一、概述

鋸石機是石材行業(yè)主要的加工設備之一，主要是將原石切割成各種規(guī)格板材，一般由推進、水冷、切割等部分組成，其中電氣傳動部份主要由推進電機和切石電機及輸送電機實現(xiàn)。隨著控制技術的成熟發(fā)展，PLC、伺服與變頻器已經(jīng)廣泛用于石材機械設備。

某客戶鋸石控制系統(tǒng)項目主要采用英威騰公司IVC1系列PLC、VT系列HMI、GD300變頻器與SV-DB100伺服（見圖1）等工控產(chǎn)品來實現(xiàn)。該產(chǎn)品無論從控制算法的先進性、可實現(xiàn)性，還是從硬件平臺的簡易性、穩(wěn)定性和實用性都具有明顯的優(yōu)越性。

二、系統(tǒng)控制組成及工藝要求

2.1鋸石機的主要電氣構成

鋸石機主要由推進電機與鋸石電機及輸送電機構成驅(qū)動部分，如圖1所示。

圖1

鋸刀由兩臺變頻器控制的電機驅(qū)動，鋸片速度通過HMI調(diào)節(jié)變頻器速度達到調(diào)速目的，推進電機通過HMI調(diào)節(jié)推進速度，同時PLC對原石位置進行實時計算，確保原石處于安全位置，利用GD300變頻器低頻大轉(zhuǎn)矩的特點，對鋸刀實現(xiàn)平穩(wěn)地啟動與停止，工藝示意圖如圖2所示。

圖2

2.2 生產(chǎn)工藝

鋸石機有大、小機之分。對于不同大、小的原石，可選擇不同規(guī)格的鋸石機械。其工作過程如下：

(1) 推進：伺服電機負責原石平穩(wěn)、低速的送料。

(2) 鋸石：鋸石環(huán)節(jié)是鋸石機最為重要的環(huán)節(jié)。越硬的石材，對鋸片電機的力矩和鋸片的強度要求越大，一把鋸刀由兩臺變頻器同步驅(qū)動。

三、控制系統(tǒng)簡介

鋸石機系統(tǒng)采用先進的英威騰HMI+PLC+變頻器+伺服控制方式。PLC選用IVC1系列40點PLC，其實時性強、可靠性高、體積小且堅固耐用?？稍O定控制參數(shù)，處理復雜的數(shù)據(jù)運算、存儲及查詢等功能，PLC內(nèi)運行設定的邏輯控制程序。

PLC主模塊CPU自帶2 個異步串行通訊端口，其中COM口主要用于與HMI通訊，COM1 口提供了RS232 和RS485 電平，可與伺服、其它工控設備之間通訊和控制，內(nèi)置通用的Modbus 協(xié)議，組成1:N網(wǎng)絡。PLC與SV-DB100通信采用的是485口，modbus通信協(xié)議，PLC通過通訊監(jiān)控伺服的運行情況。變頻器的頻率給定由本系統(tǒng)的模擬量輸出模塊提供。

系統(tǒng)其余部分例如原石的夾緊、水泵噴水、油泵泵油、運行指示燈、報警、啟動停止、伺服的控制、變頻器控制與緊急停車等邏輯控制功能，可根據(jù)生產(chǎn)工藝編寫出合適的PLC控制程序。電氣原理圖如下（圖3、圖4）：

圖3

圖4

鋸刀的兩臺變頻器通過modbus通訊實現(xiàn)主從同步。PLC里還設置了相應的密碼（PLC可提供3 級用戶密碼權限）。保護用戶程序的私密性。