Disseny d'un sistema de control automàtic de lots basat en plc i pesadora multicapçal

Autor: Smartweigh–Pesador multicapçal

1 Pròleg En el camp de la fabricació de peses intel·ligents de Zhongshan, el condiment és generalment la barreja de matèries primeres en una certa proporció per produir una nova matèria primera. Per tant, el condiment és un component clau de la fabricació en aquest camp. En el procés de processament, diverses matèries primeres s'han de barrejar uniformement en estricte acord amb la proporció i s'han de fer amb maquinària de condiment. En aquesta etapa, les plantes de processament solen utilitzar dos mètodes. El primer mètode utilitza el pesatge manual i després es convertirà en La proporció de diverses matèries primeres es posa per separat a la màquina de dosificació i es barreja. Una altra manera és el pesatge automàtic, la barreja totalment automàtica.

Com que moltes matèries primeres inicials són pols o grànuls, quan es condimenta la mà d'obra, el cos és molt fàcil d'inhalar pols i altres brutícia, provocant riscos laborals, augmentant els riscos de producció i els costos de capital humà. Per tant, el condiment de la mà d'obra no es pot gestionar al lloc de construcció i és molt propens a desajustar-se, no només no es pot garantir la qualitat, sinó que també augmenta el cost de gestió. Per tal de garantir millor la qualitat del producte i millorar la productivitat, s'estipula que s'hauria de seleccionar un programari de sistema de lots automàtic precís i fiable. 2 D'acord amb el sistema de dosificació automàtica de PLC, ordinador de control industrial i pesadora multicapçal En el sistema de dosificació automàtic actual de Zhongshan Smart Weigh, els treballadors primer transporten les matèries primeres al taller de pesatge. Un cop acabat el pesatge, les matèries primeres s'envien manualment a la màquina de dosificació. Per dur a terme el condiment, el taller de producció de pesatge utilitza la pesadora multicapçal de Hangzhou Sifang per dur a terme el pesatge. Segons el port RS232, està connectat al servidor d'automatització industrial. El servidor d'automatització industrial situat a la sala de control principal s'encarrega d'enregistrar els resultats del pesatge i de mostrar la informació de les dades del pesatge. , A més, l'operador pot controlar manualment l'inici i l'aturada de tot el procés de condiment a la sala de control principal segons el circuit de control.

Aquest tipus de mètode no és eficient. A més, el procés del programa DOS desenvolupat i dissenyat en llenguatge C s'està executant al servidor [1], que té poca escalabilitat i una tecnologia difícil d'interacció home-ordinador, i no pot dur a terme totes les disposicions per a l'agrupació automàtica. Per tal de millorar millor l'eficiència de la producció i controlar els costos, s'ha de seleccionar un sistema automàtic de lots automàtic. El nou sistema adopta l'estructura relacional mestre-esclau.

L'ordinador industrial s'utilitza com a servidor superior, i el PLC PLC de Siemens[2], l'arrencada suau i la pesadora multicapçal s'utilitzen com a esclaus superior i inferior. El servidor ocupa el paper principal, completa la gestió de la comunicació i el funcionament de cada esclau i connecta el port de comunicació asíncrona RS-232 de l'ordinador de control industrial amb el PLC després de la conversió del senyal de pols, creant un canal de seguretat físic per a la comunicació entre els ordinadors superior i inferior; Connecteu un altre port RS-232 del servidor al port de comunicació de la pesadora multicapçal per formar un segon canal de seguretat física. El programari de l'ordinador superior selecciona el mètode de sondeig per comunicar-se amb les estacions esclaves una per una.

