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东莞西门子中国代理商交换机供应商
在工业现场控制领域,可编程控制器(PLC)一直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大,水厂运行自动化水平不断提高,PLC在供水行业应用逐步增多。触摸屏与PLC配套使用,使得PLC的应用加灵活,同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程,使得PLC的应用可视化。
变频恒压供水成为供水行业的一个主流,是**供水管网在恒压状态的重要手段。现代变频器完善的网络通信功能,为电机的同步运行,远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与PLC连接的触摸屏,可以使控制加形象、直观,操作加简单、方便。组合应用PLC、触摸屏及变频器,采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。
变频恒压供水系统主要由PLC、变频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏了解和控制系统的运行,也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器,把出口压力信号变成4~20mA或0~10V标准信号送入PLC内置的PID调节器,经PID运算与给定压力参数进行比较,输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量,根据用水量的不同,PLC频率输出给定变频器的运行频率,从而调节水泵的转速,达到恒压供水。PLC设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组,以此协调投入工作的水泵电机台数,并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速,使系统管网的工作压力始终稳定,进而达到恒压供水的目的。
该系统有手动和自动两种运行方式。手动方式时,通过触摸屏或控制柜上的启动和停止按钮控制水泵运行,可根据需要分别控制1#~3#泵的启停,该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用。自动运行时,由1#水泵变频运行,变频器输出频率从0HZ上升,同时PID调节器把接收的信号与给定压力比较运算后送给变频器控制。如压力不够,则频率上升到50HZ,由PLC设定的程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组,使得1#泵变频切换为工频,2#泵变频启动,若压力仍达不到设定压力,则2#泵由变频切换成工频,3#泵变频启动;如用水量减少,PLC控制从先起的泵开始切除,同时根据PID调节参数使系统平稳运行,始终保持管网压力。
若有电源瞬时停电的情况,则系统停机,待电源恢复正常后,人工启动,系统自动恢复到初始状态开始运行。变频自动功能是该系统基本的功能,系统自动完成对多台泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程。
在进行通信之前对PLC、触摸屏和变频器的通讯参数进行正确设置。本系统定义为Modbus协议,波特率为9600,数据位为8,无校验,停止位为1。变频器除设置通信参数外,还需启用“自由停车”以保护电机。
该系统采用三菱FX-200的PLC,继电器输出,PLC编程采用三菱PLC的编程软件,软件提供完整的编程环境,可进行离线编程、在线连接和调试。为了提高整个系统的性价比,该系统采用可编程控制器的开关量输入输出来控制电机的起停、自动投入、定期切换,供水泵的变频及故障的报警等,而且通过PLC内置的PID给定电机的转速、设定压力、频率、电流、电压等模拟信号量。
以往的变频恒压供水系统在水压高时,通常采用停变频泵,再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式理论上要比直接切换工频的方式,但其容易引起泵组的频繁起停,从而减少设备的使用寿命。而在该系统中采用直接停工频泵的运行方式,同时由变频器调节,只要参数设置合适,即可实现泵组的无冲击切换,使水压过渡平稳,有效的防止了水压的大范围波动及水压太低时的短时间缺水的现象,提高了供水品质。
