6ES7212-1AB23-0XB8参数设置
1 吸覆机简介
吸覆机属于木工机械的一种,实现对木板等材料的覆膜功能。它分为单工作台式和双工作台式,主要由传动装置、加热装置、加压装置、加压装置和控制柜组成,如图1所示。
2 PLC对吸覆机的控制
由于卸料和装料过程是由人工完成的,对于双工作台式吸覆机,当一侧工作时,另一侧可以完成卸料和装料,双工作台式吸覆机比单工作台式的节约时间,生产效率高。本文针对双工作台式设计,这样吸覆机既能单台工作,也可以双台工作。
1. 控制过程
该系统设计采用欧姆龙公司生产的CP1L-M40DR-A作为控制系统的核心,其特点为自动化程度高,操作方便,编程灵活,抗干扰能力强,安全性高,使用维护方便。
通过00100点作为手动/自动选择位,00101点作为停止位,00102和00103分别为左右工作台启动位。为了防止撞车,只有当右工作台的右限位压下时,左工作台才可以启动;同样,当左工作台的左限位压下时,右工作台才可以启动。当手动/自动转换开关选择手动档时,送料、预压、成形、泄压、出料过程分别由相应的按钮控制;当手动/自动转换开关选择自动档时,按下左工作台或右工作台启动按钮即可自动完成从送料到出料的整个加工过程。当左工作台允许启动时,按下左工作台启动按钮,电机正转将料送入工作箱,由TIM000设定定时加热一定时间,开启真空泵电磁阀进行短暂预压(大约三秒,由TIM001设定),成形(由TIM002设定),延时一定时间(由TIM003设定),后将产品送出,直到左工作台的左限位压下时,整个工作过程结束。右工作台的工作过程与上述过程相同。
2. PLC程序
对于不同的材料,要求加热的时间不同,我们可以通过CP1H的外部模拟电位器来方便的设定时间,而不需频繁读写程序来改变定时器的设定值。它的使用方法是在CP1HCPU单元的外部模拟设定输入端子上施加0~10V的电压,则输入电压可进行A/D转换,并可将特殊辅助继电器A642CH的当前值在0~225的范围内自由变更。将A642CH的内容存入D2中,将其转换为BCD数,乘以一定的倍数后存入D0,把D0内的值作为定时器的设定值即可实现。程序实现如图3。
左右工作台的PLC控制程序类似,在此只给出左工作台的PLC程序,如图4所示。
3 系统功能特点
(1).手动/自动选择
考虑到生产过程中有时需要手动操作,系统设置了手动/自动选择。自动工作方式下,吸覆机能够自动完成整个生产过程,生产效率提高。
(2).安全节能
加热箱固定,热量损失极少,补升温快,保温节能。自动定时加热加压及泄压,安全方便,并在加热箱设置观察口,操作成品率高。
(3).适应性
对不同材料,如PVC、木皮等,所需的加热时间不同,通过面板上的电位器即可设定时间,而不需改动程序
2、应用设计
2.1 控制要求
由于客户的养殖厂地处偏远,供电系统不稳定,停电现象相对比较频繁。根据实际情况,当时客户对控制系统提出了以下几点要求:
1、 系统要稳定可靠,可长时间无人值守自动运行。
2、 整个系统要停电后能自动重新启动并且能按照停电前的设定继续工作。
3、 可以保存多组配方,并能按预先设定的配方自动配料。
4、 能自动保存3个月的系统工作记录,并且能在计算机上方便的查询记录结果。
5、 要为以后的组网余留通讯接口。
2.2 系统分析
根据客户提出的控制要求,罗升企业的工程师对施工现场进行了考察。在施工现场工程师发现客户的22个信号点相对于控制室比较分散,远处离控制室有150米远,近的也超过10米。如果只用1台PLC在控制室,要料信号、料门开关到位信号以及输出控制都通过铺设电缆来实现的话,就会造成现场布线麻烦和线缆成本过高。于是我们采用了两台丰炜PLC作Parallelbbbb通讯的方案来解决这个问题。
由于系统所在地区经常停电,上位机如果选用工控机的话,可能会因为经常停电而损坏。我们选用了稳定可靠的罗升瑞典BEIJER人机,该人机不但能保存大量的工作数据,可用FTP的方式通过以太网方便的访问。
