企业信息

双波峰焊机要把焊锡温度、预热温度、预热补偿温度共三个温度加到设定的温度值。当条件成立后，整机就可以生产了。把PCB 板放到轨道上，按启动开关，传输电机运行，气泵启动，喷助焊剂，PCB 板助焊剂的喷涂完成，延时气泵停止。当PCB 板到左边预热区后，传输电机停止，PCB 板停在预热区，预热，时间到后，传输电机启动，PCB 板向右运行，锡泵电机启动喷锡，PCB 板经过预热补偿温度区，进入了喷锡区，过了喷锡区后，锡泵停止，当PCB 板到右边后，传输电机停止，冷风电机启动。这样一个完整的循环就结束了。

三. 硬件配置

输入点：检测开关量、操作开关等。

检测的开关量有：右点开关、左点开关。

操作开关量有：启动开关，急停开关。

输出点：三个区域的加热固态继电器、传输电机、锡泵两台电机、排烟电机、气泵电机、冷却电机、上电自保点。

模拟量输入点：三个区的温度检测。

传输电机和锡泵电机都需要调速，用的是变频器，速度需要通讯设定。

硬件配置：

型号数量功能

FBS-32MA 1 主控制器，交流220V 输入，继电器输出

FB6EYT 1 8x24V,晶体管输出模块

FBS-6TC 1 4通道热电偶输入模块

Panelvisa 触摸屏PV057TST 1 人机界面

四. 程序编写

程序编写包括PLC 程序和触摸屏程序包括四大功能：设备参数、手动调试、生产画面、报警查询。

以下是一些特点：设备的每个动作都可以在手动调试画面完成在开始调试设备和维修时非常有用。

设备参数可以从触摸屏上设定，包括温度、时间、PID 系数。

报警查询，可以快速的找到故障原因。

生产画面是把生产用到的显示数据、按钮都放到这个画面了，方便用户在这个画面下监示三个区的温度、过程指示以及在这些画面中进行操作。

传输电机和锡泵电机的速度设定是触摸屏设定到PLC，再由PLC 通过PORT1传到各电机的变频器。用到了PLC 中MODBUS 主站的功能，非常方便。

并继续平稳地工作，对负载或速度带来尽可能小的影响。当变频器执行一个常规的起动时，通常会从0Hz的初始启动频率按斜坡上升到一个的频率。如果此时电动机有一定的旋转速度，就会产生很大的电流，如果限流装置的反应不够及时，将导致过流跳闸。变频器启动时，在旋转的电动机上有残磁存在的话，过流跳闸的可能性就大。即使限流装置反应足够及时，能避免过流跳闸，结果也是将电动机减速到一个慢的速度，再重新加速到设定的频率。这样的话在设备上会产生一个大的机械冲击力，潜在地增加停工和维修费用的可能。

用飞速启动模式，变频器接到启动命令，开始识别电动机的转速，使变频器的初始输出与旋转的电机在频率、幅度和相位上保持同步，然后在当时的转速下与电动机进行电气连接，然后平滑地加速到设定的频率。这样就避免了过流跳闸的可能，并大地缩短了电动机到达设定频率地时间。由于电动机是在自身的旋转速度下与变频器进行平滑连接，然后按斜坡加速到的速度，在整个过程中几乎没有或很少产生机械冲击。

（4）.过载保护

过载能力的高低直接影响到生产的连续性。一般来说，过载保护能力是衡量变频器性的一个重要指标。过载能力的强弱与允许过载的时间和允许过载的百分比有关，呈反时限特征。PF700变频器的间歇过载时间是：110％过载可持续1分钟；150％过载可持续3秒。如果是重载应用的话是150％的过载可持续1分钟。电流限制的限值可从20％～160％编程设定。由于有的化工原料混在一起后就成了呈浆糊状，特别粘稠，在搅拌的过程中，阻力特别大，很过流，这时就要电流限制，否则就很容易烧马达。

（5）.跳跃频率

旋转的机械设备自身具械谐振点，因此在调速的过程中要避开这些谐振频率点，防止损害设备。

PF700变频器具有跳跃频率或临界避免频率的功能，可以保证电动机不会持续运行在一个或多个具有损害性的谐振频率。谐振频率被编入跳跃频率参数中，在这些频率附近编一个带宽，创建一个跳跃带以避开引起共振的区域。变频器提供了3个跳跃频率来对付不同的谐振点。

