| 一 引言
由于建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，對于各種型號的磚構件需求量日益加大。用于建筑業(yè)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(chǎn)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(yè)廢料加工成各種新型墻體材料。生產(chǎn)出的磚、空心砌塊不用燒結，節(jié)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(chǎn)工藝簡便，投資少見效快，適應性廣，前景廣闊等優(yōu)點。
磚機設備上已經(jīng)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(chǎn)發(fā)展到全自動生產(chǎn)，不但提高了設備的技術含量，而且提高了自動化生產(chǎn)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(tǒng)：
液壓系統(tǒng)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(tǒng)可以有效的平穩(wěn)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(yè)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(tǒng)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(jù)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)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(xié)議。該變頻器控制生產(chǎn)電機運行頻率，以達到調節(jié)生
產(chǎn)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(jīng)過對工藝的了解可以分為以下幾個部分：
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(chǎn)模數(shù)、布料次數(shù)、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(chǎn)模數(shù)或按停止結束。
3.3、PLC通訊協(xié)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
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(yè)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(xié)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(shù)據(jù)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(tài)、流量壓力、延時進行設置，也可以顯示當前的信號狀態(tài)。 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(xiàn)系統(tǒng)實時監(jiān)控，并在下一級應用中間將之納入到設備管理系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中間去，為設備優(yōu)化提升進一步空間。 3.5、變頻器通訊協(xié)議設定
變頻器采用某品牌的通用型變頻器，PLC通過MODBUS協(xié)議進行通訊。  變頻器頻率給定通過PLC給定方式，變頻器支持MODBUS協(xié)議，可與EC10 PLC組成485網(wǎng)絡，PLC采用通訊口1作為和變頻器通訊的端口，采用通用的MODBUS RTU主從協(xié)議進行通訊，PLC主站設置為1，變頻器從站設置為2。
以下為PLC主站設置：  變頻器端通信參數(shù)設置：
表2-1 變頻器通信參數(shù)設置
某品牌通訊協(xié)議：
變頻器是采用一種異步串行的主從MODBUS協(xié)議，該通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)格式分為RTU（遠程終端單元）和ASCII模式兩種通訊格式。
和艾默生EC10通訊采用MODBUS RTU方式進行通訊。RTU模式中，每個字節(jié)的格式如下：
編碼系統(tǒng)：8位二進制，十六進制0～9、A～F每個8位的幀域中，包含兩個十六進制字符。
在RTU模式中，幀總是以3.5個字節(jié)的傳輸時間靜默，作為開始。RTU的數(shù)據(jù)格式為：   按照某品牌變頻器的通訊說明，通用的變頻器的功能碼如下：  幀格式為：站號 功能碼(03H) 起始地址高位 起始地址低位 數(shù)據(jù)個數(shù)高位 數(shù)據(jù)個數(shù)低位 CRC低位 CRC高位
所以，如果上位機通訊讀取變頻器頻率的協(xié)議幀如下：
改寫通訊變頻器的頻率的協(xié)議幀如下：
艾默生PLC通訊：  通 訊組幀功能部分，通過字數(shù)據(jù)傳輸指令（MOV）可以將數(shù)據(jù)組成通訊幀，從D302開始到D307結束。艾默生的MODBUS協(xié)議自動在通訊幀的后面加了CRC校驗，不需要使用者計算CRC校驗。  SM135：通訊口1的MODBUS的通訊完成
SM124：串口1空閑標志
SM136：通訊口1的MODBUS的通訊錯誤
利用標志位進行通訊互鎖，MODBUS指令發(fā)送數(shù)據(jù)串，接收數(shù)據(jù)放入D7970中。
三、總結
通過模塊化的編程與PLC雙通信口的功能，把一個中型機的功能在小型機上就輕易實現(xiàn)了，實現(xiàn)了砌塊成型機工藝要求的全部功能，并降低了客戶的成本。
參考文獻
[1> 艾默生PLC編程參考手冊
[2> 艾默生EC10用戶手冊 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
（轉載）