El programari informàtic superior transmet els resultats de la planificació global de les tasques diàries al PLC. Durant tot el procés d'operació del PLC, el programari de l'ordinador superior utilitza les instruccions de connexió del programari de l'ordinador superior per supervisar el funcionament de l'ordinador inferior i el contingut de l'àrea d'informació de dades i carrega immediatament les dades del PLC. Les dades en temps real de la situació interna i el seu pesador multicapçal es mostren al programari de l'ordinador amfitrió. En general, el programari del sistema té les funcions següents: ① Dosificació totalment automàtica. Un cop establerta la recepta secreta, el programari del sistema pesa automàticament els ingredients segons la recepta secreta sense la intervenció del personal operatiu real; ② Té la funció de formulari, que pot generar informes diaris i formularis en temps real. i informes mensuals, informes anuals, etc.; ③ Millora i modificació dinàmiques de la taula, el programari del sistema concedeix personal professional i tècnic o personal operatiu real per modificar-lo segons l'autoritat de gestió establerta, millora el control de la recepta secreta i registra el temps i el funcionament real de la modificació. número de sèrie del personal; 4. Funció de reparació d'apagada, el programari del sistema pot reparar els registres de mesurament precisos abans que s'apagui l'alimentació quan s'apaga sobtadament; 5. Funció de compartició de la xarxa d'àrea local, el servidor pot compartir informació de dades de recursos a la xarxa d'àrea local i el taller de producció és responsable La gent fa un seguiment del progrés de la construcció i d'altres condicions. 2.1 Composició del sistema Tots els mescladors automàtics estan formats per ordinador industrial, PLC, pesadora multicap de producció industrial, arrencador suau, motor de vibració, mesclador, sensor, cinta transportadora, etc.

L'ordinador de control industrial superior mostra la pàgina de tecnologia d'interacció home-ordinador i realitza funcions com ara la manipulació de l'entrada de contingut d'informació, gestió de bases de dades, informació de visualització d'informació de dades, emmagatzematge, anàlisi estadística i formularis. El programari de l'ordinador superior utilitza un ordinador de control industrial IPC810. Les seves tasques clau són les següents: El servidor d'automatització industrial carrega primer la recepta secreta d'un número de sèrie determinat segons l'ordre del personal operatiu real i després, segons la proporció i l'ordre del condiment a la recepta secreta, transmet el comanda per iniciar el condiment al PLC, de manera que el PLC pugui iniciar el programari especial. Llançador. En tot el procés de condiment, el servidor d'automatització industrial utilitza el mètode d'enquesta per carregar la paraula d'estat del PLC en temps real per dominar el funcionament del PLC i les seves màquines subordinades; La informació de les dades de pesatge, segons l'estratègia de condiment, quan el pesatge s'aproxima al valor preestablert a la recepta secreta, el servidor envia una ordre al PLC per finalitzar el condiment. Quan s'han preparat totes les matèries primeres d'una recepta secreta, se suspèn tot el procés de tots els condiments, a l'espera de l'ordre del personal operatiu real.

Durant tot el procés d'operació del programari del sistema, el PLC es comunica amb el programari de l'ordinador amfitrió en temps real per garantir la coherència entre la informació de dades que es mostra a la pàgina i la informació de dades específica al moment. Tot es pot enviar immediatament al PLC. Les tasques clau del PLC inclouen: ①Acceptar les instruccions impulsades pel programari de l'ordinador superior i controlar l'arrencada, l'aturada i la velocitat del motor de vibració segons l'arrencada suau; ② Carregueu l'estat de funcionament de l'arrencada suau en funcionament en temps real L'àrea d'informació de dades de memòria la carrega l'ordinador de control industrial; ③ Prepareu diverses condicions en si mateix en forma de paraules d'estat i l'ordinador de control industrial es pot carregar immediatament. 2.2 El mètode de control i tot el procés de condiment Segons l'anàlisi de les característiques de tot el procés de condiment, s'obté que tot el procés de condiment té les característiques següents: (1) L'objectiu mesurat és un programari de sistema unilateral irreversible . No hi ha manera que la matèria primera torni a la cinta transportadora des de la màquina de dosificació.

(2) Té un retard de temps important. Quan el condiment arriba al valor preestablert, el PLC controla el motor per aturar la transmissió de matèries primeres. En aquest moment, hi ha algunes matèries primeres a la cinta transportadora que no es poden comprar, de manera que el programari del sistema té un retard important. (3) La característica controlable és que la font d'alimentació és commutable.

Les operacions d'inici i aturada del programari del sistema són totes quantitats de commutació. (4) El sistema de dosificació automàtica és lineal a totes les àrees de treball normals. Per tant, tenim en compte l'ús de mètodes de control com la velocitat ràpida, lenta i la transmissió primerenca de l'ordre d'alimentació de terminació, i l'ús de la tecnologia d'autobloqueig i enclavament de PLC per garantir el bon desenvolupament del condiment.