正常的加速和减速是不会受这些跳跃频率的影响的，因为驱动器的输出将按斜线连续地穿越整个频带。当要求地变频器连续运行在建立的频带范围内时，变频器会改变输出频率，保持在频带之外，直到给定新的速度命令。

（6）.S曲线

宣伟涂料搅拌机是通过电动机带动传送带来使搅拌片旋转起来的。为了防止启动时的突加转矩作用于传送带上，会导致皮带飞脱和断裂，使用S曲线功能来避免这种现象的发生。

当负载从稳速变为加速或减速时，这种过渡通常是瞬时的，反之亦然。这种现象如同在换档的车上踩离合器。这种突然的动作会在机械上产生相当大的冲击力。在传动带驱动系统中，会造成传动带飞脱或断裂。变频器可以使用这个功能有效的控制这种突然变化和加速度的速率。

四．结束语

变频器使用半年多来，工作稳定，加上其完善的功能，高性和的控制性能，至今未出现任何问题，应用十分成功，收到了良好的效果，客户十分满意。

一．引言

随着经济的快速发展，电能的短缺问题越来越，节能也越来越受到人们的关注。由于变频器具有显著的节能效果和优良的调速性能等优点，因此在现代化的生产企业中用变频器来驱动电动机应用越来越广泛。在宣伟涂料一期工程中，就大量使用了罗克韦尔公司A-B的PowerFlex700的变频器。    宣伟（Sherwin－Williams）涂料有限公司于1866年成立，具有一百多年的历史，是美国大的涂料生产商和供应商，是世界企业之一。目前在中国设有两家分厂，广东东莞和上海嘉定。

上海慧桥电气自动化有限公司是RockwellAutomation在华东地区全系列产品代理商。公司从事工业自动化产品的分销和自动化系统工程集成。公司拥有一支高素质、率的销售和工程技术队伍，为用户提供、、实用的的自动化产品和系统的解决方案。

二．工程系统概述

宣伟涂料FBCS控制系统PLC采用Rockwell公司SLC500系列PLC，共有一个机架和五个RemotI/O机架；主机架与从机架采用RemoteI/O通讯方式，用RemoteI/O电缆连接，共两路；共有五个防爆控制柜和一个控制柜，防爆控制柜上均有一触摸屏，每个触摸屏均可运行RSViewMEStationRuntime对现场设备进行就地控制操作，每个触摸屏与PLCCPU采用EthernetTCP/IP通讯方式，光缆连接；网络机柜一个，在涂料办公室内，柜内共有3COM16口SwitchHub一个、光电转换器六个，均为机架式装配。

宣伟涂料FBCS系统分罐区和涂料车间两部分组成。灌区由Header7（溶剂进料区）和Header8（树脂进料区）组成。涂料车间由Header1（铁器中间混料罐）、Header2（铁器混料罐）、Header3（铁器高速分散罐）、Header4（铁器树脂小加量）、Header9（小批量生产区）、去离子水系统、自来水系统、冷热水系统、真空泵系统以及氮气系统等组成。    在涂料的生产过程中，需要把一些化工原料按比例的混合在一起，然后根据生产工艺进行搅拌和混合，使之发生物理和化学的反应。在宣伟涂料一期工程中，是一个反应釜式的应用，功率从15HP到150HP不等，共有20台变频器，使用的是PowerFlex700变频器。

A-B的PowerFlex700变频器具有优良的调速性能和显著的节能效果。控制方式有无速度矢量传感器控制、转矩直接控制和传统的电压/频率控制。其中矢量控制采用了A-B获的磁场定向控制方法，具有分开立控制电动机的磁场和转矩，使得变频器在零速时仍能产生满转矩。其性能可与直流调速相。灵活的控制方法和强大的网络通讯能力使得PF700应用在各种不同的领域和满足苛刻的控制要求。

