利用三菱PLC多站点网络控制功能改造自动线

摘要：我公司薄板预处理线存在偶发的剪机漏剪故障，由于整条线采用的是5 台三菱FX2N型PLC通过内部网络来控制，而控制剪机动作和接收信号来自网络内不同站点的PLC，所以要解决问题，也只有通过改造其专用网络程序来实现。

关键词：FX2N；PLC；网络

1.概述

我公司薄板预处理自动线由板料开卷、校平、抛丸除锈、剪切、喷漆、烘干等几部分构成，这一系列过程通过5台三菱FX2N型PLC组成的N：N网络来联合实现控制。之前，在使用过程中出现偶尔会发生剪机漏剪问题（即板料达到设定尺寸时，剪机应自动启动剪切，但偶尔会出现虽然尺寸到达并且剪切信号已发出，剪机却未真正实施剪切动作，结果导致板料继续前进，造成漏剪，产生废料）。从系统来分析，其偶发的剪机漏剪故障的信号来自3号站PLC（即从站3），而控制剪机动作来自1号站PLC（即从站1），因此要彻底解决这一问题，也须通过网络程序改造来实现。下面首先介绍该网络控制系统组成。

2.薄板线网络控制系统构成

图1 PLC网络图

从图1可以看出，该自动线PLC网络由1个主站PLC和四个从站PLC通过RS-485通信连接而构成，协议形式为：N：N网络，通信方式：半双工双向。其中主站PLC主要负责整个网络的构成配置及相关参数设置和总控制；从站1PLC负责对开卷、粗校平以及精校平剪机的自动联动控制；从站2PLC负责抛丸预处理环节部分控制；从站3PLC负责精校平、剪机剪切的手动控制和喷漆预处理环节部分控制；从站4PLC负责板料烘干环节的控制。由此可看出，对于自动工作方式下的剪机剪切动作控制和监视信号来源分别来自从站1和从站3，为了解决前文所提到问题，在从站3现场（剪机动作机构旁）增加了一个状态控制信号，为使该信号发挥作用，必须对从站1、从站3以及主站的相关网络控制程序进行改造，下面具体阐述。

3.从站3的硬件及程序改造

3.1硬件方面，在剪机动作机构旁新增检测开关。在从站3对应的剪机部分，新增一接近开关，这一开关确保在整条线自动运行时，只有剪机真正完成了剪切动作的情况下才发出剪切完成信号（之前的设计，只是板料通过剪机继续前进，当到达设定尺寸时，板料暂停前进，同时发出剪机剪切的指令信号，剪机是否动作并不检测，这就造成，偶尔会出现剪机剪切的指令信号虽然发出，但剪机实际上并没有执行动作，造成板料在未剪切的情况又重新前进，形成废料），这样板料才重新前进，开始下一张板料的定尺寸剪切，杜绝废板料产生。

3.2软件方面，在从站3新增和修改PLC程序。首先，将新增加的检测信号引入从站3PLC的备用输入点X66，而为了能让从站1和主站识别，就必须增加接口定义及传输程序，程序如下所示：

其中M8183为主站数据传送序列错误报警，利用MOV语句，将输入点X66的状态传送给内存地址变量M1230，由于采用的是K1四位传送，所以这里并没有显示X66，作为通用地址，M1228～M1231可被各从站或主站调用。在此，输入点X66被其它站调用地址为M1230。

4.从站1程序改造

由于全线自动运行时，控制剪机自动剪切动作的核心程序在从站1PLC里，所以必须对相应的控制程序进行增加和改造。首先，要增加接收来自从站3的X66信号状态的网络传输程序段，这样才能在从站1控制剪机的程序段中，作为条件被调用。程序段如。在此新增一条数据传送指令，语句“MOV K1M1228 K1M600”， 即将M1228～M1231传送给从站1的内部地址变量M600～M603，而从站3的输入点X66（被其它站调用地址为M1230）经过传送和转换变为M602，由此，在从站1中对于剪切控制的信号调用为M602。

原程序在全线自动运行时，T18为剪机动作指令后的延时，当T18条件满足时，M51输出（表示剪切动作已经结束，开始下一张板的启动），新增加M610为对剪机实际动作的再效验检测，X046为自动运行时剪机动作前的准备信号，由此可看出，只有从站3的X66信号传送到从站1变为M602发挥作用，M610才能复位生效，M51才能输出。 从站1改造程序段如下：

LDP T10

LDI M610

AND T18

ORB

OR M51

ANI X047

ANI M70

OUT M51

LDP X046

SET M610

LD M602

RST M610

5.主站程序改造

将从站1、从站3的程序改造完后，主站作为整个网络传输控制的核心，其涉及整个网络控制的程序也必须作出相应调整。由于在从站3中采用的内存地址变量（即字软元件）为M1228，已经超过了原D8178（刷新范围设定参数）为1的范围，在此将其改为2。

至此，主站、从站1、从站3 的PLC程序部分已经全部改造完成，接下来再对现场剪机上新增加的接近开关进行安装调试，以及与从站3的PLC的信号接入等连接工作完成后，经过全线自动状态下进行模拟故障测试，完全达到预期要求，说明整个改造获得圆满成功。

参考文献：

[1]王海涛.PLC网络控制系统在汽车车桥焊接生产线中的应用[D].西华大学，2011.

作者简介：袁敬（1971-），男，黑龙江齐齐哈尔人，学历：硕士，研究方向：电气工程。