Kinco PLC在煤礦礦車刷洗系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、前言
在煤礦礦車刷洗系統(tǒng)中，要求實(shí)現(xiàn)“無人值守，少人看守”的要求，為適應(yīng)這一要
求，我們?yōu)樯綎|某煤礦企業(yè)開發(fā)了此系統(tǒng)。

二、工藝要求
用電磁閥控制噴槍的開啟和關(guān)閉來達(dá)到噴淋降塵的目的，對(duì)電磁閥要求能夠通過PLC輸出點(diǎn)以及RS485通訊并行控制，以達(dá)到雙機(jī)冗余的效果；噴淋的啟停時(shí)間、間隔時(shí)間、中斷時(shí)間可以任意修改；系統(tǒng)要求具備假期中斷功能以備領(lǐng)導(dǎo)視察時(shí)使用；此外，還應(yīng)具備密碼等級(jí)切換、時(shí)鐘修改等功能。系統(tǒng)共分為手動(dòng)、自動(dòng)、停用三種狀態(tài)。
1．手動(dòng)
可以強(qiáng)制關(guān)閉和開啟任意閥門、泵
2．自動(dòng)
系統(tǒng)切換到自動(dòng)狀態(tài)后，要求先判斷當(dāng)前時(shí)間是否允許運(yùn)行：當(dāng)前時(shí)間是否在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)、中斷時(shí)間及假期中斷時(shí)間外。如果當(dāng)前時(shí)間滿足運(yùn)行條件，則先啟動(dòng)泵，泵啟動(dòng)之后判斷當(dāng)前時(shí)間是否處于1#噴槍中斷時(shí)間內(nèi)，如果在中斷時(shí)間內(nèi)，1#電磁閥不運(yùn)行，接著判斷2#噴槍的中斷時(shí)間；如果當(dāng)前時(shí)間處于1#噴槍的中斷時(shí)間之外，則啟動(dòng)1#電磁閥。1#噴槍運(yùn)行時(shí)間到，關(guān)閉1#電磁閥，然后判斷并決定是否啟動(dòng)2#，一直到最后一個(gè)電磁閥，最后一個(gè)噴槍運(yùn)行時(shí)間到后，判斷泵延時(shí)時(shí)間及噴槍中斷時(shí)間，這兩個(gè)時(shí)間都滿足后開始下一循環(huán)。


3．停用
整套系統(tǒng)停止，手動(dòng)/自動(dòng)均不起作用。

三、硬件配置
觸摸屏： MT506L 1臺(tái)
PLC： Kinco-K306EX 1個(gè)
PLC擴(kuò)展模塊 依據(jù)噴槍的個(gè)數(shù)而定。
Plt485：支持RS485通訊的中間繼電器，數(shù)量6～24個(gè)，該項(xiàng)目中采用了6個(gè)



四、編程思路
利用PLC的Port1口同觸摸屏通訊，利用Port0的自由口通訊協(xié)議同Plt-485模塊通訊來控制電磁閥，電磁閥同時(shí)還可以通過PLC輸出點(diǎn)來控制（此功能已經(jīng)預(yù)留）。
1．時(shí)鐘功能，
由于對(duì)電磁閥的控制是通過諸多時(shí)間要素來限定，并且這些時(shí)間要能在觸摸屏畫面上讀
寫，因此要求屏和PLC的時(shí)間要一致，所以就用到了PLC的內(nèi)部時(shí)鐘功能，將PLC的內(nèi)部時(shí)鐘顯示到屏并以此作為當(dāng)前時(shí)間來同各種時(shí)間參數(shù)做比較判斷。


如上，使用READ_RTC指令讀取PLC內(nèi)部時(shí)鐘放在VB寄存器，由于在屏的組態(tài)中只能使用VW寄存器，所以用B_To_I指令將時(shí)間參數(shù)由字節(jié)型轉(zhuǎn)換為整數(shù)型，則時(shí)間與寄存器的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
VB10：星期
VB11：秒 VW100
VB12：分鐘 VW102
VB13：小時(shí) VW104
VB14：日 VW106
VB15：月 VW108
VB16：年 VW110
現(xiàn)在，我們就可以利用VW100～ＶW110做為判斷條件與設(shè)定的各種時(shí)間進(jìn)行比較了。
同時(shí)，為了避免PLC長時(shí)間工作后內(nèi)部時(shí)鐘可能造成的誤差，在觸摸屏畫面中單獨(dú)做了一個(gè)時(shí)鐘修正功能，以隨時(shí)校準(zhǔn)時(shí)間。