变频器控制接线图：根据生产需要和要求，变频器既可以在设备旁由操作工进行现场控制，同时也可以通过网络在远端监控变频器

如果采用ControlNet网，在PowerFlex700上加一块ControlNet网卡就可以进行实时的监测和控制了。这样的话，只要在办公室就可以通过电脑查看到每一个变频器的运行状态。

三.系统功能及应用

1．变频器的安装    PF700变频器采用柜内安装，安装十分简单，除了通常的三根电源线输入，三根输出以外，变频器的接地也十分重要。由于电动机距离变频器有一百多米，输入和输出侧都安装了电抗器用来滤波和抑制反射波电压。

2．系统的调试    根据现场的实际要求，该工程中用了以下几个功能：

（1）.自动整定    调试的步就是把电动机的铭牌数据准确无误的输入到变频器中，然后变频器的微处理器就根据所输入的电动机数据建立一个数学模型，为了使这个数学模型和实际的电动机的特性一一匹配，要进行参数的整定。    异步电动机的矢量控制系统是基于转子磁通保持不变的、用磁场定向方式以达到瞬时转矩可控的驱动系统。矢量控制的质量依存于电动机参数的正确程度。通常，电动机参数是根据电动机空载、堵转试验的再用公式进行计算求出。若把它们用于一般传动的稳态特性计算，可以认为符合精度要求。但若用于矢量控制的系统，尚须再运行中对参数进行修正。实现矢量控制的前提是正确设定电动机等效电路的参数，亦即逆变器与电动机参数匹配成为一对一的整体。由于在运行中电动机温升变化引起转子电阻和时间常数变化，将影响磁场定向。因此，需要在运行中对系统的某几个参数（如定子电阻、转子电阻、放大系数等）进行自动侦测和调整。自动整定分为动态整定和静态整定，区别是动态整定电动机是要旋转的，而静态整定是不旋转的。

（2）.网络通讯与监控

PF700变频器具有强大的网络通讯能力，可以应用在各种不同的网络上，如：ControlNet,DeviceNet,EtherNet/IP,RS485,RemoteI/O等。变频器有各种网络的适配卡，只要把网络适配卡安装在变频器上，就可以轻松进行网络通讯和网络控制，以及和PLC、上位机联网通讯。上位机使用的是A-B的触摸屏PanelView，使用ControlNet网络来和PLC、上位机通讯。通过网络，厂长就可以在办公室轻松查看全厂设备的运行状况。通过ContralNet网络，工程师可以在办公室实现对全厂变频器的参数的监测和控制，可以根据生产工艺的变化而方便调整变频器的各项参数的设定。

（3）.飞速启动功能设置    在混合的化工原料中，有的是呈浆糊状的，有的是呈液体状的。如果是液体状的，在高速旋转的电动机由于某种原因停止了，发现后会很快的又再次启动，这时电动机还没有停止旋转，往往会发生过流故障而使变频器无法启动，为了避免这种情况的发生，我们使能了飞速启动功能。

飞速启动功能适用于将已经旋转的电动机尽可能快地与变频器连接，

程逻辑控制器（PLC）和现在的可编程自动化控制器（PAC）是离散工厂自动化的主品，并且它们在过程控制中的应用也在变得越来越普遍。了解软件许可的方法，可以帮助您认识到在软件上花费的费用可能是硬件的10倍。

软件许可控制着软件的使用和分销。软件厂商可以在销售软件的时候收费，并且控制软件在多少台计算机上安装。对于使用PLC作为控制系统的机器制造商来说，一般每向客户销售一台新的机器就要购买一个软件。软件许可还可以从其他方面限制用户，比如限制数据点、功能或者可以接触到机器控制数据的工作站的数量。用户还需要每年购买这些的维护合同或者技术支持，周期性的升级版本以及其他一切用来榨干机器制造商和用户血汗的周边服务。

购买PLC编程软件，只是实现自动化系统启动和运行一系列高昂软件程序开销的开始.

