系统主要包括
PLC
控制器、
触
摸屏
、限位开关、电机和其他低压元器件。硬件设计
主要有
PLC
< p>和触摸屏选型、I/O
地址分配和系统的硬
件电路设
计等几个方面。
2.1
PLC
和触摸屏选择
根据控制
要求和控制功能的分析，整个系统共有
25
个开关量输入、
18
个开关量输出和
1
个模拟量输出，
同时考虑到经济性和
I/O
要有一定的预留量，
PLC
< p>机
型选择德国西门子的
S7
－
200
系列
CPU224XPCN
一
台及
S7
－
200
系列模块
EM223CN< /p>
（
16
点输入
/16
点输
< p>出）一台。
CPU224XPCN
有
14
< p>个数字量输入点，10
个数字量输出点，
2
个模拟量输入点和
1
个模拟量输
出点。
－
200
系列具有结构紧凑、性能优异、程序
< p>容量较大
触摸屏采用
eView
系列
MT508T
触摸屏。
MT508T
使
用
EB500
组态软件编辑，
具有多种图 形控件和功能控
件，可以设计出满足系统要求的人机界面，
PLC
与触
摸屏之间通过串行接口通讯〔
3
〕
。
2.2
控制系统的
I/O
地址分配
< p>
表
1
示出了砌块成型机控制系统的
I/O
< p>地址
分配。
表
1
砌块成型机控制系统
I/O
地址分配地址功能地址
功能
I0.0
油泵启停
I3.0
退板到位
I0.1
自动运行
I3.1
主
< p>机急停
I0.2
手动运行
I3.2
过 载保护
I0.3
半自动运行
Q0.0<
/p>
大泵电机运行
I0.4
模振
Q0.1
小泵电机运行
I0.5
升压头
Q0.2
分 料电机运行
I0.6
降压头
Q0.3
送砖电机
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