Cuncepimentu di un sistema di cuntrollu automaticu di batch basatu annantu à un plc è una pesatrice multitesta

Autore: Smartweigh– Ponderatore Multitesta

1 Prefazione In u campu di a fabricazione di Zhongshan Smart weight, a cunditura hè generalmente a mistura di materie prime in una certa proporzione per pruduce una nova materia prima. Dunque, a cunditura hè un cumpunente chjave di a fabricazione in questu campu. In u prucessu di trasfurmazione, diverse materie prime devenu esse mischiate uniformemente in stretta cunfurmità cù a proporzione, è devenu esse realizate da macchine di cunditura. In questa fase, l'impianti di trasfurmazione utilizanu generalmente dui metudi. U primu metudu usa a pesatura manuale, è dopu diventerà A proporzione di varie materie prime hè messa separatamente in a macchina di dosaggio è mischiata. Un altru modu hè a pesatura automatica, a mistura cumpletamente automatica.

Siccomu parechje materie prime iniziali sò polveri o granuli, quandu si cundisce a forza di travagliu, u corpu hè assai faciule d'inalà polvere è altre sporcizie, causendu periculi occupazionali, aumentendu i risichi di pruduzzione è i costi di capitale umanu. Dunque, a cundiscitura di a forza di travagliu ùn pò esse gestita in u situ di custruzzione, è hè assai propensa à l'incoerenze, micca solu a qualità ùn pò esse garantita, ma ancu u costu di gestione hè aumentatu. Per assicurà megliu a qualità di u produttu è migliurà a produttività, hè stipulatu chì un software di sistema di batching automaticu precisu è affidabile deve esse sceltu. 2 Sicondu u sistema di batching automaticu di PLC, urdinatore di cuntrollu industriale è pesatrice multitesta In l'attuale sistema di batching automaticu di Zhongshan Smart weight, i travagliadori trasportanu prima e materie prime à l'officina di pesatura. Dopu chì a pesatura hè finita, e materie prime sò mandate manualmente à a macchina di batching. Per effettuà a cundiscitura, l'officina di pruduzzione di pesatura usa a pesatrice multitesta di Hangzhou Sifang per effettuà a pesatura. Sicondu u portu RS232, hè cunnessu à u servitore di automatizazione industriale. U servitore di automatizazione industriale situatu in a sala di cuntrollu principale hè rispunsevule di a registrazione di i risultati di pesatura è di a visualizazione di l'infurmazioni di dati di pesatura. Inoltre, l'operatore pò cuntrullà manualmente l'iniziu è l'arrestu di tuttu u prucessu di staghjunamentu in a sala di cuntrollu principale secondu u circuitu di cuntrollu.

Stu tipu di metudu ùn hè micca efficiente. Inoltre, u prucessu di u prugramma DOS sviluppatu è cuncipitu in lingua C funziona nantu à u servitore [1], chì hà una scarsa scalabilità è una tecnulugia d'interazzione umana-urdinatore difficiule, è ùn pò micca realizà tutte e disposizioni per u batching automaticu. Per migliurà megliu l'efficienza di a pruduzzione è cuntrullà i costi, deve esse sceltu un sistema di batching automaticu automaticu. U novu sistema adotta a struttura relazionale maestru-slave.

L'urdinatore industriale hè adupratu cum'è u servitore superiore, è u PLC Siemens PLC[2], u soft starter è a pesatrice multitesta sò aduprati cum'è slave superiore è inferiore. U servitore hà u rolu principale, cumpleta a gestione di a cumunicazione è u funziunamentu di ogni slave, è cunnetta u portu di cumunicazione asincrona RS-232 di l'urdinatore di cuntrollu industriale cù u PLC dopu a cunversione di u signale d'impulsi, creendu un canale di sicurezza fisica per a cumunicazione trà l'urdinatori superiore è inferiore; Cunnetta un altru portu RS-232 di u servitore à u portu di cumunicazione di a pesatrice multitesta per furmà un secondu canale di sicurezza fisica. U software di l'urdinatore superiore selezziuna u metudu di polling per cumunicà cù e stazioni slave una per una.

