一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统技术方案

一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成。基于PLC和触摸屏的压装机控制系统，结构简洁、紧凑，提高了控制程序和人机界面的灵活性。由触摸屏作为显示终端，可随时将设备的当前状态及故障信息用图形和汉字直观显示，便于操作人员掌握设备状态，快速处理故障。同时，由于省去了大量的现场按钮、指示灯等易损器件，使连线简化，系统的可靠性大大提高、运行成本大大降低。

A PLC control system based on PROFIBUS field bus

A PLC control system based on PROFIBUS field bus is mainly composed of touch screen, programmable controller, servo driver, servo motor, hydraulic station and so on. The press mounting system based on PLC and touch screen has simple and compact structure, and improves the flexibility of control program and man-machine interface. The touch screen is used as the display terminal, and the current state and the fault information of the device can be displayed visually and directly in order to facilitate the operator to master the equipment state and quickly handle the fault. At the same time, because a large number of vulnerable devices such as field buttons and indicator lights are not saved, the connection is simplified, the reliability of the system is greatly improved, and the running cost is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统所属
本专利技术涉及一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
可编程控制器PLC提高了控制系统的可靠性、增强了系统的抗干扰能力，触摸屏则为整个控制系统提供了良好的人机操作界面，加上伺服控制所具有的控制精度使它们越来越广泛地应用于工业生产的各个领域。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，基于PLC和触摸屏的压装机控制系统，结构简洁、紧凑，提高了控制程序和人机界面的灵活性。由触摸屏作为显示终端，可随时将设备的当前状态及故障信息用图形和汉字直观显示，便于操作人员掌握设备状态，快速处理故障。同时，由于省去了大量的现场按钮、指示灯等易损器件，使连线简化，系统的可靠性大大提高、运行成本大大降低。本专利技术所采用的技术方案是：所述控制系统主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成。所述控制系统主要通过PLC程序来控制伺服电机、油缸的压力以及油缸的运动位移以达到控制压件质量；同时根据要求实现更换压头以达到压装要求。触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。可编程控制器PLC是整个控制系统的核心，它存储工艺参数并通过一定的控制算法控制伺服驱动器和系统的动作顺序。伺服驱动器将PLC给定的控制信号转换、放大驱动伺服电机工作，伺服电机作为执行单元通过机械传动完成压装轴和换头轴动作要求，再通过伺服驱动器将伺服电机的状态信号反馈给PLC以便控制下一步动作。所述采用SIEMENS公司的PS30710A电源模块。PLC是整个控制系统的核心，采用S7-300系列的主控模块CPU314-2DP。根据系统控制要求及操作流程，为保证系统I/O点数的需要并留出空间，选择3块16个点输入模块(SM321：DIl6×DC24V)和3块8个点输出模块(SM322:1)08×DC24V)扩展模块。触摸屏采用SIEMENS公司的OP177BmonoDP触摸屏。伺服采用SIEMENS公司的611U伺服驱动和伺服电机。触摸屏通过PLC的MPI口实现通讯，611U与PLC的通讯是通过DP口实现的。所述闭环伺服驱动系统由伺服电机、伺服驱动器、增量编码器、伺服制动器组成。伺服电机是运动的执行单元，负责动力输出。系统通过驱动器接受主控机发出的控制信号完成运动功能。整个系统具有响应速度快、运行平稳、定位精度高的特点。SIMODRIVE611u伺服驱动器和伺服电机能满足系统的控制要求即压装轴和换头轴都受控制，都能实现点动，且在分别归零后能按要求转动不同的角度，要有准确的定位及有闭环位置控制和速度控制。所述控制系统的编程采用SIIVIATICManager专业软件包。它基于PC机，适用于SIEMENS公司S7-300/400PLC用户程序的编制和监控，通过USB接口与PLC编程口相连，其编程语言是STEP7，STEP7支持LAD(梯形图)、STL(语句表)、FBD(功能图)编程方式。