供应商不允许用户和机器制造商拷贝软件或者将其下载在其他计算机上。当然，如果有任何的软件可以复制，你就能把它拷贝在其他计算机上面。但是，就和微软防止的方式一样，这些软件无法在其他机器上运行。防止的方法包括需要插入加密狗（软件保护器），或者一个产品程序。加密狗是一个包含软件运行需要的电子序列号的硬件密匙，而产品则需要用户确认许可，一般都是输入产品密匙或者序列号来并使用软件。

软件许可的成本取决于软件供应商的定价策略、开发的数量、数据点的数量、附加部件、运行许可的数量、年度维护费用以及其他一些因素。这些费用在一开始的时候并不会在价格中体现出来。所以说，软件的初始报价实际上是一个缩水的费用，如果想使用任何服务，都需要加钱。

需要的软件成本

典型的PLC应用一般需要购买：PLC编程软件、HMI开发软件、SQL/数据库、数据I/O服务器、附加工具和部件以及HMI运行许可。当然，这其中的每一项都有立的软件。软件开发商需要将其技术、经验和创造力都融入到产品之中，才能开发出用户需要的程序。

运行费用是软件厂商的另外一项主要的收入来源。运行是软件厂商控制分销的重要方法，并为之创造了又一个利润源泉。基本上，软件厂商对每创造一项应用都会收取费用，并且会限制你创建应用的类别，然后再根据你的使用情况收费。

还有一些供应商提供另外一种开源软件解决方案。让用户和机器制造商谈论如何通过购买替代软件来避免这些成本，是非常困难的。很多情况下，他们只是同PLC供应商建立了一些关系，并且实现了PLC硬件的标准化。

举例来说，一家主要的自动化供应商提供一款基于OPC的软件解决方案，可以连接HMI软件包和PLC。如果用户使用这款HMI开发工具建立了一个接口应用，软件就会提供驱动以及其他便于PLC通讯的连接部件。接下来，用户就需要为每一台他们希望运行软件的机器购买副本，并且为每一个副本缴纳每年的软件维护费用。

尽管供应商提供的软件都是型的，需要许可，并且用户不能修改，但是这些软件大多数都是使用微软的Visual Studio编写的。任何供应商能做的事情，机器制造商或者终用户也可以做。关于HMI/SA、数据通讯、SQL以及其他很多软件包来说，并没有什么秘密的、性的或者困难的事情存在。在开源市场上的非PLC供应商那里，可以买到很多这一类的软件包。有经验的微软Visual Studio编程人员可以完成任何相关的工作。

如果PLC与HMI终端连接，那么终用户就可能要为每一个终端购买运行，费用是每个1100美元。

机器制造商需要从PLC供应商那里购买的，就只有PLC和I/O硬件，也许还有程序包（尽管现在已经有了IEC 61131程序包）。其他所有的东西都可以分开采购。很多情况下，这些程序包并不包括昂贵的软件和运行许可。例如，PLC驱动软件包括一系列的PLC程序库，编程人员可以通过这个程序库使用微软Visual Studio来创建客户自己的应用。这样的软件可以连接PLC内存、数据库、I/O和通讯，让程序员能够需要的PLC信息，在计算机上进行处理，然后再将其发给PLC进行控制。一些这样的软件并没有运行费用，因此系统集成商或者机器制造商可以在不需要任何附加成本的情况下开发应用。

因为有替代方案存在，所以不需要向PLC供应商支付费用。

1 引言

在保护材料生产行业，配料通常是将原材料按某种比例均匀混合在一起，用以形成一种新的材料，因此配料是这类行业生产的重要组成部分。在生产过程中，各种原料要严格按比例进行均匀混合，就靠配料机械来完成，目前工厂一般使用两种方法，种方法采用人工称重，然后将成比例的各种原材料同时放入配料机中搅拌。另一种方法是自动称重，自动搅拌。由于很多原始材料为粉状或颗粒，人工配料时，人体容易吸入粉尘等杂物，导致职业病出现，增加了生产风险和劳动力成本，同时配料品种繁多，数量，因此人工配料难以现场管理，很容易出现误配，不但质量难以保证，同时也增加了管理成本。为了保证产品质量，提高生产效率，要求采用准确、的自动配料系统。

2 基于 PLC、工控机和称重仪表的配料系统

在河南西峡保护材料集团现有的配料系统中，工人将材料运送到称重车间，称重完之后，再将材料手动送到配料机上进行配料，称重车间使用了杭州四方的称重仪表进行称重，通过RS232口和工控主机相连，位于中控室的工控主机负责记录称重结果，显示称重数据，同时，控制人员可以在中控室通过控制电路手动控制配料过程的起停。