我们在设计小型的PLC控制系统时,常常会需要在外部改变PLC内部的数据,譬如Counter, Timer或者Data的值,以适应生产过程的需要。而且要求系统关机以后,这些数据还能够保存在PLC内部,当下次开机后,这些数据可以被调出继续使用。
现在许多小型的PLC都或多或少地提供了掉电保持寄存器,以便在PLC断电的时候,保存用户想要保存的数据。但大多数时候,PLC制造厂商为了节约成本,不可能提供足够数量的掉电保持寄存器供系统设计人员使用,所以当被调整的数据项目过PLC内部的掉电保持寄存器的数目的时候,我们不得不减少被调整的数据项目(固定或不用)或者购买具有多掉电保持寄存器数目的PLC,这样的话,就使得生产机械缺乏灵活性和适应性,从而降低产品档次或增加成本。
本人在设计服装厂用热风缝合机时就遇到了这种情况,下面就介绍解决这种问题的一种方法,以便大家设计时参考。
所用PLC:松下FP0-C16T,被调整数据:16个,PLC内部掉电保持寄存器数目:10个『8个数据寄存器(DT1652-DT1659:8个各16Bit)和2个字的内部继电器(WR61、WR62:2个各16Bit)』。如果按常规的
一个被调整数据占用一个数据寄存器的方法,这显然不能调整16个被调整数据,而只能调整10个被调整数据。为此,本人专门分析了16个被调整数据的数据调整范围,发现多数数据的调整范围只需要从0~255,即0~28-1;而掉电保持数据寄存器DT1652等内部的数据大小为216-1,即256×256-1;所以我们可以将一个被调整的数据只用到数据寄存器的低8位,那么该数据寄存器的高8位就可以来存储另一个被调整数据。下面就列出该部分的程序:
1、开机时,分开掉电保持寄存器中高8位和低8位至另外两个数据寄存器:
其中,R9013是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时只动作一个PLC扫描周期的脉冲继电器。
指令F65是一个字与指令,它的作用就是将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据与十六进制数FF进行字与,然后将结果送到一般数据寄存器DT0,这样就可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的低8位;同样二行的字与指令可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的高8位。指令F120是一个不带进位右移指令,即:对数据字进行右移时,对高位进行补零。K8表示右移8位。指令F0是一个字传送指令,就是将一般数据寄存器DT10内的数据传送到一般数据寄存器DT1。
上述程序段的目的就是在开机时将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据分成两个被调整数据。
2、开机之后,将另外两个数据寄存器的数据合并至掉电保持寄存器的高8位和低8位:
R9014是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时、二个PLC扫描周期开始动作的脉冲继电器。指令F121是一个不带进位左移指令,K8即左移8位。
指令F66是一个字或指令,将一般数据寄存器DT20内的数据与一般数据寄存器DT0内的数据进行字或,结果送掉电保持寄存器DT1655。
由上可以看出,在PLC运行的时候,可以任意改变一般数据寄存器DT0和DT1中的数据,而这些改变也同时送到了掉电保持寄存器DT1655,这样,当PLC掉电时,所被调整的数据也就被保存了。
通过同样的方法,我们可以视被调整数据的大小,灵活的使用掉电保持寄存器的每一个Bit位,从而使我们在不增加成本的情况下,提高小型PLC控制系统的性能。
燃油燃烧器的控制要求:
1、本控制器启动与停止均为一键式,有手动和自动两种控制方式,并能自由转换。
2、屏显内容包括:当前温度、风油门开度、目标值显示、故障自诊等。
3、在手动控制状态下能单控制风机、油泵、油门大、油门小、风门大、风门小、电点火、电磁阀等设备。
4、温度控制能**在目标值±3℃范围内,并具有温报警保护措施(报警温度可由用户自由设定)。
5、本控制器备有计算机通讯接口,能与沥青搅拌机联机操作。
6、本控制器包含有温度、火焰等传感器及其检测系统。
二、控制器选型说明:
根据以上要求,从成本上和性能上以及用户持续工艺改进及必要的产权保护上,进行综合考虑,选用科威公司的混合型PLC (EASY-M0808R-A0404NB)作为燃油燃烧控制器 。
该混合型PLC将开关量的处理和模拟量的处理组合在同一个PLC里,很好的实现了逻辑控制和过程控制,对于既有开关量又有模拟量的控制场合,有的优势。所以在燃油燃烧器的控制过程中 EASY-M0808R-A0404NB可以很好的满足其工艺要求。
