西门子模块6ES7211-0AA23-0XB0质量保障
在，当您使用手机，平板显示器，MP3播放器或其他电子设备时，有谁会考虑这些东西从何而来，要通过多么复杂的生产过程才能够为人类创造出如此先进的高科技电子产品。韩国就是早涉及生产此类产品的国家之一。
2005年，韩国国内生产总值大约为7875亿美元，在全球排名第11位，总人口为5000万。近几年，像Samsung，Hyundai，Kia，LG或者Daewoo等韩国品牌已经深印在全球消费者的脑海中。远东地区以造船，汽车，钢铁，电子和半导体工业之间的竞争为主要特征。世界市场的者纷至沓来竞相蚕食这块大蛋糕。韩国电子和半导体产业以约占35%的总投资额在经济活动中占统治地位。很多制造商和供应商成功的商业故事证明这一趋势会在今后的几年中延续。位于首尔附近的WelltechIndus就是其中之一。
WelltechIndus 气柜
WelltechIndus供应的产品范围主要是半导体工业中处理过程气体的设备，其中销售量好的是“气柜”。它用于为各种半导体生产过程提供各种重要气体。通常每个生产现场都有配备多达几百个气柜的完整网络。它们通过主PC机控制和监视。安全和污染防止工作不可小视。半导体产品技术革新速度之快以及其小型化的发展趋势提高了生产中对气体纯度的要求。只有纯度高的气体才适合生产环境。
风险小化
气瓶和气罐的压力是时刻在变化的，要保持生产过程中严格要求的高压比，就必须使用先进的自动化系统对大约50种不同气体进行**的压力调节。一些气体具有刺激性、腐蚀性和易燃性等特征，这增加了压力控制的难度，必须使用别的安全措施来减小风险。必须保证持续的气体供给从而避免停机和影响产品质量。气柜提供了多种选择：一个气瓶/一个过程，两个气瓶/一个过程以及两个气瓶/两个过程。只有后的一种选项可以保证气体的持续供应。如果一个气瓶空了后系统会自动转换到第二个瓶。可以更换或给空瓶子充气。
的控制技术来自贝加莱（B&R）
之选择贝加莱2003控制系统（可作为核心控制器或者I/O）和PowerPanel面板，是因为WelltechIndus深信经验丰富的贝加莱公司提供的自动化系统及解决方案能够满足其对性能和可靠性方面的要求。重要的是，他们坚信从现在开始可以使用一个软件工具AutomationStudio处理有关约50种不同气体的所有操作选项。各种数据都可以被存储在缓存和CF卡中，许多优点都得以体现。之前由于不同制造商的产品之间的通信产生的故障不仅可以避免，甚至连维护和修复工作都可以得到极大的简化。
气柜中间经CAN总线或者以太网TCP/IP形成一个灵活和可靠的网络。以太网TCP/IP可以通过使用光纤电缆覆盖更大的距离。简单的I/O处理，紧凑型的控制器以及世界的技术支持使贝加莱的解决方案具竞争力。
在气柜控制项目中，WelltechIndus和贝加莱从此建立了稳定的合作关系，此次合作也为贝加莱在半导体行业的业务拓展奠定了良好的基础。携手贝加莱，今后会有越来越多的韩国高压气柜将以高品质，高性能，创新性的优势得到市场的肯定和赞誉。
JaehoonKim
WelltechIndus销售经理：
“AutomationStudio让我们工作变得更加有条理，智能化地集成了控制器，I/O，通信和显示任务，简化了维护步骤从而提高了软件的开发速度。贝加莱提供的全球的技术支持队伍实践了其“全球自动化合作伙伴”这一承诺”。全自动粉末罐装机能自动完成喂罐、计量、充填、排废等工作，可与其它设备配套组成整套罐装流水线。适用于包装那些易流动或流动性极差的粉粒状物料，如奶粉、米粉、蛋白粉、粉状医药、粉粒状添加剂、葡萄糖、染料、香精香料等。目前市场上的全自动粉末灌装机生产速度在30罐/min左右。
工艺描述：
全自动粉末罐装机的工艺核心在于两次充填：预充填和补充填。经过去皮的空罐由喂罐系统送至到预充填下方进行预充填，预充填的量事先在PLC中设定好，由伺服电机根据PLC的脉冲指令带动充填螺杆进行充填。预充填完成后再由喂罐系统将罐送至预充称重的工位，由称重传感器称重(一般在预充填时会留出目标重量的1%-5%左右的空间给补充填)，将称重的实际值反馈给PLC，由PLC运算(补充填量=目标重量-预充填称重实际值)给出需要补充填的量，喂罐系统将罐送至补充填位开始补充填。补充填完成后由喂罐系统送至补充填称重传感器上进行检测，如果重量合格则完成充填出罐；如果离目标值差距较大则再由喂罐系统送至补充填进行二次补充填，直到重量合格为止完成充填出罐。
