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一、控制系统方案及功能描述 

    本系统用于多台硫化罐工作的集中监控，主控机为工业计算机（PC），从机为可编程序控制器（PLC）系统。主控机负责系统中各硫化罐的硫艺参数设定、工作状态显示、故障报警显示记录以及生产状态管理。PLC控制器则负责各个硫化罐的工作顺序控制和传感器信号的采集，PLC可以工作在自动和手动两种模式下。

    控制系统硬件组成如图1。 从图中可以看出，控制各硫化罐的PLC通过RS485总线和计算机远程连接成一套集中控制系统。在通信过程中，控制PC机为主站，各硫化罐PLC为从站，且遵从MODBUS通信协议，从站数目前定为12个。

     POP-HMI文本显示器可显示四行、每行12个汉字，贵厂的“肖斯”切割机改造上已使用。

手动工作模式下，各硫化罐操作箱上的POP-HMI文本显示器用于每个硫化罐的手动参数设定操作和现场状态的显示。

     自动工作模式下，工艺参数设定由主控工业计算机完成。硫化罐的工作状态、故障报警信息在两种模式下都可以同时在主控计算机的显示器和现场的POP-HMI文本显示器LCD屏上显示。

二、控制软件的功能描述

1．软件运行环境

控制软件运行于工业PC机的Windows操作系统下，计算机至少有一个串口，硬盘空间不小于80G，内存大于256M。

2．软件功能

* 硫艺参数设定

* 硫化罐工作状态监视

* 故障报警显示及记录

* 生成工作报表及打印

3．控制画面功能分割

* 主画面（开机画面）

显示所有硫化罐的基本工作状态信息，如内外腔压力、内外腔温度以及硫化时间等。

* 子画面

显示每个硫化罐工作状态的详细信息，即除了压力、温度以及硫化时间以外，还可以显示硫化罐的阀门状态、限位开关状态等信息。同时，该画面还可以按时间坐标显示压力、温度等工作曲线。

1.PLC的选型

(1)控制对象的输入、输出点数输入点即为机床的控制按钮、工作选择开关、行程开关、接近开关等。输出点是控制电动机的接触器、控制液压动作的电磁阀及指示灯等。

考虑到节省改造改费用，应尽量压缩输入、输出点数。在某些场合，输入点可以一点两用。如某行程开关只在自动循环时有用，而某按钮只在手动调时用，当输入点不够时，则可将上述两个输入信号共用一个PLC输入点，利用PLC的转移标号指令，不会使两个信号混淆。同样，为节省输出点，也可将与自动控制无关的输出点，如电动机的起动、停止，仍用强电回路控制。

(2)控制对象的输入、输出类型一般的机械加工设备，采用开关量控制，选用直流输入，继电输出型的PLC。输入还有交流型和TTL电平型，而输出则有晶闸管型及直流晶体管型，可适应不同的需要。另外还有各种特殊类型的模块，如A/D、D/A模块，外部可调计时/计数器模块，高速计数器模块等。

2.PLC程序的编制步骤

(1)编制开关表即将机床的各输入输出元件分配到PLC输入输出点上，即分配。以C7532车床的部分开关表为例，见附表。

(3)拟订程序框图程序框图可参照计算机程序框图的编制方法。以C7632车床的程序框为例

(4)编制梯形图程序根据程序框图，开关表及动作表即可直接在编程器键盘上键人程序。编制程序可分段进行，先编制自动循环程序段、手动调整程序段、初始化程序段，后分段模拟运行调试后串联起来。运用转移、标号指令，可将复杂的程序分解成功能程序段，有利于程序编制及调试。以半自动车床自动循环与手动调整程序为例，若开关1127为手动/自选择开关

当开关1127接通时，程序按下列顺序扫描执行：1、3、…、20、40，再返回到开头，执行手动调整程序；反之，开关1127断开，程序扫描顺序为2、21、…、40，再返回至开头，执行自动循环程序。