在觸摸屏輸入校準(zhǔn)的時(shí)間，然后點(diǎn)擊修改，通過PLC程序中的SET_RTC指令則成功更新系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間。
2．自由口通訊
Kinco－K306EX 本體集成了2個(gè)串口，這兩個(gè)串口默認(rèn)使用Modbus RTU協(xié)議，當(dāng)使
用自由通訊指令時(shí)，自由口通訊被激活。在這里我們使用Port0做自由口通訊，自由通訊的參數(shù)定義如下：
SMB86：自由通訊接受狀態(tài)字節(jié)
SMB87：自由通訊接受控制字節(jié)
SMB88－SMW94：自由通訊控制字
然后定義自由通訊時(shí)要發(fā)送的數(shù)據(jù)（以2#站為例）：
VB0：B#16#8 發(fā)送8個(gè)字節(jié)
VB1：B#16#02 2號(hào)站
VW2：16#06 RS485模塊默認(rèn)
VW4：16#08 第一個(gè)繼電器，09為第二個(gè)繼電器
VB6：B#16#01 打開，00為關(guān)閉
VB7：B#16#98 RS485模塊默認(rèn)
VB8：B#16#3B RS485模塊默認(rèn)
將數(shù)據(jù)設(shè)置完畢之后，就可以在需要的時(shí)候通過XMT指令將這些數(shù)據(jù)發(fā)送出去來控制RS485模塊的繼電器動(dòng)作。


實(shí)際使用時(shí)是通過RS485通訊來驅(qū)動(dòng)電磁閥工作的，而通過PLC輸出點(diǎn)的控制方式已預(yù)留接線以備通訊故障時(shí)使用，這兩種控制方式在程序中是并行的，所以我們就考慮使用PLC的輸出點(diǎn)來觸發(fā)自由通訊的數(shù)據(jù)發(fā)送指令，相應(yīng)的PLC輸出點(diǎn)在高、低電平變換瞬間發(fā)送數(shù)據(jù)控制Plt485繼電器的開啟與關(guān)閉。
3．對(duì)時(shí)間的判斷
在自動(dòng)程序中有較多的時(shí)間判斷，需要比較系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間（既PLC內(nèi)部時(shí)間）與各種
設(shè)定時(shí)間。以運(yùn)行時(shí)間為例，運(yùn)行時(shí)間的設(shè)定包括4個(gè)參數(shù)：小時(shí)_起始、分鐘_起始、小時(shí)_結(jié)束、分鐘_結(jié)束，只有當(dāng)前時(shí)間在起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之內(nèi)時(shí)才允許自動(dòng)運(yùn)行，那么對(duì)這個(gè)時(shí)間的判斷可分三種情況：
A． 小時(shí)_起始 < 實(shí)際的小時(shí) < 小時(shí)_結(jié)束
B． 小時(shí)_起始<= 實(shí)際的小時(shí) < 小時(shí)_結(jié)束
并且 分鐘_起始 < 實(shí)際的分鐘
C． 小時(shí)_起始<= 實(shí)際的時(shí) <= 小時(shí)_結(jié)束
并且 分鐘_起始 < 實(shí)際的分鐘 < 分鐘_結(jié)束
上述三種條件只要成立一個(gè)，即可認(rèn)為允許運(yùn)行，對(duì)其它時(shí)間的判斷也大致如此。

五、觸摸屏畫面中的幾個(gè)名詞
運(yùn)行時(shí)間： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)系統(tǒng)允許自動(dòng)運(yùn)行
中斷A： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)系統(tǒng)不允許自動(dòng)運(yùn)行
中斷B： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)系統(tǒng)不允許自動(dòng)運(yùn)行
中斷C： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)系統(tǒng)不允許自動(dòng)運(yùn)行
假期中斷： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)系統(tǒng)不允許自動(dòng)運(yùn)行
程序循環(huán)間隔：最后一個(gè)電磁閥關(guān)閉到第一個(gè)電磁閥開啟之間的間隔時(shí)間
泵延時(shí)時(shí)間： 最后一個(gè)電磁閥關(guān)閉后泵延時(shí)停止的時(shí)間間隔
1#中斷： 當(dāng)前時(shí)間在此范圍內(nèi)，1#電磁閥不允許開啟

六、總結(jié)
該項(xiàng)目利用了Kinco-K306EX的雙串口、時(shí)鐘、中斷、自由口通訊等諸多功能，充分展示了Kinco PLC豐富的指令，順利實(shí)現(xiàn)了Kinco PLC在煤礦礦產(chǎn)刷洗系統(tǒng)中的應(yīng)用。