经过上述分析,我们提出了以下控制方案:
自动饲喂控制系统框图
2.3 运行画面
配料系统画面
3、程序要点
3.1 罗升瑞典BEIJER FTP服务器模式的设置
此系统可按照客户要求实现按照配方自动配料,并保存当前的实际配料信息到PLC中的资料银行当中,以Excel表的格式转存到BEIJER人机当中。BEIJER的Ftp功能可让远方的计算机方便的把保存在人机当中的数据给读取出来,供人们在计算机上查询。
BEIJER FTP服务器模式的设置
3.2 罗升丰炜PLC Parallel bbbb网络设置
两台丰炜PLC采用Parallelbbbb网络进行通讯,采集处理共22个饲养单元的要料送料任务。从站PLC在远端采集11组的要料信号,可实时的把远方的要料信号传送到主站PLC当中供主站判断使用,主站通过堆栈指令保存所有当前的状态,停电后再来电也能准确的把所配好的送到指定的料口。
Parallel bbbb网络设置
3.3 实施效果
在此系统中高端的罗升BEIJER人机发挥了他强大优势:①大量的数据存储功能,供客户存储3个月的数据。②方便的网络功能,可通过FTP模式把存储的数据传送到计算机上。③6万4千色的真彩显示,可方便的组态丰富的画面。④余留有串口和以太网接口,为以后的系统扩充留下空间。
经济灵活的罗升丰炜PLC也展现了他与重不同的特点:①方便的组网功能,只用通过硬件连接和简单的设定就可实现多台PLC的数据共享,在分散控制当中可为客户实现灵活的搭配方案。②稳定的AD采集模块,为称量的准确提供了可靠的保证,在500kg的满量程称量时达到了0.5kg的精度③在需要大量掉电数据存储的时候,128K的资料银行为数据存储提供了极大的便利。
键 词 可编程序控制器;变频器;网络测控
测控网络技术的应用为实现生产过程的自动化,提高产品质量和安全生产提供了保障,Modbus通信协议具有侦错能力强、数据传输量大、实时性好等特点[1]成为目前自控领域使用非常广泛的通讯协议。通过此协议,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中控制和数据共享等。目前国外生产的层绕机自动化程度高,自动排线jingque,主动导开放线,层绕质量高,但价格昂贵。国内研制出的层绕机自动排线不够稳定,且需人工干预,大多数为被动导开放线,缠绕质量不稳定,生产效率低,均未采用网络测控。针对储丝机构料位的控制方案以及基于ModbuS协议的层绕机测控系统,采用总线结构并通过网络实时jingque控制,较好地解决了焊丝恒张力层绕控制和焊丝主动导开的技术难题,实现了焊丝的层绕线速度升降自适应,自动定长停车等功能,提高了焊丝的层绕精度和设备的成功率,且价格低廉。
1 测控网络的结构和功能
随着各种钎丝制品(如焊丝、电机和变压器绕组等)需求量猛增,迫切需求高精度和自动化程度高的连续生产缠绕设备,提高生产率和产品质量,加快基于全数字交流伺服的高精度缠绕技术的研究迫在眉睫。
1.1 测控网络的总体结构
基于M odbus协议的层绕机测控系统总体结构如图1所示,包括中央控制单元、收线测控单元、张力测控单元、导开测控单元、直线行走单元和人机交互系统。
1.2 各网络节点的结构和功能
中央控制单元PLC:对各单元所传来的数据进行处理,控制各单元的执行动作。
收线测控单元:利用编码器测出主轴电机速度,由PLC控制收线变频给定值。
张力测控单元:通过监测浮动辊所处位置即料位反映焊丝张力的变化情况,将料位分成9个状态,采用模糊控制对料位跟踪调整,使浮动辊处于佳位置。
导开测控单元:根据张力变化对导开电机进行控制,实现主动导开功能。
直线行走单元:采用台达伺服电机作为执行机构,保持焊丝缠绕角度。
人机交互系统:采用台达触摸屏对各种生产参数进行设置以及监测系统运行状况,发生故障作报警提示,RS一232接口连接方式。
2 通信系统介绍
