基于plc与dsp电子灌胶机控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.comllI8化基于PLC和DSP的电子灌胶机控制系统设计DesignofcontrolsysteminelectronicgluemachinebasedonPLCandDSP张宏涛，王瑞娟ZHANGHong．tao．WANGRui-juan(郑州大学，郑州450002)摘要：从分析国内市场上电子灌胶机控制系统普遍存在的问题出发，介绍了一种采用PLC和DSP~E]结合的电子灌胶机控制系统设计方案，文中详细论述了电子灌胶机的工作原理、控制系统的设计结构，以及PLC和DSP的工作流程和设计思路。由于PLO

2、具有控制功能强、可靠性高等优点，保证了电子灌胶机整体的控制协调性和监控能力；而DSP的高速、强数据处理、高运算精度特点有效地提高了系统在加热和出胶控制上的精度和实时性，两者的结合大大提高了电子灌胶机控制系统的性能。关键词：电子灌胶机；PLC；DSP；出胶控制；加热控制中图分类号：TP23文献标识码：B文章编号：1009-0134(2014)05(上)-o117-04Doi：10．3969／J．issn．1009-0194．2014．05(上)．330引言电子灌胶机是一种日用电子器具制造业的封胶灌装系统，它广泛用于各类高频电子线路、信

3、号模拟电子模块、电力电子设备、照明电子设备等电子产品的局部或整体灌封。目前国内市场上的电子灌胶机大多缺乏系统性的设计，采用的控制系统普遍为PLC+温控仪的方式，使得整机的控制协调性较弱，并且出胶控制设计简单，出胶量误差较大，实时性差。本文针对以上问题设计实现了一种采用PLC控制器和DSP处理器相结合的电子灌胶机控制系统。1电子灌胶机的组成和工作原理电子灌胶机主要由加热系统、搅拌系统、出胶系统、保护系统和显示系统等组成。加热系统用于实现对黑胶材料的加热，并且在黑胶温度达到设定值后进行恒温控制；搅拌系统是在黑胶达到液态后进行搅拌控制，保

4、证液态黑胶材料受热图l系统工作流程图均匀，充分进行热交换；出胶系统是根据设定的DSP处理器相结合的方法构成整个设备的控制平出胶量控制出胶装置进行精确出胶；保护系统是台，其控制结构图如图2所示。对设备的安全运行提供全面监控；显示系统使操PLC(可编程控制器)是一种专门为工业现场作人员通过人机界面对出胶量等一系列数据进行应用而设计的数字运算操作的电子装置，它能通设定，并且可以对设备的运行状态进行显示。过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型电子灌胶机的基本工作流程如图1所示。的机械或生产过程。PLC具有可靠性高、抗干扰能2电子灌胶机的

5、控制系统力强、功能强大、设计灵活，体积小，重量轻，该电子灌胶机的控制系统采用了PLC控制器和能耗低等诸多优点，被选作该设备控制系统的主收稿日期：2013-11-22作者简介：张宏涛(1977一)，男，陕西西安人，讲师，硕士，研究方向为基于微处理器的信息采集、传输和处理。第36卷第5期2014—05(上)[1171学兔兔www.xuetutu.comI遘匐化胶胶胶加热器出料柱塞泵搅拌机温度温度温度123温度1温度2温度3u衙面付仕蘑承⋯⋯图2系统控制结构图控制器。输电缆，减少了电缆的使用，节省费用，也能避PLC作为逻辑动作和状态控制核

6、心，主要完成免现场信号在长距离传输过程中的干扰。整个系统控制流程的监控、与触摸屏和DSP进行通讯、驱动搅拌器的工作，并依靠通用工业产品的可靠性完善整机的执行安全性和稳定性，具体包括了各个系统的故障保护、过载保护、紧急停机保护以及安全继电器保护等。DSP(数字信号处理器)是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，它可以实时快速地实现各种数字信号处理算法，并且具有高的运算精度和低的功耗。DSP处理器作为控制系统的下层控制器，充分利用了DSP的实时能力、单指令计算能力进行控制算法的运算和事件处理，主要完成加热油和液态黑胶温度数据的采

7、集处理、加热系统温度的恒温控制、出胶系统中出胶量控制算法运算和出胶控制等功能。3PLC控制设计PLC控制器选用的是西门子公司的S7—300PLC，它作为整个系统的主控制器主要完成系统流程的控制，其基本工作流程如图3所示。3．1通讯设计PLC的通讯设计主要是通过Profibus现场总线同触摸屏和DSP处理器进行数据通讯。Profibus现场总线是世界上应用最广泛的现场总线技术，它提供了DP、PA和FMS三种通讯协议方式，其中Profibus．DP是被设计用于现场级的快速数据交图3PLCT_作流程图换，具有高速低成本的特点。使用该现场总

8、线技术进行系统监控，可以很好地满足实时控制的要3．2搅拌控制求，还能使用一对双绞线替代了传统的大量的传该电子灌胶机使用了一个小型电机和铝合金【1181第36卷第5期2014-05(上)学兔兔www.xuetutu.com、l生匐化减速