U software di l'urdinatore superiore trasmette i risultati di a pianificazione generale di i travaglii di ogni ghjornu à u PLC. Durante tuttu u prucessu di funziunamentu di u PLC, u software di l'urdinatore superiore usa l'istruzzioni di cunnessione di u software di l'urdinatore superiore per monitorà u funziunamentu di l'urdinatore inferiore è u cuntenutu di l'area d'infurmazioni di dati, è carica i dati PLC immediatamente. I dati in tempu reale di a situazione interna è u so pesatore multitesta sò visualizati nantu à u software di l'urdinatore ospitante. In generale, u software di sistema hà e seguenti funzioni: ① Batching cumpletamente automaticu. Dopu chì a ricetta secreta hè stata impostata, u software di sistema pesa automaticamente l'ingredienti secondu a ricetta secreta senza l'intervenzione di u persunale operativu attuale; ② Hà a funzione di furmulariu, chì pò generà rapporti ghjurnali è furmularii in tempu reale. è rapporti mensili, rapporti annuali, ecc.; ③ Migliuramentu dinamicu è mudificazione di a tavula, u software di sistema permette à u persunale prufessiunale è tecnicu o à u persunale operativu attuale di mudificà secondu l'autorità di gestione stabilita, migliora u cuntrollu di a ricetta secreta, è registra u tempu è u funziunamentu attuale di a mudificazione. Numeru di serie di u persunale; 4. Funzione di riparazione à spegnimentu, u software di u sistema pò riparà i registri di misurazione precisi prima chì l'alimentazione sia spenta quandu l'alimentazione hè spenta di colpu; 5. Funzione di spartera di a rete lucale, u servitore pò sparte l'infurmazioni di dati di risorse in a rete lucale, è l'attellu di pruduzzione hè rispunsevule E persone tenenu traccia di u prugressu di a custruzzione è altre cundizioni. 2.1 Cumposizione di u sistema Tutti i miscelatori automatichi di batching sò cumposti da un urdinatore industriale, PLC, una pesatrice multitesta di pruduzzione industriale, un avviatore dolce, un mutore di vibrazione, un miscelatore, un sensore, un nastro trasportatore, ecc.

L'urdinatore di cuntrollu industriale superiore mostra a pagina di tecnulugia d'interazzione omu-urdinatore, è svolge funzioni cum'è a manipulazione di l'input di cuntenutu d'infurmazione, a gestione di basa di dati, l'infurmazioni di visualizazione di dati, u almacenamentu, l'analisi statistica è i moduli. U software di l'urdinatore superiore usa l'urdinatore di cuntrollu industriale IPC810. I so compiti chjave sò i seguenti: U servitore d'automatizazione industriale carica prima a ricetta secreta di un certu numeru di serie secondu l'ordine di u persunale operativu attuale, è dopu, secondu a proporzione è l'ordine di u cundimentu in a ricetta secreta, trasmette u cumandamentu per inizià u cundimentu à u PLC, affinchì u PLC possi inizià u software speciale. Launcher. In tuttu u prucessu di cundimentu, u servitore d'automatizazione industriale usa u metudu di polling per caricà a parola di statu di u PLC in tempu reale per ammaestrà u funziunamentu di u PLC è di e so macchine subordinate; L'infurmazioni di dati di pesata, secondu a strategia di cundimentu, quandu a pesata hè vicina à u valore preimpostatu in a ricetta secreta, u servitore manda un cumandamentu à u PLC per terminà u cundimentu. Quandu tutte e materie prime nantu à una ricetta secreta sò state preparate, tuttu u prucessu di tutti i cundimenti hè suspesu, aspittendu l'ordine di u persunale operativu attuale.

Durante tuttu u prucessu di funziunamentu di u software di u sistema, u PLC cumunicheghja cù u software di l'urdinatore ospitante in tempu reale per assicurà a cuerenza trà l'infurmazioni di dati visualizate nantu à a pagina è l'infurmazioni di dati specifiche in u locu. Tuttu pò esse mandatu immediatamente à u PLC. I compiti chjave di u PLC includenu: ① Accettà l'istruzzioni spinte da u software di l'urdinatore superiore, è cuntrullà l'iniziu, l'arrestu è a velocità di u mutore di vibrazione secondu u soft starter; ② Caricà u statu di funziunamentu di u soft starter in funziunamentu in tempu reale L'area d'infurmazioni di dati di memoria hè caricata da l'urdinatore di cuntrollu industriale; ③ Preparà diverse cundizioni di sè stessu in forma di parolle di statu, è l'urdinatore di cuntrollu industriale pò esse caricatu immediatamente. 2.2 U metudu di cuntrollu è tuttu u prucessu di stagionatura Sicondu l'analisi di e caratteristiche di tuttu u prucessu di stagionatura, si ottiene chì tuttu u prucessu di stagionatura hà e seguenti caratteristiche: (1) L'ubbiettivu misuratu hè un software di sistema unilaterale irreversibile. Ùn ci hè manera per a materia prima di vultà torna à u nastru trasportatore da a macchina di batching.