这种方式效率低下，同时，主机上运行的是C语言开发的DOS程序 [1] ，可扩性差，人机交互困难，不能完成自动配料的所有要求。为了提高生产率，降，需要采用全自动配料系统。

新系统采用主从式结构。以工控机为上位主机，以西门子PLC [2] 、变频器和称重仪表为下位从机。主机处于主导地位，实现对各从机的通信管理和控制，将工控机的RS-232异步通信口经电平转换后与PLC相连，形成上、下位机通信的一个物理通道；将主机的另一个RS-232口和称重仪表的通信口相连，构成二个物理通道。上位机采用轮询方式，逐个与从站通信。上位机把任务规划的结果传送给PLC，在PLC进行控制的过程中，上位机使用上位机连接命令监视下位机的运行状态和数据区内容，实时读取PLC的内部状态以及称重仪表的实时数据，在上位机上显示。

总体上讲，系统具有如下功能：
①全自动配料，在设定好配方之后，系统自动按照配方称重配料，操作人员干预；
②具有报表功能，可以产生日报表，实时报表和月报表、年报表等；
③动态增加和修改报表，系统通过设定权限，赋予技术人员或操作人员修改，增加配方的权利，同时该次的日期和操作人员编号；
④断电恢复功能，系统能够在突然断电的情况下，恢复断电前的测量记录；
⑤局域网共享功能，主机在局域网内可以共享数据，方便车间主管了解工程进度和其他情况。

2.1 系统的组成
整个全自动配料混合系统由工控机、PLC、工业称重仪表、变频器、振动电机、混料机、传感器、传送带等部分组成。
上位工控机提供人机交互界面，完成控制信息输人、数据管理、进行数据显示、存储、统计和报表等功能，上位机采用IPC810工控机，它的主要工作如下：工控主机根据操作人员的指令，读取某个编号的配方，然后，根据配方中配料的比例及先后顺序，向PLC发出开始配料的指令，使得PLC能够起动特定的变频器。在配料过程中，工控主机以轮询的方式，一方面实时读取PLC的状态字，了解PLC及PLC下级设备的运行状态；另一方面实时读取安装在配料机上的称重仪表的称重数据，按照配料策略，当称重接近配方中的设定值时，主机向PLC发出停止本次配料的指令。当一个配方上的所有材料都配完后，整个配料过程暂停，等待操作人员的指令。
系统运行过程中，PLC与上位机实时通信，从而保证界面上显示的数据与现场实际数据的一致性，操作人员在上位机上发出的操作命令和设定参数都可以实时送到PLC，PLC的主要工作有：①接收上位机发送来的命令，通过变频器控制振动电机的起、停和快慢；②将变频器的运行状态实时写入内存数据区，供工控机读取；③将自身的各种状态以状态字的形式准备好，共工控机实时读取。

2.2 控制策略及配料过程
通过对配料过程的特点进行分析，得到配料过程具有如下特点：
（1）被控对象是单向的不可逆系统。原料没有办法从配料机中重新回到传送带上。
（2）具有明显的时滞性。当配料达到设定值时，PLC控制电机停止传送原料，这时传送带上具有部分原料无法回收，所以系统具有明显的时滞性。
（3）受控特性是开关性的。系统的起、停控制等都是开关量。
（4）配料系统在正常工作区内是线性的。
因此，我们考虑采用快速、慢速、提前发出停止加料指令等控制策略，同时利用PLC的互锁技术确保配料的顺利进行。系统起动后，工控机向PLC发出开始加料信号，PLC控制变频器驱动电机进行快速加料，同时，工控主机通过串口持续不断的读取称重仪表的称重数据，当重量值接近设定值时，工控主机向PLC发出停止加料的控制指令，此时，PLC控制变频器进行慢加，通过事先估计出传送机构上原料的残余，设定值和实际加料的差值和传送机构上原料的残余相当时，PLC真正发出停止指令，该指令由变频器执行，从而控制电机停机，停机后传送机构上的原料无残余，配料精度符合要求。流程如图１所示。

