【正文】 陷存在，不會造成破壞，從而達到提高玻璃強度的目的。利用西門子組態(tài)軟件 WinCC V 編制的人機界面可以更直觀 提供工業(yè)的圖形顯示、信息、歸檔以及報表的功能模板。 鋼化玻璃監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)工藝介紹 鋼化玻璃控制系統(tǒng)主要由檢測元件、監(jiān)控裝置、執(zhí)行機構(gòu)、加熱設(shè)備 、冷卻設(shè)備和傳動機構(gòu)組成。其生產(chǎn)過程分成上片、自動 往復(fù)加熱、往復(fù)急冷、往復(fù)吹風(fēng)、取片五個工藝階段。爐前光電開關(guān)與編碼器配合，開始測量玻璃長度，同時加熱時間計時開始。一旦加熱時間到，打開后爐門，加熱主傳動和風(fēng)柵主傳 動按出爐速度同步高速出爐，熾熱的玻璃快速進入風(fēng)柵急冷鋼化，同加熱爐動作類似，并按往復(fù)速度擺動，急冷時間到后，冷卻風(fēng)機改低速繼續(xù)擺動。鋼化玻璃生產(chǎn)線示意圖如圖 所示。 綜上所述，鋼化玻璃系統(tǒng)是一個既有大量開關(guān)量和大量 SSR 溫度調(diào)節(jié)回路 (數(shù)量達30－ 60 個溫度檢測點和調(diào)節(jié)回路 )，又有多個編碼器和變頻器組成的速度距離測量控制回路，及人機界面和少量儀表模擬量組成的涉及面復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)具備人機對話功能，即具有可視的組態(tài)畫面，能設(shè)置系統(tǒng)所需的工藝參數(shù)，能控制系統(tǒng)的運行方式及溫度的改變，能監(jiān)視系統(tǒng)運行的狀態(tài)，如監(jiān)視加熱的區(qū)域溫度，加熱管的溫度等等。組態(tài)軟件給工業(yè)自動化、信息化、及社會信息化帶來的影響是深遠的，它帶動著整個社會生產(chǎn)、生活方式的變化，這種變化仍在繼續(xù)發(fā)展。在這種思路的驅(qū)使下，西門子的 WinCC 在市場上取得巨大成功。但實際上很多用戶需要 “傻瓜 ”式的應(yīng)用軟件，即需要很少的定制工作量即可完成工程應(yīng)用。 WinCC 即 Windows Control Center，視窗控制中心 ， 它是西門子公司與微軟公司聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)物，是在生產(chǎn)和過程自動化中和控制任務(wù)的工業(yè)技術(shù)中性系統(tǒng)。這使得將 WinCC 參與復(fù)雜、廣泛的自動控制解決方案成為可能。 憑借這種戰(zhàn)略思想， WinCC這一運行于 Microsoft Windows 20xx和 XP下的 Windows控制中心，已發(fā)展成為歐洲市場中的領(lǐng)導(dǎo)者，乃至業(yè)界遵循的標(biāo)準(zhǔn)。它不僅能用于單用戶系統(tǒng)，而且能構(gòu)成多用戶系統(tǒng)，甚至包括多個服務(wù)器和客戶機在內(nèi)的分布式系統(tǒng)。 WinCC 承襲了西門子公司的 TIA 產(chǎn)品家族技術(shù)先進和相互間無縫集成的特點。采用先進的體系結(jié)構(gòu)，選用先進成熟的技術(shù)和設(shè)備及軟硬件平臺，營造高起點的系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用環(huán)境，使系統(tǒng)能隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷平滑升級。實現(xiàn)供水泵運行優(yōu)化合理調(diào)度：充分考慮用戶的使用頻度和應(yīng)用程度，設(shè)置系統(tǒng)控制流程、合理設(shè)計存儲 Rill務(wù)體系，使操作、維護簡單方便。 S7300 PLC 系統(tǒng)介紹 S7300 PLC 即可編程控制器， S7300 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操 作的電子裝置。各部分通過總線 (電源總線、控制總黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 線、地址總線、數(shù)據(jù)總線 )連接而成 [4]。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的 PLC 系統(tǒng)，他們是相輔相成，缺一不可的。而可編程輸出部件 外設(shè)I/O接口 存儲器 EPROM 微處理器 運算器 控制器 電源 輸入部件 I/O 擴展接口 I/O 擴展單元 受控元件 輸入信號 外部設(shè)備 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 控制器是通過存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可。 操作方便、維修容易 PLC 采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方便的讀懂程序和編寫、修改程 序。因此，它既可控制開關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個機械手，又可控制一個機械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠程控制。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 上片工段 該部分的控制輸入電壓為 220V，通過變頻器加到電機上的線電壓也為 220V，變頻器為 小功率變頻器。加熱工段是生產(chǎn)鋼化玻璃的主要的工段，該工段也是最復(fù)雜的一個部分，該部分包括了 20 個加熱爐絲，它們是加熱的主體，所以在設(shè)計的時候就要考慮到它們的統(tǒng)一性和獨立性。 