Després d'iniciar el programari del sistema, l'ordinador de control industrial transmet el senyal de dades de l'inici de l'alimentació al PLC i el PLC controla l'arrencada suau per impulsar el motor per començar a alimentar-se ràpidament. A més, el servidor d'automatització industrial carrega contínuament la informació de dades de pesatge de la pesadora multicapçal segons la comunicació en sèrie. Quan el valor del pes net és proper al valor preestablert, el servidor d'automatització industrial transmet el codi de control per finalitzar l'alimentació al PLC. En aquest moment, el PLC controla l'arrencada suau per dur a terme una alimentació lenta, i el valor preestablert i l'alimentació específica es poden determinar d'acord amb les matèries primeres residuals de l'organització de la transmissió per endavant. Quan l'error i la matèria primera residual a l'estructura de transmissió són anormals, el PLC envia realment una ordre de terminació, que l'executa l'arrencada suau i després controla que el motor s'apaga. Els passos es mostren a la figura 1. Programari del sistema de lot automàtic 3 Desenvolupament de programari de servidor d'automatització industrial Les tasques diàries clau de l'ordinador de control industrial són les següents: (1) Mostra la informació de visualització d'animació de tot el procés de condiment.

(2) Envieu el codi de control al PLC i carregueu el funcionament del PLC. (3) Carregueu el senyal de dades de pesatge a la pesadora multicapçal, visualitzeu el valor de pesatge a la pantalla i premeu l'ordre al PLC segons la informació de les dades de pesatge. (4) Consulta i formulari de la base de dades, emmagatzemar informació de dades de condiment, copiar el formulari.

(5) La millora i modificació de la recepta secreta. (6) Altres funcions, com ara alarma auxiliar per errors comuns en el condiment. 3.1 El disseny de la pàgina del programari del telèfon mòbil de condiment L'aplicació informàtica de control industrial Esquema de disseny de configuració de Longchuanqiao Pantalla tàctil industrial, la configuració del sistema de control industrial és en realitat una plataforma de servei de programari de desenvolupament que els clients poden desenvolupar segons les seves pròpies necessitats.

Podem desenvolupar i dissenyar una pantalla tàctil industrial amigable per a tots els sistemes de videovigilància de la plataforma de servei d'acord amb les normatives de tecnologia de processament, i l'operador pot interactuar amb la maquinària i l'equip del lloc en temps real segons aquesta pàgina. El programari de telèfon mòbil Longchuanqiao és una configuració d'automatització de control industrial HMI/SCADA, que proporciona una eina de desenvolupament amb relació d'aspecte integrada i visualització de dades. Aquest programari té les següents característiques: (1) Diverses funcions de comunicació.

La configuració del pont de Longchuan [3] és adequada per a les funcions de comunicació següents: 1) És adequada per a mètodes de comunicació en sèrie com RS232, RS422 i RS485, així com mètodes com ara repetidor, marcatge telefònic, sondeig telefònic i marcatge. 2) La comunicació de la interfície Ethernet també s'aplica a la interfície Ethernet de televisió per cable i la interfície Ethernet de xarxa sense fils. 3) El programari del controlador de totes les màquines i equips és aplicable a GPRS, CDMA, GSM i altres especificacions d'Internet mòbil.

(2) Programari convenient del sistema de desenvolupament i disseny. Una varietat de components i controls formen un potent programari de desenvolupament i disseny d'HMI; el color de connexió millorat i els efectes de color asimptòtics resolen el problema des de la font que molts programaris de telèfons mòbils similars utilitzen massa colors de connexió i colors asimptòtics, la qual cosa és una greu amenaça per a l'actualització de la interfície. El problema de l'alta velocitat i l'alta eficiència del funcionament del programari del sistema; més formes de subgràfics de material vectorial fan que sigui més convenient fer una interfície de projecte d'enginyeria; Mostra el mètode de pensament orientat a objectes, variables independents indirectes incrustades, variables intermèdies, variables independents de consulta de bases de dades, aplicable a funcions personalitzades i ordres personalitzades. (3) Obert.

