西门子6ES7232-0HD22-0XA0质量保障
立式包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒,充入物料后,进行封口,三个功能自动连续完成的机器。配合上道的计量冲填机械,立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。
目前市场上的立式包装机空机运转基本可达到120bpm(bags/min),配合上道计量充填机械,速度可达到60-80bpm。
工艺描述:
立式包装机的特点是被包装物料的供料筒设置在制袋器内侧,制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。立式包装机主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。
其工作原理为:放在支承装置上的卷筒薄膜,绕经导棍组、张紧装置,由光电检测控制装置对包装材料上商标图案位置进行检测后,通过成型器卷成薄膜圆筒裹包在充填管的表面。先用纵向热封器对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封,得到密封管筒,筒状薄膜移动到横向热封器处进行横封,构成包装袋筒。计量装置把计量好的物品,通过上部充填管充填入包装袋内,再由横向热封器热封并在居中切断,形成包装袋单元体,形成下一个筒袋的底部封口。
工艺流程图:
工艺结构:
欧姆龙整体解决方案及其优势:
PLC:OMRON多功能一体机CP1H(模拟量型)
优势:
内置USB编程口,并可配置RS232、RS485通信串口,使PLC可连接人机界面、温控器或变频器。与OMRON本厂的温控器或变频器通信可使用FB(功能块)功能,省去了繁琐的485通讯程序的编写
内置四路100kHz的高速脉冲输出,控制四路伺服系统,实现拉膜牵引的**定位与速度控制,当需要扩展伺服功能如横封等,无需添加定位模块,为客户节省成本
可利用CP1H强大的中断功能将色标定长的程序写在输入中断程序内,无需受循环扫描时间长短的影响,增加伺服启停的实时性
HMI:OMRON彩色触摸屏NS系列
优势:
具备丰富的画面种类
与欧姆龙控制器之间具有极强的兼容性
丰富的SAP程序库功能,与OMRON本厂的一些器件(如温控器)通信只需从SAP库中
将部件粘贴在画面上即可,不需要制作画面或梯形图
支持41个国家的语言,一个画面多可显示16国语言
支持多达1000种配方功能
Servo:OMRONSmartstep Z系列伺服
优势:
搭载了更的自动增益调整功能参数设定简单,需要设定的内容和步进马达大致相同,与步进马达相比,具有更高的转矩
全部的调整都是通过伺服驱动器自动完成
温控方案:E5□Z系列温控器+G3NA系列固态继电器(SSR)
优势:
E5□Z系列温控器可进行自动调整和自我调整。正在执行自我调整时,也可以进行自动调整
与OMRON的PLC或人机界面进行RS485串行通信可直接调用功能块,无需用户自己编程
外部SSR机型可以直接开合较大的容量
Sensor:E3X-DAC光纤传感器
优势:
搭载彩色传感引擎,通过RGB三原色处理工件本身的色彩信息来达到检测工件的目的
增强对抗工件检测现场实物产生抖动等偏差能力,减少由距离变化造成的误动作判定的影响
采用白色LED,应对各种检测工件都无需更换光源,能够更简单、安心、准确地进行检测
OMRON完善的产品体系几乎涵盖了整个立式包装机械上需要的工控产品,且每样产品既具有其自身的独立优势又具有本厂产品之间非常高的兼容性,客户在使用OMRON整套系统解决方案后不仅节省了工作量与开发成本,又大大提高了机械的整体性能。
应用客户:嘉兴东方钢帘线有限公司
应用设备:水箱式拉丝机
项目简介:嘉兴东方钢帘线有限公司是国内汽车钢帘线行业的骨干企业之一,水箱式拉丝机是钢帘线制造的关键设备。嘉兴东方钢帘线有限公司原有一台水箱式拉丝机,使用了一台西门子变频器和一台ABB变频器。其中西门子变频器发生故障后,我们公司对原设备进行仔细研究后成功地用丹佛斯VLT5000变频器进行替换,由于丹佛斯变频器的全面功能和高可靠性,设备工作良好,用户对此非常满意。
水箱式拉丝机工艺说明
水箱式拉丝机的传动主要由以下三部分组成(如图-1所示):
1,放线:采用被动放卷,制动器控制放卷张力;
2,拉丝,即主机:使用变频器作开环速度控制;
3,收卷:线速度同步+恒张力控制,有跳舞轮位置反馈,变频器作闭环工艺控制,控制跳舞轮的位置。