系统采用程序块的形式管理用户编写的程序，使得程序结构明确、清晰且更具S7-300PLC程序编写特点，满足整个压装机的控制逻辑和控制功能要求。所述系统的控制程序主要由1个组织块(OBl)、9个FC块(FCl-FC8、FCl05)、3个数据块(DB3、DB4、DB9)、2个系统功能(SFCl4、SFCl5)组成。所述控制系统使用了一台SIMATICHMIOP177BnlonoDP触摸屏，5.7英寸液晶显示。它结构小巧，可方便灵活地设定控制参数和实时监控系统运行状态及对系统进行有效的管理。OP177BmonoDP触摸屏使用西门子WinCCflexible组态软件进行程序设计，通过WinCCflexible提供的多种控制器件库、图形控件、功能控件，可以组态出各种动态功能和控制功能，以及实现故障的可视化，并且能够读取PLC内部的数据，显示现场状态数据。根据压装机控制系统的控制和操作要求，并考虑OP177BmonoDP的存储容量和屏幕尺寸，在触摸屏系统中设计了人机界面。本专利技术的有益效果是：该控制系统基于PLC和触摸屏的压装机控制系统，结构简洁、紧凑，提高了控制程序和人机界面的灵活性。由触摸屏作为显示终端，可随时将设备的当前状态及故障信息用图形和汉字直观显示，便于操作人员掌握设备状态，快速处理故障。同时，由于省去了大量的现场按钮、指示灯等易损器件，使连线简化，系统的可靠性大大提高、运行成本大大降低。附图说明图1是本专利技术的系统配置框图。图2是本专利技术的伺服驱动器和伺服电机接线图。图3是本专利技术的自动方式程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，系统主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成。控制系统主要通过PLC程序来控制伺服电机、油缸的压力以及油缸的运动位移以达到控制压件质量；同时根据要求实现更换压头以达到压装要求。触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。可编程控制器PLC是整个控制系统的核心，它存储工艺参数并通过一定的控制算法控制伺服驱动器和系统的动作顺序。伺服驱动器将PLC给定的控制信号转换、放大驱动伺服电机工作，伺服电机作为执行单元通过机械传动完成压装轴和换头轴动作要求，再通过伺服驱动器将伺服电机的状态信号反馈给PLC以便控制下一步动作。采用SIEMENS公司的PS30710A电源模块。PLC是整个控制系统的核心，采用S7-300系列的主控模块CPU314-2DP。根据系统控制要求及操作流程，为保证系统I/O点数的需要并留出空间，选择3块16个点输入模块(SM321：DIl6×DC24V)和3块8个点输出模块(SM322:1)08×DC24V)扩展模块。触摸屏采用SIEMENS公司的OP177BmonoDP触摸屏。伺服采用SIEMENS公司的611U伺服驱动和伺服电机。触摸屏通过PLC的MPI口实现通讯，611U与PLC的通讯是通过DP口实现的。如图2，闭环伺服驱动系统由伺服电机、伺服驱动器、增量编码器、伺服制动器组成。伺服电机是运动的执行单元，负责动力输出。系统通过驱动器接受主控机发出的控制信号完成运动功能。整个系统具有响应速度快、运行平稳、定位精度高的特点。SIMODRIVE611u伺服驱动器和伺服电机能满足系统的控制要求即压装轴和换头轴都受控制，都能实现点动，且在分别归零后能按要求转动不同的角度，要有准确的定位及有闭环位置控制和速度控制。如图3，控制系统的编程采用SIIVIATICManager专业软件包。它基于PC机，适用于SIEMENS公司S7-300/400PLC用户程序的编制和监控，通过USB接口与PLC编程口相连，其编程语言是STEP7，STEP7支持LAD(梯形图)、STL(语句表)、FBD(功能图)编程方式。系统采用程序块的形式管理用户编写的程序，使得程序结构明确、清晰且更具S7-300PLC程序编写特点，满足整个压装机的控制逻辑和控制功能要求。系统的控制程序主要由1个组织块(OBl)、9个FC块(FCl-FC8、FCl05)、3个数据块(DB3、DB4、DB9)、2个系统功能(SFCl4、SFCl5)组成。控制系统使用了一台SIMATICHMIOP1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，其特征是：所述系统主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成。

【技术特征摘要】
1.一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，其特征是：所述系统主要由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动器、伺服电机、液压站等构成。2.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，其特征是：所述控制系统主要通过PLC程序来控制伺服电机、油缸的压力以及油缸的运动位移以达到控制压件质量；同时根据要求实现更换压头以达到压装要求。3.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统，其特征是：所述采用SIEMENS公司的PS30710A电源模块，PLC是整个控制系统的核心，采用S7-300系列的主控模块CPU314-2DP，根据系统控制要求及操作流程，为保证系统I/O点数的需要并留出空间，选择3块16个点输入模块(SM321：DIl6×DC24V)和3块8个点输出模块(SM322:1)08×DC24V)扩展模块。4.根据权利要求1所述的一种基于PROFIBUS现...

【专利技术属性】
技术研发人员：申久祝，
申请(专利权)人：申久祝，
类型：发明
国别省市：辽宁,21