基于以太网的PLC产品应用第5讲 基于以太网的欧姆龙PLC在电镀生产线中的应用

浙江工商职业技术学院李方园

基于以太网的PLC产品应用第5讲 基于以太网的欧姆龙PLC在电镀生产线中的应用

浙江工商职业技术学院李方园

电镀自动生产线一般都采用PLC控制，它不仅能控制电镀行车的电机，也能采集温度、液位和PH值信号。本文主要介绍了基于以太网的欧姆龙PLC在电镀生产线中的应用。

以太网；电镀生产线；驱动配置；IP地址

1 概述

随着工业化生产的不断细分，新工艺、新材料的不断涌现，电镀逐渐成为工业生产中重要的一个中间工艺。通过电镀处理通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光、亚光等，搭配不同的效果构成产品的差异性。电镀是利用电解的方式使金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程。电镀自动生产线主要设备包括机架、槽体、行车等，槽体由退锡、去油、腐蚀、抛光、活化、电镀以及水箱组成，部分槽体中装有加热及温控装置，水箱中装有液位控制器。行车由电动机、升降导轨、水平导轨等部件组成。

本文介绍了基于以太网的欧姆龙PLC在电镀生产线中的应用，该系统能自动控制整个电镀生产流程，监控镀槽的各种工艺指标（如PH值、温度、液位等），保证电镀产品性能一致。

2 电镀生产线的的PLC控制系统配置

本文所设计的电镀自动生产线采用直线悬臂式行车，行车架上有可升降的吊钩，行车和吊钩各由一台电机带动，并由变频器控制电机的速度。在行车的适当位置装有接近开关和行车限位，在定位轨上依照工位安装行车限位，行车的平移和吊钩的上下均由接近行车限位来定位。为了简单地说明该电镀自动生产线的工作过程，现将流程简化为5个工位：上料工位、前处理工位、镀槽工位、后处理工位、下料工位，其控制装置如图1所示。

图1 电镀自动生产线控制装置

由于该电镀自动生产线运行动作复杂，循环运动、附属设备、各种定位位置检测、信号的拾取种类繁多，而且要根据不同的工艺要求，需要完成不同的任务，这要求能够随时修改工艺流程和运行参数，使整个控制系统具有较强的自适应能力和可调性，同时要求系统安全、可靠、准确、性能稳定。为使工件清洗彻底干净，在各镀槽后的水洗槽上配有喷淋设备。当行车按工艺要求到达水洗槽水洗完毕后，工件被提起时，由PLC控制的电磁阀立即被打开，定时冲洗工件后自动关闭电磁阀。

从电镀原理可知，电镀电源必须是直流电源或脉冲电源。各类镀槽对电源的要求也不尽相同，电镀时电流、电压应控制在一定的误差范围内。故选用高频开关电源，具有恒压、恒流、恒电流密度控制功能，采用IGBT模块和独特的驱动保护方式。由PLC实现对其进行本地控制和远端控制及其转换，为实际生产带来了便利。图2所示为电镀自动生产线的PLC控制示意。

图2 电镀自动生产线PLC的控制示意

3 基于以太网的OMRON PLC的配置

电镀生产线采用了基于以太网的OMRON CJ1M PLC，其配置具体如下：

（1）先安装PLC串口驱动，然后用TOOLDUS线接上RS232串口线，再连接PC跟PLC。需要注意的是，安装成功之后，编程软件CX-programmer应该能正常访问PLC。如果不成功请检查是否装好驱动，是否接线不良。请确认新建连接方式应为TOOLDUS连接方式。

（2）新建一个新PLC1，选择I/O及单元设置，创建I/O表（如图3所示）。

图3 新PLC1创建的I/O表

（3）本系统采用的PLC以太网模块为CJ1WETN21，它可以使用Ethernet来实施各种通信协议。通过在主机上将UDP/IP或TCP/IP与用户应用程序结合使用或者通过支持软件（如CX-Programmer）来实施FINS信息通信。如图4所示，打开CJ1W-ETN21进行设置。

图4 设置CJ1W-ETN21模块

在这里需要设定IP地址与子网掩码，其他的不用设置。设定结束后，点击传送PC到单元，现在PLC已经设置好了IP地址。本系统地址为192.168.0.2，子网掩码为255.255.255.0。需要注意的是，IP地址中PC和PLC必须一致，不然连接不上。可以在WINDOWS系统中，点击“开始”——“运行”——“CMD”——“输入ipconfig”，结果如图5所示。

图5 ipconfig结果

图5 所示也只是为了确定PC跟PLC处于同一个网段。

（4）拔掉TOOLDUS线，测试下是否真正连上PLC。再建一个新PLC1，如图6进行设置。网络类型选择ETHERNET（FINS/TCP）。设定如图7所示，若网络设置里面有需要更改的内容，在驱动器选项下面设置即可。

图6 再建一个新PLC1

图7 网络设置

设置IP地址跟PLC IP一致，端口号不需要更改。

（5）确定之后点击在线。看PLC通讯是否正常。如果以上都连接不上，则返回检查以下几点：当用TOOLBUS线强制连接PLC的时候是否设置对了PLC的IP地址；检查第二次输入连接到PLC的IP地址是否跟开始设置的PLC本身IP地址一致；不需要设置端口，当提示端口未打开需要其他软件的时候再继续检查其他设置；用的不是同一个路由器，或者不在局域网段上，其解决方法是换成同网段，设置PLC与PC前三位IP地址相同即可。

4 电镀生产线的数据变量

电镀自动生产线的PLC主程序采用顺序控制方式，其主要的数据变量说明如表1所示。

5 结语

工业以太网作为工业现场信息采集的重要网络具有速率高、通信距离远、抗干扰性好等特点，已经得到广泛应用。在电镀生产线控制中，采用OMRON CJ1M PLC，通过简单易懂的编程语言即可完成相应的程序开发。

表1 主要数据变量说明

[1] 周柏青, 李方园. PLC控制系统设计与应用[M]. 北京： 中国电力出版社, 2015.

Application of Ethernet Based OMRON PLC in Electroplating Production Line

Electroplating automatic production lines usually use PLC control, which not only controls the electroplating motor, but also collects the temperature, liquid level and PH signal. This article mainly introduces the application of Ethernet Based OMRON PLC in electroplating production line.

Ethernet; Electroplating production line; Driver configuration; IP Address

李方园（1973-），男，浙江舟山人，高级工程师，硕士，毕业于浙江工业大学信息学院工程专业，长期从事于变频器等现代工控产品的应用与研究工作，现就职于浙江工商职业技术学院。