CN104635702A - 基于plc的自动计时系统及其计时方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于PLC的自动计时系统及其计时方法，用于金属制品厂工人每班工作量的自动计算。系统包括成品线一端的电机和交流接触器、PLC控制器和上位机，通过PLC控制器采集交流接触器的开关信号，计算电机运行时间，并通过工业以太网络将数据传送给上位机，上位机根据电机运行时间计算出每台拉丝机和制钉机的产量，并直接生成报表，用于工人的工作量结算，同时上位机向PLC主站发送清零命令，PLC主站清除当班所有数据后，系统开始新一轮的计时。本自动计时系统避免了工人每天下班前称重成品计算工作量所带来的工时浪费，不仅节省了称重设备的采购及维护成本，同时也加快了生产节奏，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于PLC的自动计时系统及其计时方法，具体地说是一种用于金属制品厂拉丝机和制钉机工人的每班工作量结算的自动计时系统，属于智能控制技术领域。
背景技术
在金属制品厂，尤其是在制钉车间，工人的工资结算是根据产量来定的，因此工人每日工作结束下一班工人开始工作之间需对当班产量进行统计。传统的统计办法是对生产成品进行称重，这样不但需要增加称重设备及设备的维护成本，因为需对每台设备的产量分别秤量，数量较多，也造成工时的浪费。
发明内容
本发明正是为了克服现有计量方式的缺点，提供一种既不影响生产节奏，同时也能够迅速准确进行计量的基于PLC的自动计时系统及其计时方法，该系统整体结构设计巧妙，操作方便，有效提高了计量的效率及准确度，降低了工人的劳动强度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种基于PLC的自动计时系统，包括设置在成品线一端的电机和交流接触器，所述电机与交流接触器的主触头通过导线相连接，所述电机通过交流接触器控制启停，以实现对拉丝机和制钉机的运行控制，所述交流接触器的辅助触头与PLC控制器中的PLC从站通过控制电缆相连接，PLC从站通过Profibus-DP网络与PLC主站进行通讯，所述PLC主站通过工业以太网络与上位机进行通讯。
上述系统通过PLC控制器中的PLC从站采集成品线上与拉丝机和制钉机电机相连接的交流接触器的开关信号，并通过Profibus-DP网络传送至PLC主站CPU计算电机运行时间，PLC主站通过工业以太网络将数据传送给上位机，上位机根据每位工人操作机器的具体情况，将拉丝机和制钉机分组，上位机根据不同的组别计算出每组拉丝机和制钉机的工时总量，并直接生成报表，用于工人的工作量结算，同时上位机向PLC主站发送清零命令，PLC主站清除当班所有数据后，系统便开始新一轮的计时。本系统能够准确的记录每台设备的运行时间，并在每班生产结束后自动生成每位工人的工时报表，避免了传统计量方式造成的工时浪费，既节约了成本，也提高了生产的连续性。
由于不同材质的成品生产速度和设备的运行时间成正比，因此会计每月底将不同成品的生产速度与工时报表中工人所辖设备的运转工时相乘即可得出工人的最终产量，然后结算工人工资。
作为对本发明的一种改进，所述PLC控制器读取所述上位机中设定的生产累积时间（打印间隔），如果所述PLC控制器从上一次清零时间开始到达上位机设定的打印间隔时间后未接收到上位机的清零信号，则PLC控制器向上位机发出报警信号，上位机产生清零报警；此外，上位机与PLC控制器之间设有通讯检测信号，如果上位机超过5秒未接受到PLC控制器中的数据检测信号，则上位机产生通讯报警；当上位机产生报警时，系统提示人工干预。
具体的人工干预方式是：当上位机产生清零报警时，上位机画面上设有手动按钮，人工点击生成报表或清零按钮即可进行生成报表或清零操作；当上位机产生通讯报警时，需专业技术人员进行系统维护，由于数据保存在DB块中，因此维护对系统中存储的数据没有影响。
相对于现有技术，本发明所提出的自动计时系统通过PLC控制器采集成品线上的所有拉丝机和制钉机的接触器开关信号，计算电机运行时间，并通过工业以太网传送至上位机，上位机根据每位工人操作机器的具体情况，将拉丝机和制钉机分组，上位机根据不同的组别计算出每组拉丝机和制钉机的工时总量，并直接生成报表，用于工人的工作量结算，从而避免了工人每天下班前称重成品计算工作量所带来的工时浪费，不仅节省了称重设备的采购及维护成本，同时也加快了生产节奏，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工作流程图。
图3为PLC控制器的程序流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。
