一、 引言
　　洛陽(yáng)北方玻璃技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)北玻）洛陽(yáng)北方玻璃技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)北玻）成立于1995年，是集玻璃深加工設備設計、制造、銷(xiāo)售和高端深加工玻璃產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的高新技術(shù)企業(yè)歐姆龍 主要產(chǎn)品為玻璃鋼化設備及其附屬設備、低輻射鍍膜玻璃設備及其附屬設備、安全玻璃、節能玻璃歐姆龍 公司專(zhuān)注于玻璃深加工技術(shù)裝備研發(fā)，具有完整產(chǎn)業(yè)鏈和持續自主創(chuàng )新能力，位居玻璃深加工裝備行業(yè)的龍頭CJ1系列 鋼化爐年產(chǎn)量300多臺，所生產(chǎn)的玻璃深加工設備出口到世界多個(gè)國家和地區，包括歐美市場(chǎng)CJ1系列

圖1 辦公大樓 圖2 鋼化設備
二、系統介紹
1．簡(jiǎn)要工藝介紹
水平輥道式玻璃鋼化爐（圖2），是既是北玻的發(fā)家產(chǎn)品，也是其主要產(chǎn)品之一CJ1系列 簡(jiǎn)單框圖如下：

玻璃在加熱段加熱到指定溫度后，采用冷卻介質(zhì)快速冷卻的過(guò)程玻璃鋼化爐 普通的平板玻璃經(jīng)上片輥道輸送進(jìn)加熱爐，在加熱爐中由加熱輥道帶動(dòng)其往復擺動(dòng)，均勻加熱至工藝溫度后送入風(fēng)柵輥道用強風(fēng)淬冷，再經(jīng)定時(shí)冷卻后，送至卸片輥道，即完成一個(gè)周期的生產(chǎn)過(guò)程玻璃鋼化爐
2、系統硬件架構
　　鋼化爐的控制系統主要分兩大部分：溫度控制、玻璃輸送控制，溫度控制目前我們采用的方式主要有板卡和模塊，在次不再贅述玻璃鋼化爐 主要介紹一下玻璃的輸送控制，輸送控制系統主要由PLC和相應的執行機構組成。
　　從上述的簡(jiǎn)要框圖來(lái)看，玻璃的輸送控制并不復雜，但是本系統安全性和穩定性要求極高，另外鋼化爐屬非標設備，種類(lèi)繁多，由于我們的產(chǎn)量又很大，就又要求程序的標準化程度高。OMRON一直是我們的合作伙伴，最早我們使用的是OMRON的C200HG PLC，為了進(jìn)一步提高程序的標準化程度，又升級為OMRON CJ1系列PLC,其中某一個(gè)型號的鋼化爐硬件配置如下：
1）、PLC配置：電源：CJ1W-PA205R 1個(gè)，CPU;CJ1G-CPU43H 3.0版1個(gè)，高速計數：CJ1W-CT021 1個(gè)，模擬量單元：CJ1W-DA08C，輸出：CJ1W-OC211 2個(gè)，輸入：CJ1W-ID211 2個(gè)。
2）、編碼器2個(gè)，傳感器數個(gè)，變頻器6臺。
三． 控制系統的功能
1、工藝動(dòng)作過(guò)程
　　玻璃鋼化爐主要是由上片段、加熱段、成型段（包括風(fēng)冷部分）、取片段四大部分組成，各段都配置變頻器由PLC自動(dòng)控制，進(jìn)行無(wú)極變速，以便各段速度完全同步。系統采用PLC為中心控制器完成對系統運動(dòng)的時(shí)間順序邏輯控制、以及狀態(tài)報警顯示等任務(wù)。在加熱輥道和風(fēng)冷輥道上各裝一個(gè)旋轉編碼器，以檢測玻璃在加熱輥道和風(fēng)冷輥道運動(dòng)位置，確保玻璃在整條生產(chǎn)線(xiàn)上的運動(dòng)定位準確，系統的操作控制、實(shí)時(shí)數據采集和動(dòng)作過(guò)程監視、各種參數的顯示和設定，由工控機來(lái)實(shí)現。見(jiàn)圖3和圖4

