三菱PLC(Q03UDE)在砖瓦陶瓷行业干法造粒系统中的应用

三菱PLC(Q03UDE)在砖瓦陶瓷行业干法造粒系统中的应用

毕云龙

（山东国材工程有限公司 2021.7.17）

摘要:

此套系统是日产140m³发泡陶瓷项目原料颗粒制备的电控系统。该套电控系统共分为配料混料、冷却系统、干燥除尘系统、造粒系统、装车系统5个模块。设计产量为8吨/小时。

关键词：PLC控制；I/O接口；变频器；PLC通信；配料

前言：

随着环保要求的不断增高，许多砖瓦行业使用的湿磨混料加喷雾干燥塔的工艺因为能耗高、污染大被限制。而本法采用水料雾化后进入造粒机造粒，颗粒含水量在14-18%之间。后经过流化床干燥（使用了窑炉干燥，两条窑炉的余热可以不使用辅热把原料的水分控制在3%以下）。大大降低了能耗。

电控系统：

电控系统采用三菱CPU：Q03UDE，通讯模块：QJ71MB91,模拟量输入（电流模数转换）：Q68ADI，模拟量输出（电流数模转换）：Q68DAIN，输入QX41（32点）、QX40（16点），输出QY10（16点）.

Q68ADI:正常分辨率下电流输入特性

使用一般分辨率4000写出程序如下。

程序中最后会乘以一个浮点型数据E50这个数根据测量数值的量程来确定。频率显示的E50表示最大频率为50HZ。

当测量料仓时要根据料位计设置的量程来确定E的值。

Q68ADIN:电流输出模块手动给定频率的程序

按钮点动频率加减程序

其中X0E3、X0E4为面板按钮，M57、M58为触摸屏按钮，每次按动增加0.5Hz。

在works2中可以对模拟量模块进行修改，0-20mA、4-20mA、自定义三种。0-20mA电流信号比较容易受到干扰，4-20mA电流信号稳定性比较好。但是使用4-20mA时要注意变频器的信号输入时采用的什么信号。本工程中变频器使用英威腾GD20系列默认电流输入信号为0-20mA。需对P05.33（AI1）和P05.37（AI2）改为2.0即可实现4-20mA。

如果使用英文版的可以去三菱官网下载模拟量FB库，这样就不用写上面程序了。可以直接使用下面程序块对指定的地址进行写操作。

一、配料混料

配料是将6个料仓的料按照不同的比例进行混合,这里使用了智能配料控制器。

将4个压力传感器安装于称重料仓的底部，并按下图接线。当设置好每种料的重量后，控制器就会控制螺旋输送机给料。当该料达到设定的重量后，启动下个料仓的输送机。所加的料已累计重量的方式显示在屏幕上。当重量达到要求时启动卸料。卸料完成后启动混料。

二、冷却系统

冷却系统为自动启动，当需要冷却的减速机、振动电机启动时，冷却水泵同时启动。

三、造粒系统

造粒系统是该系统的核心，包含雾化风机，造粒塔震动电机，给料螺旋称，水泵，造粒盘，密封风机等设备组成。

设备按照一定的启动顺序启动，自动启动步骤为前设备启动时同时触发时间继电器，当计时结束时下一设备启动。同时用前一设备的运行反馈信号作为保护。如时间到了谁被没有启动，会触发报警程序并终止启动，停掉设备。

四、干燥除尘系统

该系统由流化床，引风机，热风机，冷风机，除尘器，回料螺旋组等设备组成。该系统均为开关量，做好启动顺序的逻辑保护即可。

五、系统的通讯

系统中除了混料造粒系统外，还有其他PLC单独控制的系统，如仓泵FX5U-32MT、Z型斗提FX3GA-40MR。这些PLC只要设置了IP地址后，就可以在控制室通过交换机进行程序的修改。其中5U可以通过简单通讯实现与Q03UDE的数据交换。

首先将5U与Q03UDE的ip地址设在同一网段

然后在5U内设置参数-模块参数-以太网端口-应用设置-简单PLC设置-使用-详细设置来设置读取和写入，ip地址为Q03UDE的ip地址，端口号要与Q03UDE的端口要相对应。简单通讯可以读写X、Y、M、L、B、SB、SM。

结束语

用PLC辅以变频器对造粒系统进行自动控制，具有结构简单、编程方便、操作灵活、使用安全、工作稳定、性能可靠、抗干扰能力强和错误报警及时的特点。同时系统的采用了昆仑通态的触摸屏，拥有良好直观的流程界面。QJ71通讯模块和交换机的加入使得Q03UDE与其他设备可以实现RS232、485以及以太网通讯，通讯方式灵活。为以后设备的扩容及控制提供了很大的空间。是一种很有效的自动控制方式，是生产实现高效、低成本、高质量自动化生产的发展方向。

参考文献：Q系列以太网模块用户手册（应用篇）

works2操作手册（智能功能模块操作篇）

works2操作手册（简单工程，功能块篇）