如图1和图2所示，一种基于PLC的工时自动计时系统，包括设置在拉丝机和制钉机上的电机，所述电机的驱动控制线直接连接在交流接触器的主触头上，所述交流接触器通过控制电机的启停，实现对拉丝机和制钉机的运行控制；所述交流接触器的辅助触头与西门子S7-400PLC中的PLC从站通过控制电缆相连接，PLC从站通过Profibus-DP网络与PLC主站进行通讯，所述PLC主站通过工业以太网络与上位机进行通讯。
所述PLC从站接收每个交流接触器的运行信号，并通过Profibus-DP网络将数据传送给PLC主站CPU。
由于在生产过程中，设备（即拉丝机和制钉机）并不是一直运转不停的，因此所述PLC主站内在循环中断组织功能块OB35中添加有累加程序，即在OB35功能块设置每1秒钟扫描一次，当扫描上升沿来临时累加程序进行累加计算每台设备的运转时间，在PLC程序中采用DB数据块对数据进行存储，系统掉电后仍然可以保持数据。
根据生产任务和设备检修要求，每班生产的实际开班时间不是固定的，有时候的每班开班时间是8小时，有时候每班开班时间为12小时。在本系统的上位机上能够根据实际情况人工设置每班的生产累积时间（具体是指每班8小时或每班12小时的生产时间，即上位机软件的打印间隔）和清零时间(具体是指上位机软件的起始时间)。PLC主站在每班的8或12小时内对每台设备的运转时间进行累加，上位机软件读取本身的系统时间，从设定时间（起始时间，如0点或8点）开始通过工业以太网接收来自PLC主站的累积时间（即每台设备的运转时间），达到设定的每班生产累积时间（打印间隔）后，上位机软件自动生成报表，并向PLC发出清零信号。当PLC上的数据被清零以后，系统开始新一轮的计时。整个技术方案设计巧妙实用，该计时系统既不影响生产节奏，同时也能够迅速准确地记录每台设备的运行时间，并在每班生产结束后自动生产报表，在上位机中可设置报表的打印格式，使用方便，不仅避免了传统计量方式造成的浪费，节约了成本，而且也提高了生产的连续性。
PLC主站可读取上位机软件中设定的生产累积时间（打印间隔），上位机生成工时报表后，向PLC发出清零信号，PLC主站CPU接收到清零信号后开始计时，如果PLC主站从上一次清零时间开始到达上位机设定的打印间隔时间后未接收到上位机的清零信号，则西门子S7-400PLC向上位机发出报警信号，上位机产生清零报警（上位机是到达时间后自动生产报表，然后发出清零信号），系统提示人工干预进行生成报表或清零。此时操作人员点击上位机触摸屏上的生成报表或清零按钮即可进行生成报表或清零操作。此外，上位机与西门子S7-400PLC之间设有通讯检测信号，如上位机超过5秒未接受到西门子S7-400PLC中的数据检测信号，则上位机产生通讯报警，此时需专业技术人员进行系统维护，由于数据保存在DB块中，因此维护对系统中存储的数据没有影响。
另外，本系统中的上位机可实时监测现场设备的运转情况及产量情况。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (2)
1.一种基于PLC的自动计时系统及其计时方法，其特征在于：包括设置在成品线一端的电机和交流接触器，所述电机与交流接触器的主触头通过导线相连接，所述电机通过交流接触器控制启停，以实现对成品线上拉丝机和制钉机的运行控制，所述交流接触器的辅助触头与PLC控制器中的PLC从站通过控制电缆相连接，PLC从站通过Profibus-DP网络与PLC主站进行通讯，所述PLC主站通过工业以太网络与上位机进行通讯；
上述系统的计时方法为：系统通过PLC控制器中的PLC从站采集成品线上与拉丝机和制钉机电机相连接的交流接触器的开关信号，并通过Profibus-DP网络传送至PLC主站CPU计算电机运行时间，PLC主站通过工业以太网络将数据传送给上位机，上位机根据每个工人操作机器的具体情况，将拉丝机和制钉机分组，上位机根据不同的组别计算出每组拉丝机和制钉机的工时总量，并直接生成报表，用于工人的工作量结算，同时上位机向PLC主站发送清零命令，PLC主站清除当班所有数据后，系统便开始新一轮的计时。
2.如权利要求1所述的一种基于PLC的自动计时系统及其计时方法，其特征在于，所述PLC控制器读取所述上位机中设定的生产累积时间（打印间隔），如果所述PLC控制器从上一次清零时间开始到达上位机设定的打印间隔时间后未接收到上位机的清零信号，则PLC控制器向上位机发出报警信号，上位机报警；此外，上位机与PLC控制器之间设有通讯检测信号，如果上位机超过5秒未接受到PLC控制器中的数据检测信号，则上位机报警；当上位机产生报警时，系统提示人工干预。
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