圖3 PLC控制柜 圖4 變頻器控制柜
　　玻璃經(jīng)由上片臺輸送到上片光眼處進(jìn)行等待，當進(jìn)爐條件滿(mǎn)足時(shí)，上片和爐體傳動(dòng)同步運行將玻璃輸送到爐膛內。玻璃在加熱段進(jìn)行均勻加熱，啟動(dòng)加熱計時(shí)器，進(jìn)行加熱計時(shí)。由于爐膛長(cháng)度有限，且玻璃不能停頓，因此在加熱計時(shí)未到之前，玻璃在爐膛內進(jìn)行往復擺動(dòng)，直至出爐。加熱計時(shí)到，打開(kāi)后爐門(mén)，準備出爐。出爐時(shí)，加熱段和成型段進(jìn)行同步傳動(dòng)，將玻璃輸送到成型段。在玻璃輸送進(jìn)成型段的過(guò)程中，根據成型工藝不同，啟動(dòng)冷卻系統并進(jìn)行冷卻計時(shí)，玻璃在成型段內和在爐體內一樣，也要進(jìn)行往復擺動(dòng)，直至冷卻結束。冷卻結束后，由成型段和取片段共同將玻璃輸送到取片段，然后由工人取走。即完成一個(gè)生產(chǎn)周期。
2、工藝特點(diǎn)
　　從工藝過(guò)程來(lái)看輸送控制很簡(jiǎn)單，但是有幾點(diǎn)要求還是很高的：1）.當將玻璃從上一段輸送到下一段時(shí)，兩段的速度同步性要求很高，否則會(huì )劃傷玻璃的接觸面的，因此輸送的速度控制要精準；2）、當玻璃進(jìn)入加熱段，加熱段的運動(dòng)一定要可靠，不能有任何差錯，否則玻璃會(huì )軟化后粘在輥道，從而損壞輥道，加熱段輥道使用的是陶瓷輥道，價(jià)格比較昂貴，所以加熱段的運行一定要穩定可靠；3）.成型段既有平板，也有曲面的，當非平板玻璃時(shí)，要求定位精度要高，重復精度也要高，否則生產(chǎn)的產(chǎn)品就不能滿(mǎn)足要求。
3、編程
　　CJ1 PLC具有任務(wù)編程和功能塊編程，根據設備結構可以將設備分成多個(gè)任務(wù)，如上片、加熱、成型、風(fēng)冷和取片等。這些任務(wù)可以一個(gè)人完成，也可以多個(gè)人完成，最后按照條件調用各個(gè)任務(wù)。這是根據設備結構進(jìn)行任務(wù)劃分，同時(shí)根據各個(gè)功能進(jìn)行功能塊編程：輸送功能、往復功能、計時(shí)功能、計數功能、傳動(dòng)報警等，功能相同或類(lèi)似的可以編寫(xiě)一個(gè)功能塊，在不同的任務(wù)中需要執行相同或類(lèi)似功能時(shí)只需調用編好的功能塊即可，避免了重復編程。見(jiàn)圖5

圖5 程序的工程區和編程區
　　可以人為地指定IO地址，不局限于硬件槽位，而且還可以為預留的空置槽位設置一個(gè)虛擬地址，以后增加模塊時(shí)，將需要增加的模塊再添加上即可。這樣在考慮程序框架時(shí)無(wú)需考慮硬件的變化，編程時(shí)提前確定好IO地址，當硬件確定好后，只改變IO表即可，沒(méi)有的模塊設置為虛擬地址，無(wú)需改動(dòng)程序。這對非標設備，不僅大大節省了程序開(kāi)發(fā)時(shí)間，也不會(huì )因硬件的變化修改程序，進(jìn)而實(shí)現程序的標準化；而且由于在空置的位置不需要增加什么占位模塊，更不需要放置備用模塊，從而大大降低硬件成本。見(jiàn)圖6

四﹑項目運行
　　項目由C200HG升級為CJ1系統已經(jīng)六年多了，使用CJ1系統的設備有一千多臺，還有多臺設備出口國外，運行非常穩定，使用和維護十分方便，得到國內外客戶(hù)的一致好評。
五﹑應用體會(huì )
1．CJ1體積小巧，節省空間；指令高速且靈活；
2．任務(wù)化編程、虛擬地址編程和功能塊編程，既簡(jiǎn)化了編程過(guò)程，也避免了相同功能重復編程，節省了開(kāi)發(fā)時(shí)間，同時(shí)還提高了程序的標準化程度；
3．使用CJ1系統后大大地提高了設備定位準確行，運行穩定性，可靠性，從而提高生產(chǎn)效率應用