Mobdus通讯协议广泛应用于工业控制领域,协议结构简单通用,大部分工控系统都支持这种协议。ModbuS标准定义了051模型第7层上的应用层报文传输协议,它还将串行链路上的协议标准化,以便在一个主节点和多个从节点之间进行查询和应答。Modbus串行链路协议是一个主/从协议,该协议位于051模型的第二层。位于051第7层的MOdbus应用协议定义了简单的独立于其下面通信层的协议数据单元(PDU),RS一485总线网络的Modbus协议映射在发起ModbuS事务处理的主节点构造Modbus PDU,添加附加域构造Modbus串行链路通信PDU。Modbus通信总是由主节点发起,主节点向从节点发出查询命令并处理响应,从节点在没有收到主节点的请求时并不主动发送数据,也不与其它子节点互相通信。主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。
2.1 协议格式
Mdobus协议定义两种串行传输模式:RTU模式和ASCl模式,规定了报文域信息位(bits)在线路上串行传送方式,确定了数据信息如何形成报文和报文如何解码。本系统采用RTU模式。在消息中的每个SBit字节包含两个4Bit的十六进制字符,见表1。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCll方式传送更多的数据[2] 。
该模式下消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。传输过程中,网络设备不断侦测网络总线,包括停顿间隔时间内。当个域(地址域)接收到,相应的设备就对的传输字符进行解码,一旦有至少3.5个字符时间的停顿就表示该消息的结束。
2.2 检查码(CRC)
主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。CRC域附加在消息的后,添加时先是低字节是高字节。故CRC的高位字节是发送消息的后一个字节。错误校验采用CRC一16校验方法图。
CRC 校验码计算如下:
2.3 通信程序编制及参数设定
2.3.1 人机交互系统
2.3.1.1 主画面
(1) 在操作面板上设有一个“重量CLR清零”按钮,此按钮按下,则已缠绕焊丝重量清零;
如果保持按下35以上,则累计重量清零(延时功能由PLC实现)。
(2)在主 画面上设有“预置重量、焊丝线径、已绕重量及累计重量”等数据。
(3)设有 “用户参数”(见表4)、“工艺参数”和“机械参数”三个子画面切换按钮。
2.3.1.2 分画面
(1) 机械参数:设置排线中心角输人,排线滞后角输人。
(2) 导开变频器给定频率补偿设定:可设置高料位导开频率补偿值、中高料位导开频率补偿值、中低料位导开频率补偿值和低料位导开频率补偿值等。
(3) 角度传感器报警和断丝报警停车。
(4) 焊丝比重设定。
2.3.2 变频器
变频器选用台达VFD一B系列,收线和导开电机各有一台变频器驱动,两台变频器与可编程序控制器遵守ModbuS通讯协议。变频器的参数设置见表5。
2.3.3 可编程序控制器
采用台达DVP一SX机型,该机为01点(4DI+ZDO+ZAI+ZAO)特殊主机,内建2位数的七段显示模块,直接对应内部寄存器。扩展模块为DVP06X一H模拟输人/输出混合模块。可编程控制器与变频器建立通讯程序见图2。
主节点访问从节点的程序流程见图3。
3 结束语
测控系统越来越走向分布式、网络化,基于Modbus的网络测控系统在层绕机上已完全实现,主节点与各从节点之间采用了RS一485串行通信总线,使测控网络的连线简洁,信号传输稳定可靠,并采用模糊控制算法取得了良好的张力控制效果,极大提高了缠绕精度和自动化程度。可用企业局域网对测控网络进行管理,通过网关连接到Internet网实现远程测控功能,生产过程控制系统与信息管理系统结合的管控一体化发展,实现企业综合自动化。设备现场运行良好,工作稳定可靠,便于操作,具有广阔的市场前景