(2) Hà un ritardu significativu. Quandu u cundimentu righjunghji u valore preimpostatu, u PLC cuntrolla u mutore per fermà a trasmissione di materie prime. In questu mumentu, ci sò alcune materie prime nantu à u nastru trasportatore chì ùn ponu esse acquistate, dunque u software di u sistema hà un ritardu significativu. (3) A caratteristica cuntrollabile hè chì l'alimentazione hè cummutabile.

L'operazioni di partenza è di fine di u software di u sistema sò tutte quantità di cummutazione. (4) U sistema automaticu di batching hè lineare in tutte e zone di travagliu nurmali. Dunque, tenemu contu di l'usu di metudi di cuntrollu cum'è a trasmissione rapida, lenta è anticipata di u cumandamentu di alimentazione di terminazione, è l'usu di a tecnulugia autobloccante è interbloccante di u PLC per assicurà u sviluppu lisciu di u cundimentu.

Dopu chì u software di u sistema hè statu iniziatu, l'urdinatore di cuntrollu industriale trasmette u signale di dati di l'iniziu di l'alimentazione à u PLC, è u PLC cuntrolla u soft starter per guidà u mutore per cumincià à alimentà rapidamente. Inoltre, u servitore di automatizazione industriale carica continuamente l'infurmazioni di dati di pesata di a pesatrice multitesta secondu a cumunicazione seriale. Quandu u valore di u pesu nettu hè vicinu à u valore preimpostatu, u servitore di automatizazione industriale trasmette u codice di cuntrollu per terminà l'alimentazione à u PLC. In questu mumentu, u PLC cuntrolla u soft starter per effettuà una alimentazione lenta, è u valore preimpostatu è l'alimentazione specifica ponu esse determinati in anticipu secondu e materie prime residue nantu à l'urganizazione di trasmissione. Quandu l'errore è a materia prima residua nantu à a struttura di trasmissione sò anormali, u PLC manda in realtà un cumandamentu di terminazione, chì hè eseguitu da u soft starter, è dopu cuntrolla u mutore per spegne. I passi sò mostrati in a Figura 1. Software di sistema di batching automaticu 3 Sviluppu di software di servitore di automatizazione industriale I principali compiti quotidiani di l'urdinatore di cuntrollu industriale sò i seguenti: (1) Mostra l'infurmazioni di visualizazione animata di tuttu u prucessu di stagionatura.

(2) Mandate u codice di cuntrollu à u PLC è caricate l'operazione di u PLC. (3) Caricate u signale di dati di pesata nantu à a pesatrice multitesta, visualizate u valore di pesata nantu à u schermu è mandate u cumandamentu à u PLC secondu l'infurmazioni di dati di pesata. (4) Interrogazione è furmulariu di a basa di dati, almacenamentu di l'infurmazioni di dati di cundimentu, copia di furmulariu.

(5) U miglioramentu è a mudificazione di a ricetta secreta. (6) Altre funzioni cum'è l'allarme ausiliariu per i difetti cumuni in u cundimentu. 3.1 U disignu di a pagina di u software di u telefuninu mobile di cundimentu L'applicazione informatica di cuntrollu industriale Longchuanqiao schema di cunfigurazione di u touch screen industriale, a cunfigurazione di u sistema di cuntrollu industriale hè in realtà una piattaforma di serviziu di software di sviluppu chì pò esse sviluppata da i clienti secondu i so bisogni.

Pudemu sviluppà è cuncepisce un schermu tattile industriale amichevule per tutti i sistemi di videosorveglianza nantu à a piattaforma di serviziu secondu e regulazioni di a tecnulugia di trasfurmazione, è l'operatore pò interagisce cù e macchine è l'attrezzature in situ in tempu reale secondu sta pagina. U software di telefuninu mobile Longchuanqiao hè una cunfigurazione di automatizazione di cuntrollu industriale HMI/SCADA, chì furnisce un strumentu di sviluppu cù rapportu d'aspettu integratu è visualizazione di dati. Stu software hà e seguenti caratteristiche: (1) Diverse funzioni di cumunicazione.

A cunfigurazione di u Ponte Longchuan [3] hè adatta per e seguenti funzioni di cumunicazione: 1) Hè adatta per i metudi di cumunicazione seriale cum'è RS232, RS422 è RS485, è ancu per i metudi cum'è u ripetitore, a cumpusizione telefonica, u polling telefonicu è a cumpusizione. 2) A cumunicazione di l'interfaccia Ethernet hè ancu applicabile à l'interfaccia Ethernet di a TV via cavo è à l'interfaccia Ethernet di a rete wireless. 3) U software di u driver di tutte e macchine è l'equipaggiamenti hè applicabile à GPRS, CDMA, GSM è altre specificazioni di Internet mobile.