图-1
原设备电气控制系统说明
人机界面:西门子OP270
主控PLC:西门子S7-226
主机变频器:西门子MM440-22kW变频器
收卷变频器:ABBACS600变频器
两台变频器的起动/停止,故障报警全部通过数字I/O点控制;收卷跳舞轮位置控制由ACS600独立完成;主机转速由S7-200PLC通过RS485串行通讯口给定。
系统控制框图如图-2所示:
图-2
具体替换办法说明
控制线接线部分:
根据以上提供的接线图纸,参照西门子MM440变频器和丹佛斯VLT5000变频器的说明书,格我们可以实现SIEMNES变频器和DANFOSS变频器之间外部端子接线的替换(以实现同样的逻辑功能为目的)
原先使用的西门子变频器端子接线如图-3所示:
图-3
替换的丹佛斯变频器接线如图-4所示:
图-4
通讯程序修改部分:
由于西门子变频器的USS通讯协议与丹佛斯变频器的RS485通讯协议并不完全兼容,变频器替换以后,还要对S7-200PLC的程序的通讯部分作恰当修改,才能保证系统的正常运行。
A、西门子USS通讯协议简要介绍
USS程序中可以调用4个子程序块,它们分别是:初始化(USS-INIT)、控制字,频率设定(USS-CTRL)、读参数(USS-RPM)、写参数(USS-WPM)。对使用者来说只要调用这四个子程序块就可以完成读写参数、通讯控制和频率给定等功能(这四个子程序块具体使用方法可以在SIEMNESPLC S7-200中帮助选项中查寻)。
B、USS通讯程序中发送报文格式与DANFOSS变频器所需报文格式的区别
USS通讯子程序中名为USS-CTRL、USS-RPM、USS-WPM(WORD)的三个子程序发送的报文格式如下:
STX LGE ADR PKEIND PWE PCD1 PCD2 BCC
USS通讯子程序中名为USS-WPM(DWORD)的子程序发送的报文格式如下:
STX LGE ADR PKEIND PWE(HIGH) PWE(LOW) PCD1 PCD2 BCC
丹佛斯变频器RS485通讯协议报文格式如下:
STX LGE ADR PKEIND PWE(HIGH) PWE(LOW) PCD1 PCD2 BCC
由以上的表格可以知道丹佛斯变频器RS485通讯协议的报文格式与USS-WPM(DWORD)子程序的报文格式是完全相同的;与USS-CTRL、USS-RPM、USS-WPM(WORD)三个子程序只在PWE的长度上有两个字节的差异。据此,将原PLC通讯子程序中发送的PWE由两个字节改为4个字节,就能与丹佛斯变频器顺利通讯了。
C、报文格式中的PCD1(控制字),西门子变频器与丹佛斯变频器是有区别的;因为这次的应用中没有使用到控制字功能,在此不作详细介绍。(详细介绍请参考USSPROTOCOL和DANFOSS DESIGN GUIDE 说明书)。
D、两种通讯协议的PCD2(总线给定)定义完全相同,都为16384(十进制)对应的总线给定,频率给定部分不必作任何修改。
从1985年投产以来,贵溪炼铜厂已经获得了多种荣誉称号,包括“国家环境保护先进单位”以及“防止工业污染企业”等等。
挑战
作为中国大的铜原料制造商和供应商,在保持产量逐步增加的减少运营和维护成本是贵溪炼铜厂所面临的大挑战。为了满足这种要求,新的生产线就需要有一套具有强大控制装置以及高度**性和一体化平台的自动化系统。
贵溪炼铜厂新的电解铜生产线将使电解铜产量每年增加100,000吨,为了实现这一目标则需要有一套高效可靠的自动化系统来管理电解工艺。在电解铜过程中,铜矿石被溶解在电解液(一种导电的化学混合物)中,并且通过向电解液中注入酸性气体进行氯化处理。向电解液通入强电流而得到电解铜。后取出纯净的电解铜并且铸造成铜锭。整个电解过程需要一套能够切实管理各种电气参数的控制系统,主要任务集中在优化能量消耗以及提高生产线的效率。
解决方案
在贵溪炼铜厂,用罗克韦尔自动化公司的电源监测装置——电源监测器(PM II)来采集和监测电解铜供电系统的**电解参数。PMII是一个基于微处理器的监测和控制装置,可以提供电压、电流、状态输入和继电器输出等重要信息,以便进行监测和控制。PMII具有易于安装和使用的特性,功能强大,能够代替工厂中的传统电动机械功率测量装置。
PMII可以对多个参数进行实时测量。PMII的交流电直接取样模式提高了系统的可靠性,并且能够避免由于多水平转换导致的偏差和由于常规仪器导致的功率损失。