L'obertura de la configuració del pont de Longchuan es manifesta principalment en els aspectes següents: 1) Utilitzeu Excel per navegar per la consulta de la base de dades amb VBA. 2) El programari del telèfon mòbil és una arquitectura de sistema obert, que és totalment aplicable a les especificacions DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX i DNA. Proporciona endolls de navegació externs en diverses formes, com ara OLE, COM/DCOM, biblioteca d'enllaços dinàmics, etc., la qual cosa és convenient perquè els clients utilitzin diversos entorns de desenvolupament comuns (com ara VC++, VB, etc.) per dur a terme a fons. desenvolupament secundari.

3) L'arquitectura del sistema del programari del controlador d'E/S de configuració de Longchuan Bridge és una estructura oberta i part del codi font dels seus endolls es publica completament i els clients poden desenvolupar programari de controlador de manera independent. (4) Funció de consulta a la base de dades. La configuració del pont de Longchuan està incrustada amb una base de dades de sèries temporals i una varietat de blocs funcionals estan incrustats a la base de dades de sèries temporals per a mètodes de processament de dades i emmagatzematge, que poden completar el resum, l'anàlisi estadística, la manipulació i la linealització. etc diverses funcions. (5) Aplicable a una varietat de màquines i equips i busos de sistema.

És adequat per a PLC, controlador, instrument multifunció, terminal intel·ligent mòbil i mòdul de control intel·ligent produït pels fabricants més famosos de tot el món; a més, també és adequat per a interfícies d'ordinador estàndard com Profibus, Can, LonWorks i Modbus. 3.2 El nivell d'E/S del sistema La configuració del pont Longchuan utilitza punts de la base de dades de sèries temporals per indicar els punts d'E/S. Després de l'anàlisi, el programari del sistema ha de tenir tres punts d'E/S i s'utilitzen dos punts de referència de dades per controlar l'arrencada i l'aturada del motor segons el PLC. Per tant, la connexió d'informació de dades d'aquests dos punts es selecciona com a dues E/S de volum de dades del PLC. Sortida.

S'utilitza un punt de simulació per representar dades en temps real carregades des de la pesadora multicapçal, de manera que la informació de dades en aquest punt està connectada a la mesura exacta de la pesadora multicapçal. 4 Disseny de programació de comunicacions El disseny de programació de comunicacions inclou tres parts, la primera part és la comunicació entre el servidor i el PLC; la segona part és la comunicació entre el servidor i la pesadora multicapçal; la tercera part és la comunicació entre el PLC i l'arrencada suau. 4.1 La configuració de la comunicació entre el servidor i el PLC s'inclou generalment amb el popular programari del controlador PLC. Primer, es crea una nova màquina virtual PLC a la configuració del pont de Longchuan. El model i l'especificació de la màquina virtual han de ser coherents amb l'aplicació real. Els models i les especificacions del PLC són els mateixos. Si no es poden trobar les especificacions del model de PLC requerides a la configuració, el fabricant del programari del telèfon mòbil pot estar autoritzat a desenvolupar i dissenyar un nou controlador de PLC d'aquest tipus i especificacions de manera totalment gratuïta.

La màquina virtual s'utilitza per projectar la màquina real. Aquí, el PLC utilitzat per tothom és SimensS7-300 i el servidor està configurat per comunicar-se amb el PLC d'acord amb la comunicació en sèrie 1. 4.2 Comunicació entre el servidor i la pesadora multicapçal Per a la pesadora multicapçal, utilitzem la pesadora multicapçal de Hangzhou Sifang . Per tal que la comunicació entre el tauler d'instruments i la configuració sigui molt bona, vam autoritzar especialment a Longchuanqiao Enterprise a desenvolupar el tauler d'instruments. El programari del controlador està dissenyat. En primer lloc, seleccionem un tipus d'equip de màquina necessari del directori d'unitat configurat i, per a aquest tipus, creem un equip de màquina virtual per projectar el pesador multicapçal real i, a continuació, establim el número de port de comunicació entre el tauler de comandament i l'ordinador i la comunicació. protocols.

