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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。
Abstract: This article introduces the application of Emerson EC10 PLC in brick moulding field, which had strengthen automatic control level of brick moulding, and improved equipments’ preventative maintenance level furthermore.
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
一 引言
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。
磚機設備上已經大量使用了電氣自動化設備，很多設備都由原先的手動生產發展到全自動生產，不但提高了設備的技術含量，而且提高了自動化生產的工作效率。
二、工藝介紹
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。
三、技術方案
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：
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粗料車進 |
攪料 |
振動加攪料 |
料車退 |
粗料車退 |
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分料 |
將壓頭 |
成型 |
消振 |
升模框 |
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壓頭升、送板 |
將模框 |
預振 |
壓振 |
加壓 |
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消振 |
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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
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端口 |
插座型式 |
信號電平 |
工作方式 |
提供協議 |
用途 |
支持的波特率（bps） |
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PORT0 |
Mini DIN8 |
RS232 |
全雙工 |
編程口協議 |
用戶編程、調試、監控等 |
9600和19200 |
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MODBUS從站 |
可與HMI相連工作；也可組網作為從站設備 |
38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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自由協議 |
用戶可自定義協議 |
38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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ECBUS協議注1 |
與網絡其它PLC間實現部分元件的數據互訪 |
115200、57600、38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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PORT1 |
EK500V |
RS232、RS485可供選擇 |
RS232全雙工、RS485半雙工 |
MODBUS
主站 |
可組網作為主站，控制其他設備 |
38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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MODBUS
從站 |
可組網作為從站設備；可與HMI相連工作 |
38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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自由協議 |
用戶可自定義協議 |
38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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ECBUS協議 |
與網絡其它PLC間實現部分元件的數據互訪 |
115200、57600、38400、19200、9600、4800、2400、1200 |
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。
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