PMII还能够显示准确的谐波畸变信息。PMII具有七个频段显示两个周期内的波形记录,能够进行快速的事件记录以及达到高度准确的分辨率。本套系统能够监测和捕捉20种具有不同电气参数的波形。系统还能监测和捕捉实时数据,如三相电压、电流、接地电流、中线电流。对所采集的数据进行分析和诊断,以确定电源的质量。
电解铜项目自动化系统的核心包括两套控制(PLC)系统。一套用于整流,一套用于进行电解铜过程中的液体清洗。PLC采用了罗克韦尔自动化的Logix控制技术,并且与控制网和设备网集成到一起。FlexI/O通过网络的连接扩展,覆盖分布现场的受控任务,创建一个“无电缆”的控制环境。还有三个工业PC安装了罗克韦尔SoftwareRSView32人机界面(HMI)软件,能够为操作员提供监督层面上的控制和监测信息。在采用了罗克韦尔自动化公司的“集成化体系结构”之后,贵溪炼铜厂已经实现了电解铜新生产线使电解铜产量每年增加100,000吨的目标。罗克韦尔自动化公司集成化体系结构的可靠性和稳定性每年为贵溪炼铜厂节约150万KWH的能量消耗,也就是每年节约50,000美元的成本。该电解铜生产线系统的自动化系统帮助了生产的优化和管理系统易于操作,贵溪炼铜厂也能够在电解铜行业。
上述合作项目从2000年开始,其自动化系统的合同金额到85,000美元,贵溪炼铜厂在不到一年的时间内就收回了自动化系统的投资,达到了预期的投资回收率(ROI)。
下页的体系结构描述了一个基于信息的企业中罗克韦尔自动化概念。褐色箭头表示的区域表示本文档中正在讨论的目前自动化水平。其余部分以图解方式说明了目前罗克韦尔自动化能够提供的从车间到企业以及更高层次集成的诸多解决方案
蒸化机的作用是使色浆中的染料经汽蒸向纤维内部转移达到固色作用,它的效果直接影响到印花后的色泽和鲜艳度。
影响蒸化机效果的主要工艺参数是温度、湿度和蒸化时间,它们随着不同纤维、染料有一定的变化,蒸化工艺过程的织物成环是蒸化时间、质量、过程的安全可靠保证。
蒸化机一般采用可调的低张力喂布辊,大限度内保证了成环的整齐,具有可靠的织物布环输送装置;分离辊独立传动,从而满足出布功能,减少维修工作量。
欧姆龙整体解决方案及其优势:
在蒸化机控制系统中,我们采用了欧姆龙高性能小型PLCCP1H,通过4路模拟量输出模块连接同步控制器来控制欧姆龙3G3MV系列变频器。蒸化机烘房温度控制采用了欧姆龙公司的温控器E5EZ,通过CompoWay/F通信协议(速度112kbps)直接和CP1H的RS-485口通讯,PLC可以直接改变E5EZ的控制参数并实时监控。人机界面使用欧姆龙公司10.4”彩色触摸屏NT631C,进行参数和工作流程的监控。
PLC:CP1H
快速的处理器,执行基本指令只需0.1μs,特殊指令0.3μs以上
大支持320点开关量
XA型内藏4入2出模拟量功能,分辩率1/12000
标准搭载4轴高速计数器功能(单相100kHz/相位50kHz)和4轴100kHz高速脉冲输出
标准搭载USB并联端口
串行通讯端口可自由选择RS-232C、RS-485(2端口)
支持Hostbbbb、NTbbbb、Compobus/S、DeviceNet、Profibus-DP、Controllerbbbb、EtherNet、协议宏、Modbus-RTU等多种通讯方式及串行PLC连接功能(多9台)
支持CPM和CJ1系列PLC的扩展单元
丰富的指令用语,包括PID、浮点运算、三角函数等…
HMI:NT631C
采用32位RISC芯片,更加快速
用内存单元能实现在现场方便地传送画面
可更换背灯,实现了长寿命化
确保与IP65F相当的耐环境性
用多色显示图形,能更方便地观察几个数据
弹出窗口功能,有效利用画面
报警功能,即时掌握错误内容,改善机器运行状况
内存表数目是以前的2倍
标准配置有3种通信口,更容易使用
Inverter:3G3MV
矢量控制
支持RS-422/485通讯(MODBUS协议)
支持CompoBus/D(DeviceNet)现场总线
易操作(操作面板上提供频率给定旋钮)
提供PID调节和节能控制
多段速调节(大16种速度)
温控器:E5□Z
显示屏:双排四位彩色液晶显示。
控制用途:加热或者加热和冷却。
控制方法:ON/OFF或2自由度PID。
显示精度:±[0.5%PV或1°C大者]±1位。
控制输出:继电器输出、电压输出、电流输出、
报警输出:E5AZ/E5EZ:3点输出,可分别设定延时OFF。
传感器输入:热电偶、铂电阻、非接触式传感器信号输入、模拟信号输入。