其自动循环工作段的程序，可采本控制器编程语言中特地为顺序控制设计的步进器功能编制。

梯形图编制完成，并通过模拟器模拟运行后，通过打印机打印梯形图文本。当PLC安装在现场设备上后，可通过编程器与其联机，采用“故障检测”方式逐点检查现场设备的输入、输出元件是否连接正确，工作是否正常。在联机状态下，运行梯形图程序，并对运行进行监测、修改，直至程序运行完全符合要求，即可使PLC控制设备正常工作。

3.结语

采用PIC改造改C7632车床后，车床的电气故障减少以上，工作效率大大提高。由于PLC的控制功能强，使机床的自动化程度提高，又因为程序编制时增加了各种保护功能，使机床不会因误操作而造成损坏。

整个改造过程历时不到一周，停机时间只有两天，费用不到3000元。因此我们认为，采用PLC改造C7632车床及类似的机床，是完全可行且易见成效的技改捷径。

  PLC的内部固化了一套系统软件，使得你开始能够进行初始作和对硬件的组态。PLC的启动设置、、中断设置、通讯设置、I/O模块地址识别都是在PLC的系统软件中进行的。

       每种PLC都有各自的编程软件作为应用程序的编程工具，常用的编程语言是梯形图语言，也有ST、IL和其它的语言。如何使用编程语言进行编程，这里就不细述了。

    但是，用一种编程语言编出十分优化的程序，则是工程师编程水平的体现。每一种PLC的编程语言都有自己的特色，指令的设计与编排思路都不一样。如果对一种PLC的指令十分熟悉，就可以编出十分简洁、优美、流畅的程序。例如，对于同样的一款PLC的同样一个程序的设计，如果编程工程师对指令不熟悉，编程技巧也差的话，需要1000条语句；但一个编程技巧高的工程师，可能只需要200条语句就可以实现同样的功能。程序的简洁不仅可以节约内存，出错的概率也会小很多，程序的执行速度也快很多，而且，今后对程序进行修改和升级也容易很多。

    所以，虽然说所有的PLC的梯形图逻辑都大同小异，一个工程师只要熟悉了一种PLC的编程，再学习二个品牌的PLC就可以很快上手。但是，工程师在使用一个新的PLC的时候，还是应该仔细将新的PLC的编程手册认真看一遍，看看指令的特别之处，尤其是自己可能要用到的指令，并考虑如何利用这些特别的方式来优化自己的程序。

    各个PLC的编程语言的指令设计、界面设计都不一样，不存在孰优孰劣的问题，主要是风格不同。我们不能武断地说三菱PLC的编程语言不如西门子的STEP7，也不能说STEP7比ROCKWELL的RSLOGIX要好，所谓的好与不好，大部分是工程师形成的编程习惯与编程语言的设计风格是否适用的问题。

    现场常常需要对已经编好的程序进行修改。修改的原因可能是用户的需求变了，可能是发现了原来编程时的错误，或者是PLC运行时发生了电源中断，有些状态数据会丢失，如非保持的定时器会复位，输入映射区会刷新，输出映射区可能会清零，但状态文件的所有组态数据和偶然的事件如计数器的累计值会被保存。

    工程师在这个时候可能会需要对PLC进行编程，使某些内存可以恢复到缺省的状态。在程序不需要修改的时候，可以设计应用默认途径来重新启动，或者利用**扫描位的功能。

    所有的智能I/O模块，包括模拟量I/O模块，在进入编程模式后或者电源中断后，都会丢失其组态数据，用户程序必须确认每次重新进入运行模式时，组态数据能够被重新写入智能I/O模块。

    在现场修改已经运行时常被忽略的一个问题是，工程师忘记将PLC切换到编程模式，虽然这个错误不难发现，但工程师在疏忽时，往往会误以为PLC发生了故障，因此耽误了许多时间。

    另外，在PLC进行程序下载时，许多PLC是不允许进行电源中断的，因为这时，旧的程序已经部分被改写，但新的程序又没有完全写完，因此，如果电源中断，会造成PLC无法运行，这时，可能需要对PLC的底层软件进行重新装入，而许多厂家是不允许在现场进行这个操作的。大部分新的PLC已经将用户程序与PLC的系统程序分开了，可以避免这个问题。