圖 加熱工段主回路圖 1 圖 加熱工段主回路圖 2 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 圖 加熱工段控制回路圖 1 圖 加熱工段控制回路圖 2 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 因為加熱需要一定的加熱時間，不能讓受熱玻璃靜止在加熱爐中，這樣會受熱不均勻，生產(chǎn)出殘次品，為了避免這個問題，所以要保證受熱玻璃在加熱爐中處于運動狀 態(tài)，當(dāng)運行到加熱爐盡頭時，加熱時間還未到，這時，圖 中的 KA40 線圈充電 KA39 線圈放電，所以圖 中的 KA39 開關(guān)斷開 KA40 開關(guān)閉合，電機開始反轉(zhuǎn)。 冷卻工段 該部分的主回路及控制回路如圖 和圖 所示。閉合圖 中的隔離開關(guān) QF3，按下圖 中的按鈕 SB7 系統(tǒng)開始通電，通過冷卻傳動轉(zhuǎn)速給定以電流的形式給變頻器加頻率信號，此時各個線圈開始充電， KA41 吸合冷卻傳動開始，同時風(fēng)機控制電機也以同樣的原理開始工作，運用風(fēng)壓控制改變風(fēng)速大小，但是有一點不同的是此時的控制風(fēng)機電壓為 380V，變頻器也變?yōu)?90KW 大功率的變頻器。 在圖 中中間兩個電機為控制起弧提弧變弧的電機，在控制回路圖中也都有相應(yīng)的控制，其控制原理和其他的都基本相似，該部分控制為加熱和冷卻工段通用部分，該控制電機為 380V 的輸入電壓。 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 下片工段 下片過程操作簡單，閉合隔離開關(guān)，按下按鈕 SB5，線圈 KA44 充電，使開關(guān) KA44吸合，進而線圈 KM37 充電，使電機控制開關(guān) KM37 吸合，電機開始傳動，進行下片工作。 圖 下片工段回路圖 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 硬件配置 S7300 CPU 314 簡介 CPU314 一個機架上最多只能再安裝八個信號模塊或功能模塊，最多可以擴展為四個機架。 PLC 機型的選擇 對于開關(guān)量控制的工程項目，若控制速度要求不高，則一般選用抵擋的 PLC，如西門子 S7200 系列。 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 監(jiān)控系統(tǒng)的 PLC 硬件組態(tài) 在 STEP7 中創(chuàng) 建一個項目并命名為 “CHAO”，在該項目中插入一個 SIMATIC 300站，然后進行硬件組態(tài)。如圖 所示 。 符號表中需要把 AI， AO， DI， DO 接線圖中的所有變量都寫入，其他符號在程序編譯完成后會自動生成如 FC， DB， OB 等 。執(zhí)行OB1后，操作系統(tǒng)將再次啟動它。 FC類似計算 機高級語言中的函數(shù)，用指令編輯程序?qū)崿F(xiàn)其功能。 圖 上片過程 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 圖 加熱過程 圖 冷卻過程 圖 下片過程 參數(shù)顯示 OB35的設(shè)計 系統(tǒng)首先調(diào)用模擬量輸入 FC1。此后的程黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 序段分別實現(xiàn)對其他參數(shù)做同樣的處理。同理，當(dāng)降溫控制顯示導(dǎo)通時，溫度減少，同時調(diào)用 FC5 功能塊設(shè)置水位下限值，當(dāng)溫度降到量程的百分之十時，使 置 1，使降溫過程結(jié)束。當(dāng)確認(rèn)可以進爐時，放片段和加熱段按進爐速度同步前進。當(dāng)上片定時時間到， 爐前門由灰色變成紅色同時上片和加熱滾輪同時變紅，加熱過程變紅，表示玻璃正處于進爐階段。定時 3 秒后，后爐門關(guān)閉，玻璃在風(fēng)柵電機中正反轉(zhuǎn)進行冷卻，進行冷卻過程。通過改變量程的值，來改變系統(tǒng)運行中的這些參數(shù)。 圖 量程設(shè)置畫面 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 參數(shù)顯示畫面 該畫面顯示出系統(tǒng)的上片速度、電流、電壓、加熱速度、加熱溫度、冷卻風(fēng)壓、冷卻速度和下片速度的實際值在不同的時間里不同值的變化趨勢。按下圖中的“增”按鈕，溫度會升高。 圖 溫度調(diào)節(jié)畫面 報警顯示畫面 此畫面設(shè)置了對系統(tǒng)中的加熱溫度、 電壓和電流的實際值的監(jiān)控。當(dāng)報警剛進入報警畫面時，報警顯示為紅色。 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 圖 報警顯示畫面 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 30 結(jié)論 本論文詳細(xì)闡述了鋼化玻璃加工的工藝流程， 監(jiān)控主機通過 WinCC 內(nèi)集 成的通訊驅(qū)動程序提供的通訊通道與控制核心 PLC 進行通訊，對現(xiàn)場上片速度，下片速度，加熱溫度等進行集中監(jiān)控，統(tǒng)一調(diào)度。 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 31 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計是在 孫大夢 老師悉心指導(dǎo)下完成的。 感謝機械教研組的所有老師，不但教會了我許多專業(yè)知識，還指引我走向更深的學(xué)術(shù)領(lǐng)域；同時也要感謝學(xué)校，使我度過了美麗而充實的大學(xué)三年時光；感謝圖書館藏有許多和此次設(shè)計有關(guān)的書籍，使我從中學(xué)到了很多知識，受益匪淺