混合型通用可编程控制器具有 PLC 所有功能,用户工艺可用梯形图语言编程,编程软件兼容三菱 FX2N 编程软件。其功能特点如下:
1、4路模拟信号输入,信号类型0-60毫伏,采用12位数值计数。
2、4路模拟信号输出,信号类型0-20毫安,采用12位数值计数。
3、8点开关量输入
4、8点开关量输出
5、具有梯形图编程接口,可连接计算机或人机界面。
6、支持CANBUS和RS485网络,可作CAN网络或RS485的主站或从站。
7、与远程模块Easy-FT配接,实现远程数据访问
三、硬件接线图
输入输出口定义:
1、E分度热电偶接:AX0+,AX0-
2、风门调节阀接:AY0+,AY0-(4~20mA)——D20
3、油门调节阀接:AY1+,AY1-(4~20mA)——D21
4、风机控制接:Y0
5、油泵控制接:Y1
6、电磁阀控制接:Y2
7、点火控制接:Y3
8、报警输出接:Y4
9、火焰检测输入:X1(M61)
ON——亮,OFF——熄
面板变量:
M50:启动
M51:停止
M52:手动/自动
M53:风机控制
M54:油泵控制
M55:风门+
M56:风门-
M57:油门+
M58:油门-FR01 FR02
M59:电磁阀控制M60:电点火
四、软件实现说明
1.自动部分:
结合工艺要求,主程序采用步进阶梯指令编程,作用是实现工艺流程,自动按要求完成燃烧全过程。
2.手动部分:
作用主要是用来进行设备调试及应急运行的。用通用梯形图指令编写。
3.相关子程序部分:
P124:温度变换子程序
P125:输出转换子程序
P126:AD值采样滤波子程序。
P123:温度控制自动调节子程序
4.人机界面程序及功能
手自动的调节
参数的设置
温度压力的显示
燃烧器工艺流程显示
五、总结
1、通用性强,开发廉。
2、工艺保密性好,可以自己加密,自己编写程序,知识产权得到维护。
3、网络互连,也可以通过网络进行交流。
4、本程序梯形图可回电索取。
空压机工艺简介
抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司的,该装置以空气为原料,经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序,后分离出产品氧气和产品氮气。吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质,过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩,加压后送往下游净化岗位。空压机K601系离心式压缩机,由电机带动,分两级压缩,两级分置于电机两侧即K601A和K601B。空压机K601设计流量为31500 Nm3/h,功率为3200kw,转速为1450
rpm,由法国苏尔寿(SULZER)公司制造。
喘振现象的产生
压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的小流量(即喘振流量),管网气体会倒流至压缩机,当压缩机的出口压力大于管网压力时,压缩机又开始排体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。
喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口,尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。
防喘振方案的实施
离心机防喘振控制常采用以下两种方法:
定限流量法:就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量,从而避免进入喘振区运行。此法通常用于恒速运行的离心机且一般流量调节器的给定值应大于额定喘振点流量的7%~10%,此法优点是控制简单,缺点是当机组变速运行且处于低负荷情况时,防喘振控制投用过早,造成能耗加大。
变限流量法:在变速运行的压缩机中,随着不同工况(压缩比、出口压力或转速),限喘振流量是个变数。变限流量法是采用随动防喘振流量控制系统在压缩机的不同工况下沿喘振曲线(实际上是沿防喘振操作曲线)自动改变防喘振流量调节器的给定值,使防喘振调节器沿喘振曲线右侧控制线(防喘振操作线)工作,这样既又节能。
本装置防喘振控制采用变限流量法,变限流量系统喘振曲线的数学模型可以从离心机流量-压力特性曲线、气体动力学方程及压缩机入口流量计算公式导出,此喘振曲线在h(入口流量仪表的差压)-P2/P1(压缩机的压缩比)坐标上是一条直线参见图1中M1 -M2罩毕
