车载沥青搅拌机用于修补柏油路面。当柏油路破损需要修补时,先对坑洼处进行处理,再往坑中填入拌好的沥青碎石料,压路机压平即可。过去靠人估加多少碎石加多少沥青进行拌和,质量得不到保证。新型车载沥青搅拌车按照配方精确计量碎石和沥青,充分拌和,保证质量。下面是北京某公司生产的新型车载沥青搅拌机控制系统介绍。
2. 工艺过程
沥青恒温箱的温度达到设定的温度后,具备生产条件。当要往坑中填沥青碎石料时,先要测量一下坑的容积或估算容积,按照配方计算出需要多少碎石,多少沥青,打开引风机,拌和筒接料,开燃烧机,给料机开始给料,碎石按设定量加完后,给料机停机,拌和筒搅拌,同时沥青计量箱开始计量沥青,计量到设定量。拌和筒内温度到一定程度后,停燃烧机,然后把计量箱内的沥青加入到拌和筒内,拌和筒搅拌,到一定时间后,拌和筒出料,出料完毕,停拌和筒和引风机,一盘料生产结束。
3. 电控方案设计
①.沥青必须加到一定温度,沥青恒温箱和计量箱都要有温度检测传感器。检测范围0-250ºc 可以满足工艺要求。选用一体化的铂电阻变送器;
②.给料机加一接近开关,转一圈就可以计算出加多少碎石;
③.沥青计量箱加了液位传感器,通过液位来计算沥青的重量;
④.填补坑的容积要输入,要有人机接口(hmi);
⑤.一些参数如给料机一圈多少碎石,沥青液位与重量对应关系,一些时间设定量需要输入等等;
⑥.控制的设备有:给料机、引风机、燃烧机、拌和筒、沥青泵、加热器等;
⑦.控制方式:正常情况下,输入需要的方量,选到自动方式,按自动启动,自动进行加料、计量、搅拌、出料,不需要人干预。当调试设备、检修设备和特殊情况下,还需要单体设备能单独操作。手动单独操作放到hmi上进行。
通过以上分析,选用plc+触摸屏控制比较好。其中plc选用国产高品质的小型一体化的kdn-3系列plc:cpu模块(kdn-k306-24ar,14点输入,10点继电机输出)一块、输出模块(kdn-k322-08xr)一块、模拟量输入模块(kdn-k331-04iv)一块。触摸屏选用的是eview的mt508s。
4. 通讯实现
plc需要和触摸屏通讯,在触摸屏上不仅要输入数值量,显示数值量还要在触摸屏上操作单机设备,在触摸屏上显示报警点。
①.通讯电缆
kdn-k3 系列plc与eview触摸屏通讯电缆连接线:
plc(9pin) mt508(9pin)
rxd 2 --------------------- 2 txd
txd 3 --------------------- 3 rxd
gnd 5 --------------------- 5 gnd
②.通讯协议
kdn-3系列plc通讯协议是modbus rtu 协议。eview软件设置系统参数中plc选型中专有modbus rtu。双方通讯参数都选如下:通讯口类型为rs-232,plc站号为1,波特率19200,无校验,8位数据位,1位停止位。
③.寄存器对应关系
eview触摸屏通过各种部件来对plc cpu的内存区域进行访问,包括:指示灯、切换开关、数值输入、数值输出等等。
计算工式:65+字节地址x8+位地址
例如:plc内部m1.1对应的eview内部寄存器为65+1x8+1=0x74
▲已知plc内部v区字寄存器(vw)地址,计算eview的字寄存器对应点公式如下:
字地址/2+17 (字地址一定是双数)
例如:plc内部vw82对应的eview内部寄存器为82/2+17=4x58
▲已知plc输入点(i)地址,计算eview的对应点公式如下:
1+输入字节地址x8+位地址
例如:plc输入点i1.1对应的eview内部寄存器为1+1x8+1=1x10
▲已知plc输出点(q)地址,计算eview的对应点公式如下:
1+输出字节地址x8+位地址
例如:plc输出点q1.1对应的eview内部寄存器为1+1x8+1=0x10
1. 控制实现
有一个控制箱,包括断路器、接触器、热继电器等,前面板有触摸屏、钥匙开关、急停按钮、报警指示灯、方式选择开关、自动启动按钮。
plc程序分成八个模块(子程序)来实现:手动、自动、数据初始化、温度设定值处理、比率设定值处理、时间设定值处理、输出、报警。通过main主模块来调用各子模块完成整个生产过程。
①.手动模块:触摸屏来设置点寄存器m10.0到m11.1,通过这些点来控制控制设备;
②.数据初始化:刚上电或生产一盘结束,要对数据进行初始化;
③.温度设定值处理:对采集到的4-20ma温度信号转化成温度值,对触摸屏中设定的温度值进行处理;
④.比率设定值处理:对给料机的数值转换,沥青计量箱的数值转换进行处理;
⑤.时间设定值处理:对时间设定值进行处理;
⑥.报警模块:对温度、重量、急停等报警进行处理;
⑦.自动模块:自动生产的工序是在这部分中完成;
⑧.输出模块:将手动和自动控制的逻辑运算结果在此模块中汇总输出。
2. 结束语
现在市政机械、工程机械不断更新,要求不断提高。plc不仅在工厂,机器设备中应用广泛,在车载系统中也有广泛的应用。plc的使用,大大提高了车载控制系统自动化水平和可靠性。凯迪恩公司凭借丰富的工程经验和完全拥用自主知识产权的高品质kdn-3系列plc出色的为用户完成了车载沥青搅拌机的控制配套任务,受到用户好评。