工艺流程图:
工艺结构：
工艺难点：
精度与速度始终是一对矛盾点，全自动粉末罐装机的工艺难点在于找到称重速度与精度的平衡点。罐子在充填完成后由喂罐系统带到称重盘上进行称重，在刚被带到称重盘上时会产生一定的抖动而影响到称重数据的准确度，要提高精度就必须设定一定的延时时间使称重传感器在相对稳定的环境下称重，而延时时间太长又会影响整个系统的速度。OMRON的CP1H-XA型PLC，内置4入2出模拟量，精度达到1/12000，响应速度仅为8ms，配合优质的称重传感器，可使系统速度达到50罐/min，确保精度在量程为5Kg时达到±4g以内。
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：
内置四路100kHz的高速脉冲输出，控制伺服系统，实现螺杆充填的**定位与速度控制，无需添加定位模块，为客户节省成本
可添加RS232、RS422/485两种串口，且与OMRON本厂的变频器通讯可直接调用SmartFB(功能块)，省去了客户繁琐的通讯程序编写步骤
支持多种中断功能，可将一些实时性较高的程序放入中断程序使其不受整个程序循环扫描周期的影响
备有丰富的指令用语，可进行PID运算、浮点运算，可根据称重传感器的检测数据进行PID运算，**控制充填量
内置4入2出模拟量，精度可达1/12000，响应速度仅为8ms，无需增加任何扩展模块
HMI：OMRON的的彩色触摸屏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
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：预充填电机为W系列伺服系统，补充填电机和喂罐电机可选配SmartstepZ系列伺服系统
优势：
W系列伺服控制牵引，具有定位时间短，定位精度高的特点。可以通过数据线与OMRON的伺服监控软件Cx-Driver相连，可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在
Z系列伺服系统参数设定简单，需要设定的内容和步进马达大致相同。与步进马达相比，Z系列伺服具有更高的转矩，全部的调整都是通过伺服驱动器自动完成
Inverter：高功能紧凑型变频器3G3MZ系列
优势：
支持开环矢量控制和V/f控制，可以确保电机在较低的转速能够高转矩运行，有150%的过负载能力
内置了Modbus协议通信(RS485接口)，还可以选择现场总线卡适配DeviceNet、Profibus-DP、CANopen等多种高速通信
内置EMI噪声滤波器，可以有效降低3G3MZ产生的电磁干扰，达到ClassB等级
欧姆龙系统方案实现性能
精度：包装重量≤500g偏差≤±1.5g，500-1000g偏差≤±2.5g，>1000g偏差≤±4g
速度：包装速度25-55罐/min
OMRON完善的产品体系几乎涵盖了全自动粉末罐装机上需要的工控产品，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。
引言
在冰淇淋灌装机上利用台达机电产品之间的便利通讯功能，实现了主传动电机与拉花电机在触摸屏上直接启/停与调速，实现了伺服与主电机之间的速度跟随。使得操作人员的操作直观方便。利用台达伺服的PR模式（内部多段位置模式），将客户机械拉花变成电气控制，拉花的距离和速度可由终用户在触摸屏上调整。使得客户的拉花花型调整变的便利灵活。大大提高了生产效率。
冰淇淋灌装机通常主要由4个部分组成：（1）主传动部分。主传动采用间歇式减速箱输出带动链轮传动，带动输送板进行逐工位物料输送，主传动电机2.2KW,采用DELTA变频器调速控制，减速箱的减速比为30：1，主电机转30圈减速箱输出1圈，输送板移动一个工位，之后减速箱会有一个约1.5秒的空行程，留给各个工位进行各种工艺动作。主传动采用的变频器用485方式采用标准MODBUS协议和PLC通讯，改变了原先用开关量控制的方式，这种控制能够在触摸屏上直接进行启停控制和调速，多种状态监视等。省却了通过模拟量或者外接电位器控的烦琐，外部接线只要两根屏蔽线就好了，内部编程因为全部采用台达电气产品，只用一读/一写两条指令就行了。简单稳定。
（2）灌装部分。灌装部分由十几个直线排列的灌装工位组成，执行不同的由相应的气阀控制，PLC接受主传动编码器传送过来的角度信号（360线，对应一个输送周期），台达ES系列PLC是整个机器的控制中心，根据设定的角度值控制阀的开闭。