h/P1=V×P2/P1+K
式中:h—气压机入口流量差压变送器量程的百分数;
P1—气压机入口压力(绝)变送器量程的百分数;
P2-压机出口压力(绝)变送器量程的百分数;
V—常数,直线M1 -M2盏男甭剩
k—常数,直线B的截距。
变限流量法防喘振操作线绘制确定(图1中B线)方法为根据压缩机制造厂提供的如图2气体压缩机特性曲线上的M1,M2点(喘振限曲线上的任意两个临界工况点)数据折算成与流量差压变送器及压力变送器的刻度值相对应的h(或h/P1)和P2(或P2/P1)的相对值(%),在图1的坐标上确定对应于M1,M2的M1’和M2’点,连接M1’和M2’就可画出压缩机的喘振限直线A。然后再作A线的平行线B。A,B线的间距△Q为流量刻度7%~10%。对应的△h按具体机组设计数据计算
△h%=△Q%×(2 Q%+△Q%)
式中:△h%-A,B线的间距,取差压变送器量程的百分数;
△Q%—节器给定值与喘振点之间的间距,一般取喘振点流量值的7%~10%;
Q%—振点的流量差压变送器的相对百分数;
图1中A线就是压缩机的理论喘振限直线;B线就是压缩机的随动防喘振操作线。
如果压缩机的特性曲线换算到图1上不是一条直线A,而是一条不规则的曲线时,可沿此曲线绘制近似的平行线作为操作线B来使用。
图1:离心式气体压缩机喘振限直线及随动防喘振控制操作线示意图图2:多级离心式气体压缩机流量压力特性曲线
防喘振控制系统描述
系统结构
本系统采用GE Fanuc 90-30 PLC 作数据采集和控制,为了**系统的性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太网通讯模块等都是冗余的,通过GBC网络通讯模块与双机热备软件共同起作用,从而实现双机热备功能,**系统的高性。
数据采集部分配置两层10槽机架,层为带CPU的10槽I/O机架,另一层为隶属于层机架的10槽I/O扩展机架,两层机架之间通过扩展电缆进行连接和通讯。双机热备部分与数据采集部分利用Genius Bus Controller (GBC)网络通讯模块通过Genius双总线进行数据的通讯与传输。
现场的各类模拟信号、电磁阀阀位回讯和报警接点信号、PLC输出到现场电磁阀的起停信号等均通过端子排与PLC I/O模块相连,实现数据的采集和控制。
上位机监控系统硬件选用日本Digital公司的GP-470触摸屏,操作系统为bbbbbbS NT 4.0,运行的软件为基于bbbbbbS NT 的Cimplicity Server版(700点)。这台监控站即可以作为工程师站用来组态各类画面,又便于操作人员进行操作和监视。同时它又是一台服务器,本系统的全部数据均存储在此服务器的硬盘中,在此基础上,可以进行进一步的数据处理和存取操作。上位机(通过网卡)和PLC(通
过以太网通讯模块)之间使用通用的标准10M以太网进行通讯连接。
系统的优化
为了使PLC能够快速执行PID算法,并实时刷新计算输出,选用PLC 90-30中的模块CPU351来完成。利用PLC功能强大的编程软件LogicMaster提供的梯形图功能,根据变限流量防喘振控制方案来实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
此次造在软件中增加联锁停车事故信号的捕获功能,使压缩机停车原因具体、明确,便于事故分析。为了便于现场操作和维护,将PLC硬件和工艺操作用的触摸屏均安装在防爆控制柜上,将防爆控制柜安装在压缩机附近的现场操作室里。
防喘振控制系统的特点
PLC系统选用美国通用电气公司(GE_Fanuc)的90-30系列控制系统,性能优良,。
PLC系统具有双机热备功能,实现PLC主机冗余、电源冗余、通讯模块和通讯总线冗余,主机、从机可无扰动切换,模块在线可换,增加了系统的性。
上位机与PLC之间通过10Mb/S的高速以太网ETHERNET实现数据的采集和传输,保的高速、。
系统具有强大的通讯功能,支持多种通讯总线协议,具有开放的网络结构,可与其它厂家的PLC和DCS进行通讯。
系统具有容错能力和强大的自诊断功能。
PLC的微处理器选用的INbbb处理器,系统运行速度高,能快速执行PID算法,并实时刷新计算输出。
PLC具有功能强大的梯形图编程软件LogicMaster,可实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
具有实时和历史数据处理功能,联锁停车事故信号的捕获功能。
可显示操作状态及流程图画面、调速画面、机组喘振控制画面、实时趋势画面、历史趋势画面、报警历史画面等。