4.3 Comunicació entre PLC i arrencador suau Com que hi ha una varietat de matèries primeres al taller de producció de condiments, hem establert diverses cintes transportadores per a una millor comoditat de condiment. Per tant, un PLC del sistema de dosificació automàtic s'ha de connectar a diversos arrencadors suaus. Per tant, utilitzem el bus del sistema Profibus entre el PLC i l'arrencada suau per dur a terme la comunicació, inseriu el mòdul especial de control de comunicació Profibus a l'arrencada suau i establim l'adreça detallada de l'estació esclava de l'arrencada suau i, a continuació, connectem segons a la radiofreqüència Profibus. El controlador està connectat al PLC, i el PLC completa l'empenta i la recepció del format de missatge a l'arrencada suau segons la programació, envia la paraula d'operació a l'arrencada suau i carrega la paraula d'estat des de l'iniciador suau. La CPU315-3DP s'utilitza com a nom de domini Profibus i cada arrancador suau que es comunica amb el nom de domini es pot considerar com una estació esclau Profibus.

Durant la comunicació, el nom de domini selecciona l'estació esclava per transmetre dades segons l'identificador detallat de l'adreça en el format del missatge de comunicació. La pròpia estació esclava no pot transmetre dades activament i cada estació esclava no pot dur a terme immediatament la transmissió de contingut d'informació. Els models d'arrencada suau i les especificacions que s'utilitzen al programari del sistema són tots els productes de la sèrie Siemens MicroMaster430 [4].

La clau de comunicació clau entre el PLC i l'arrencada suau implica dues definicions. El primer és el format del missatge de dades, i el segon és la paraula de manipulació i la paraula d'estat. (1) Format de missatge de comunicació.

El format de cada missatge comença amb l'identificador STX, després la longitud indica LGE i el nombre de bytes de l'adreça detallada ADR, seguit de l'identificador d'informació de dades seleccionat. El format del missatge acaba amb el detector BCC del bloc d'informació de dades. Els noms de camp clau s'expressen de la següent manera: El camp STX és un identificador ASCII d'un byte (02hex) que indica l'inici del contingut d'un missatge. L'àrea LGE és un byte, que indica el nombre de bytes seguit del contingut d'aquesta informació. L'àrea ADR és d'un byte, que és l'adreça detallada del node de l'estació (és a dir, l'arrencada suau).

L'àrea BCC és una suma de control amb una longitud d'un byte, que s'utilitza per comprovar si el contingut de la informació és raonable. És el nombre total de bytes abans del BCC al contingut del missatge“XOR”el resultat del càlcul. Si el contingut d'informació rebut per l'arrencador suau no és vàlid segons el resultat del càlcul de la suma de control, descartarà el contingut d'informació i no enviarà un senyal de dades de resposta al nom de domini.

(2) Paraula de manipulació i paraula d'estat. El PLC pot llegir i escriure el valor variable de l'arrencada suau segons l'àrea PKW de l'arrencada suau i, a continuació, canviar o dominar l'estat de funcionament de l'arrencada suau. En aquest programari del sistema, el PLC llegeix la informació de dades d'aquesta àrea i la posa en una àrea especial d'informació de dades perquè l'ordinador de control industrial la vegi, i el resultat de visualització mostra la informació a l'ordinador de control industrial.

5 Resultats El programari del sistema va completar les tasques diàries de lot automàtic requerides d'acord amb la cooperació mútua de l'ordinador de control industrial, PLC i arrencador suau. El programari del sistema s'ha lliurat i utilitzat des del maig de 2008. El pes diari del lot és de 100 tones i es duen a terme 10 receptes secretes. Amunt i avall, no només pot mostrar l'estat de funcionament de la informació en temps real, sinó que també pot mostrar les funcions dels canvis i actualitzacions secretes de receptes; les instruccions d'operació específiques, el programari del sistema funciona de manera suau i fiable, la pantalla tàctil industrial és bella i elegant i el funcionament real és convenient. A més, el programari del sistema adopta el disseny de desenvolupament de configuració, pot proporcionar comoditat per a les actualitzacions posteriors.

Autor: Smartweigh–Fabricants de pesadors multicapçal

Autor: Smartweigh–Ponderador lineal

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge de pesadora lineal

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge de pesadora multicapçal

Autor: Smartweigh–Safata Denester

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge de closca

Autor: Smartweigh–Pesador combinat

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge Doypack

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge de bosses prefabricades

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge rotativa

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge vertical

Autor: Smartweigh–Màquina d'embalatge VFFS