3 工控主机软件设计

工控机主要完成的任务如下：
（1）提供配料过程的动画显示。
（2）向PLC发出控制指令，读取PLC的运行状态。
（3）读取称重仪表上的称重信号，并将称重值在显示器上显示，根据称重数据，向PLC发送指令。
（4）数据库和报表，保存配料数据，打印报表。
（5）配方的增加与修改。
（6）配料故障辅助报警等其他功能。

3.1 配料软件的界面设计
上位工控机使用紫金桥组态软件设计人机界面，工业控制组态软件实际上是一种能由用户根据自己的需要进行二次开发的软件开发平台。我们可以根据工艺要求在该平台上对整个监控系统开发出友好的人机界面，操作员通过该界面可以与现场设备进行实时交互。紫金桥软件是HMI/SA工业自动化组态软件，它提供了一个高度集成化、可视化的开发环境。

该软件具有如下一些特点：

（1）多种通信功能。紫金桥组态软件 [3] 支持如下通信功能：
1）支持RS232、RS422、RS485等串口通信方式，并支持无线电台、电话拨号、电话轮询拨号等方式。
2）以太网通信同时支持有线以太网和无线以太网。
3）所有设备的驱动程序均支持GPRS、CDMA、GSM等移动网络标准。

（2）方便的开发系统。丰富的组件和控件构成强大的HMI开发系统；增强的过渡色与渐进色功能，从根本上解决了很多同类软件在过多使用过渡色、渐进色时严重影响画面刷新速度和系统运行效率的问题；加灵活多样的矢图，使得制作工程画面快捷；提供面向对象编程方式，内置间接变量、中间变量、数据库变量，支持自定义函数和自定义菜单。

（3）开放性。紫金桥组态软件的开放性表现在如下几个方面：
1）支持Excel以VBA的方式访问数据库。
2）软件为开放式体系结构，支持DDE，OPC， ODBC/SQL， ActiveX，DNA标准。以OLE，COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如： VC++、VB等）进行深层的二次开发。
3）紫金桥组态软件I/O驱动程序的体系结构为开放式结构，其接口部分源代码公开，用户可以自行开发新的驱动程序。

（4）数据库功能.紫金桥组态软件内置了实时数据库，而且实时数据库又内置多种功能块，来完成数据处理与存储，可实现累计、统计、控制、线形化等多种功能。

（5）支持多种设备及总线。支持国内外大部分厂家生产的PLC、调节器、智能仪表、智能终端、智能模块；此外，还支持Profibus，Can，LonWorks和Modbus等标准的现场总线。

3.2 系统的 I/O 点数
紫金桥组态软件用实时数据库点来表示I/O点。经过分析，系统需要三个I/O点，两个数字控制点用来通过PLC控制电机的起、停，因此这两个点的数据链接选择分别为PLC的两个数字量输入输出通道。一个模拟点用来表示从称重仪表上读取的实时数据，因此，该点的数据链接为称重仪表的测量值。

4 通信程序设计
通信程序设计主要包含三部分，部分为主机与PLC的通信；二部分为主机与称重仪表的通信；三部分为PLC与变频器之间的通信。

4.1 主机与 PLC 的通信
组态软件一般都内置了主流PLC的驱动程序，在紫金桥组态软件中新建一个PLC虚拟设备，该虚拟设备的型号和使用的真实PLC的型号一致，如果在组态软件中找不到所需的PLC的型号，则可以委托软件厂家开发一个新的该型号PLC驱动。虚拟设备用来映射真实的设备，这里，我们使用的PLC是SimensS7-300，设定主机通过串口1和PLC通信。

4.2 主机与称重仪表的通信

针对称重仪表，我们使用的是杭州四方的称重仪表，为了使仪表和组态软件很好的通信，我们特别委托紫金桥公司为该仪表开发了驱动程序。我们从组态软件的驱动列表中选择一个我们需要的设备类型，并针对该类型，建立一个虚拟设备，用来映射真实的称重仪表，然后设定仪表与计算机的通信端口及通信协议。

http://zhangqueena.b2b168.com

企业信息

浔之漫智控技术(上海)有限公司

供应分类

友情链接

西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8库存

西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8库存详细内容

主营产品

联系我们

快捷入口