本装置的防喘振控制系统自投用后,运行效果很好,压缩机没有再发生喘振现象,机组运行平稳,达到了设计要求,**的经济效益。
随着PLC技术的发展,PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及**、维护方便的前提下,力争的性能价格比。选择时主要考虑以下几点:
(一) 合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。
(二) 安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、;远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但要附加通讯模块。
(三)相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关 紧急停止开关HW 量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂,要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
(四)响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器 正反转控制器JSC-1A(装置式) ,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
(五)系统性的要求
对于一般系统PLC的性均能满足。对性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
(六)机型尽量统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题:
1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。
2)机型统一,其功能和使用方法类似,有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联网通信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。
下面举例说明初始故障诊断原理。以3个故障为例,其中设置了3个故障检测位,分别为R500.0、R510.0、R520.0;3个初始故障检测位为R500.2、R510.2、R520.2;F149.1为系统复位信号。初始状态时,无报警出现,故障位都为“0”,初始故障检测位也都为“0”,复位信号F149.1为“0”。在3个故障中设发生二个故障。在程序扫描的个周期内,其对应的故障检测位R510.0变为“1”,R500.2、R520.2、F149.1初始值为“0”,初始故障检测位R510.2变为“1”,通过自锁保持为“1”,直到故障被排除,系统复位信号发出后“1”状态才被解除。在程序扫描的二个周期内,R510.2保持为“1”,实现了对R500.1、R520.1的,即使此时另外某一个故障检测位为“1”,也不能导致其初始故障检测位变为“1”。通过此PLC程序的控制,就能从同时发生的众多故障里准确地判断出初始故障。 3 应用实例 实例1 我们在维修北京机床研究所生产的JCS018数控机床时,遇到了多个故障同时发生的问题,如换报警和液压报警同时出现。维修时,我们一般从故障根源查起,先检查液压控制部分,然后才能确认故障出在换过程中。检查后我们才知道换的动力由液压驱动来提供。PLC控制程序设计中,当遇到换故障时,为防止大的意外发生,在报警的同时也断开了液压控制,因此换故障发生时出现了两个报警信息。为遵循原机床的设计思路,而又能准确地发出报警信息,我们给JCS018数控机床增加了对初始故障的检查功能。按照的程序分析,换和液压故障检测位分别为R500.0和R510.0,初始故障可从初始故障检测位R500.2和R510.2读出。当该机床再发生类似故障时,就能很快地判断出初始故障。 实例2 我们在维修一台钻铣加工时,也遇到类似现象。该机床配有一个容量为40把的库,可以自动完成多道工序的钻铣操作。机床主轴电动机为三相异步电动机,主轴电动机只有一种转速,而主轴通过齿轮变速实现12级有级变速。在自动执行某段程序时,程序中的辅助功能既有换档功能S代码,又有找功能T代码,只要有一个代码指令没有执行完,辅助功能完了信号则不能发出,即认为此段程序中的辅助功能没有完成,不能继续执行下一个程序段。如换档功能出现故障时,发出换档报警信号,辅助功能完了信号不能发出,过一定时间后,又发出找报警信号,则会认为找动作也未完成。如果加上初始故障判断功能,就会使维修人员准确地检查出故障原因,及时解决问题。 4 结束语我们设计的机床PLC初始故障检测功能,在几个故障同时显示时,能准确地判断出初始的引发故障,给机床维护带来了大方便,避免了许多无意义的工作,提高了维修效率。在实际应