（3）冰淇淋有平杯和蛋筒之分，拉花指的是蛋筒部分，平杯无须拉花。冰淇淋拉花部分主要功能是将灌装好的冰淇淋浇上样式好看的奶油，拉花控制主要控制两个部分，一个是不停旋转的拉花电机带动拉花头旋转浇奶油，另一个是带动拉花头做升降运动的部分，国内大部分厂家都是采用机械凸轮结构，当花型需要改动的时候，只有更换不同形状的机械凸轮，这样就会大大影响机器的生产效率。拉花是冰淇淋制作中很重要的一个部分。拉花头的造型，拉花旋转电机的速度，拉花升降位置的**度和速度，这三大要素直接影响了花型的美观程度。其实升降部分主要控制的参数有两个：每段速度和每段拉花距离。即单位距离和单位速度可调，拉花旋转电机亦是采用台达变频器进行控制和采用台达A系列伺服来完成这项工作，在触摸屏做了8段相对应的速度和距离设置画面，利用A系列伺服的PR模式，通过PLC给伺服的三个开关量组合启动每段距离，速度通过通讯方式给定。用户在调节好每种花型的参数后，可通过屏的配方功能进行保存，下次使用只需调用出来就好了。
（4）温控部分。冰淇淋灌装有三个地方需要进行温度控制：淋巧克力，喷巧克力，热封。均采用大功率加热管，K分度热电偶温度检测。温度上限为300度。如果采用PLC上控制温度，必须要加上温度检测或者控制模块。这些模块通常价格不低，需要在主机编程。从经济角度和互换性角度考虑，采用了台达温控器。
2系统设计
2.1控制工艺分析
（1） 保证主机和伺服的电气零位和机械零位一致。
（2） 灌装的起始与关闭通过编码器的角度信号控制，可在触摸屏上设定。
（3） 伺服跟随主机运转，运转位置和速度由触摸屏上人工调整。
（4） 主机速度能在触摸屏上调节。
（5） 生产计数控制功能。
2．2硬件体系结构设计
硬件体系结构示意如图1所示。主体自动化设备选型参见表1。
图1硬件体系结构示意
表1 主体自动化设备选型
2.3软件流程设计
软件流程设计参见图2。
图2软件流程
3系统调试
3.1系统零点调试
本项目在初始调试的时候，没有做主机找零，结果调试的时候发现，机器运转的时间稍长，编码器的角度就和机械的位置对应产生累积偏差。为此，在程序中加上找零的一段，开机先找零，通过编码器的信号（中断采集）清零，因为零点和机械位置是始终对应的，不论数值偏了多少，每一圈零点都能将其纠正过来。
伺服也同样存在位置偏移的问题，将伺服的零点设置在机械位置的高点。开机即找到此零点。伺服与主机零点对应的机械位置是变化的，伺服在找完零点后立即反向找与主机零点位置的对应的起始位置，这个位置是由客户在屏上设定，这期间主机禁止运转。
3.2主机限速
主机和变频器之间采用通讯连接，因伺服跟随主机运转，速度有倍数关系，主机在满足客户生产速度的前提下做了限速处理。
4结束语
项目已经通过调试，机器的功能完全达到要求。项目充分展示了台达电气产品在包装行业机电一体化应用的技术能力
目前我国混凝土机械现状是生产厂家多、产品数量大。我国混凝土机械行业现有生产企业200多家，已形成多系列、多品种规格的局面。
与国外差距明显：国外混凝土搅拌站（楼）体现了机电一体休技术，其微控技术成熟可靠，物料的配比、容量变更控制十分准确；有些搅拌站（楼）还增加了搅拌机动态负荷临测、混凝土物料稠度控制、除尘、消声、废水处理等装置。
应用紫金桥组态软件开发的混凝土配料系统可以解决上述问题。
解决方案：
软件：紫金桥组态软件、配料系统
硬件：以板卡、PLC、其他智能模块和PC机
系统特点：
实时性：系统运行的各种状态参数的变化情况在计算机上及时显示
准确性：系统运行的各种状态参数应能准确反映现场系统的变化情况
完整性：系统运行的各种状态参数应能全面反映系统的状态。
易用性：系统数据库设计应有良好的用户界面、操作方便
可靠性：系统设计可靠
功能介绍：
用户管理：主要功能增加、修改、删除用户，为用户分配不同权限
秤管理：主要功能对秤参数的配置、增加、删除、修改秤参数
料仓管理：主要功能对料仓参数的配置、增加、修改料仓
参数定义：主要功能是基本参数维护、输出开关检测、输入开关检测、校秤
配方列表：主要功能是增加、删除、修改配方
计划列表：主要功能是增加、删除、修改计划
配料画面：主要功能是对配料过程的监控，根据计划中的配方动态生成配料画面
报表：主要功能是对配料历史数据的查询、打印、保存。
结语：
通过对秤、料仓加料时序的改进设计提高搅拌站生产效率;通过对滤波点等环节, 它大大提高了计量精度。