1 前言
某工厂有多台上世纪90年代从闽台购进的真空成型机,主要用来制作玩具、五金、仪器等产品的包装袋。这些设备控制电路均采用传统继电器控制,操作复杂,定型时间不准,成型温度不稳定,漂移厉害。控制柜内部接线复杂,给设备维护和故障处理带来了很大的不便。为此该厂准备对改批设备进行改造。
包装袋的生产过程中,成型的温度和加热、冷却时间是重要的环节,要求温度能够自稳定保持,加热、冷却时间可以设定显示,并要能够存储多种不同产品的成型时间。
针对该情况,在设备的改造过程中该厂采用PLC和触摸屏作为控制器。永宏FBS系列的PLC以其体积小,性高,NC定位,通讯功能强大等特点,在工业控制领域得到了广泛的应用。FBS系列PLC目前有3种机型:经济型主机MA\MAT、高功能型MC\MCT、NC定位型MN\MNT。本文采用FBS-40MA主机+GP37W2触摸屏来实现成型机生产过程中加热盘的加热时间、成型时间、冷却时间的设定和显示监控以及不同模具生产过程中所需工艺时间的存储和调用,实现了成型机的自动化。
2 设计与实现过程
该控制系统的操作部分采用触摸屏,控制部分采用FBS-40MA,受控对象有加热管、汽缸和拉料电机。控制系统组图如下:
温度控制部分的实现
成型机的加热系统由6组加热管组成,由温控器和固态继电器来控制。
永宏PLC根据控制过程的需要,配合永宏的其它功能模块,灵活组合,可以实现多种控制需求。单台主机可以实现32路的温度测量,并有常用的热电偶及白金电阻等2大类共5种温度模块,选取永宏的8EAT晶体管输出部分和温度采集模块TC6,经由温度PID控制指令FUN:TPCTL来实现成型机的恒温控制。
温度PID控制利用温度模块配合温度规划表格将成型机加热盘内的当前温度同设定值进行比较,依据存在的偏差,经由软件PID数学式运算后,将运算转换为时间比例ON/OFF(PWM),由晶体管输出点输出控制SSR所推动的加热回路,从而使加热盘内的温度保持在SV±1℃。
TC模块的温度采集由温度规划表格来实现,如下图:
6路温度的采集由K型热电偶和TC6模块来实现,6路温度值储存在R30~R35这6个寄存器内,即6组加热管的当前值,6组温度设定值储存在R60~R65内部。
程序部分用TPCTL指令来完成,温度设定值,偏差值,各路的P、I、D均通过屏幕来设定:
PLC内部执行过程中的P、I、D有默认参数,可以根据需要进行修改:
成型时间的存储和使用不同的模型需要有不同的成型时间,所以需要PLC对不同模型的时间进行记忆。可以通过画面来进行设置和调用。该功能由触摸屏和PLC内部的寄存器配合实现。
屏幕界面如下:
程序部分可以放于子程序区,参数需要修改时才调用该部分的程序,可以节省PLC的扫描周期时间。档案1号的程序存储、查询、调用程序如下,其它档案的程序部分依次类推。永宏PLC具有将近7000多个普通的R寄存器、4000多个普通D寄存器,另外还有8192个档案缓存器可供使用,所以对于数据的存储绰绰有余。
PLC的I/O点位图
(1)主机FBS-40MA部分bbbbb OUTPUT
X0 加热盘右限位 Y0 刹车
X1 加热盘左限位 Y2 底模下
X2 底模下限 Y3 底模上
X3 底模上限 Y4 压料下
X4 拉料电机前限 Y5 压料上
X5 拉料电机后限 Y6 左加热盘
X6 压料下限 Y7 右加热盘
X7 压料上限 Y8 吸真空
X8 下压料 Y9 冷却吹风
X9 上压料 Y10 冷却喷水
X10 急停 Y11 吹气脱模
Y12 前进拉料
Y13 后退拉料
Y14 夹料放开
Y15 夹料夹住
(2)FBS-8EYT部分
OUTPUT
Y1 1路加热器
Y2 2路加热器
Y3 3路加热器
Y4 4路加热器
Y5 5路加热器
Y6 6路加热器
(3)FBS-TC6
T0+/T0- 1路加热器K型热电偶T1+/T1- 2路加热器K型热电偶
T2+/T2- 3路加热器K型热电偶
T3+/T3- 4路加热器K型热电偶
T4+/T4- 5路加热器K型热电偶
T5+/T5- 6路加热器K型热电偶
依据以上的温度PID、温度检测、参数设定、存储、调用等部分,进行程序的编写。
3 结束语该设备改造结束后,已经投入到生产中。实际生产中表明,永宏FBS系列的经济型主机FBS-40MA具有完好的性价比,强大的功能,能够符合当初改造的要求。温度能够保持在SV±1℃,定型时间准,并且能够存储99组左右不同产品的成型参数,调用方便,大大提高了产品的质量和产量。