(2) Software di sistema di sviluppu è cuncepimentu cunveniente. Una varietà di cumpunenti è cuntrolli formanu un putente software di sistema di sviluppu è cuncepimentu HMI; u culore di cunnessione miglioratu è l'effetti di culore asintoticu risolvenu u prublema da a fonte chì parechji software di telefonia mobile simili utilizanu troppu culori di cunnessione è culori asintotici, chì hè una seria minaccia per l'aghjurnamentu di l'interfaccia U prublema di l'alta velocità è di l'alta efficienza di u funziunamentu di u software di sistema; più forme di sottografi di materiale vettoriale rendenu più cunveniente a creazione di l'interfaccia di u prughjettu di ingegneria; mostranu u metudu di pensamentu orientatu à l'ughjettu, variabili indipendenti indirette integrate, variabili intermedie, variabili indipendenti di query di basa di dati, Applicabile à funzioni persunalizate è ordini persunalizati. (3) Apertu.

L'apertura di a cunfigurazione di Longchuan Bridge si manifesta principalmente in i seguenti aspetti: 1) Aduprate Excel per navigà in a dumanda di basa di dati cù VBA. 2) U software di u telefuninu hè un'architettura di sistema aperta, chì hè cumpletamente applicabile à e specificazioni DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX è DNA. Fornisce socket di navigazione esterni in varie forme cum'è OLE, COM/DCOM, biblioteca di ligami dinamici, ecc., chì hè cunveniente per i clienti per aduprà diversi ambienti di sviluppu cumuni (cum'è VC++, VB, ecc.) per realizà un sviluppu secundariu approfonditu.

3) L'architettura di u sistema di u software di driver I/O di cunfigurazione Longchuan Bridge hè una struttura aperta, è una parte di u codice surghjente di i so sockets hè cumpletamente publicatu, è i clienti ponu sviluppà u software di driver in modu indipendente. (4) Funzione di interrogazione di a basa di dati. A cunfigurazione Longchuan Bridge hè integrata cù una basa di dati di serie temporali, è una varietà di blocchi funziunali sò integrati in a basa di dati di serie temporali per i metudi di trasfurmazione di dati è u almacenamentu, chì ponu cumpletà u riassuntu, l'analisi statistica, a manipulazione è a linearizazione, ecc., diverse funzioni. (5) Applicabile à una varietà di macchine è apparecchiature è bus di sistema.

Hè adattatu per PLC, controller, strumenti multifunzione, terminali intelligenti mobili è moduli di cuntrollu intelligenti prudutti da i più famosi pruduttori in u mondu; in più, hè ancu adattatu per l'interfacce standard di l'urdinatore cum'è Profibus, Can, LonWorks è Modbus. 3.2 U livellu I/O di u sistema A cunfigurazione di Longchuan Bridge usa punti di basa di dati di serie temporali per indicà i punti I/O. Dopu l'analisi, u software di u sistema deve avè trè punti I/O, è dui punti di riferimentu di dati sò aduprati per cuntrullà l'avviu è l'arrestu di u mutore secondu u PLC. Dunque, a cunnessione di l'infurmazioni di dati di sti dui punti hè selezziunata cum'è dui I/O di vulume di dati di u PLC. Esci.

Un puntu di simulazione hè utilizatu per rapprisintà i dati in tempu reale caricati da a pesatrice multitesta, cusì l'infurmazioni di i dati in quellu puntu sò cunnesse à a misura esatta di a pesatrice multitesta. 4 Cuncepimentu di a prugrammazione di cumunicazione U cuncepimentu di a prugrammazione di cumunicazione include trè parti, a prima parte hè a cumunicazione trà u servitore è u PLC; a seconda parte hè a cumunicazione trà u servitore è a pesatrice multitesta; a terza parte hè a cumunicazione trà u PLC è u soft starter. 4.1 A cunfigurazione di cumunicazione trà u servitore è u PLC hè generalmente integrata cù u pupulare software di driver PLC. Prima, una nova macchina virtuale PLC hè creata in a cunfigurazione Longchuan Bridge. U mudellu è e specifiche di a macchina virtuale devenu esse coerenti cù l'applicazione attuale. I mudelli è e specifiche di i PLC sò listessi. Se e specifiche di u mudellu PLC richieste ùn ponu esse truvate in a cunfigurazione, u fabricatore di u software di u telefuninu pò esse autorizatu à sviluppà è cuncepisce un novu driver PLC di stu tipu è specifiche cumpletamente gratuitamente.

A macchina virtuale hè aduprata per prughjettà a macchina vera. Quì, u PLC utilizatu da tutti hè SimensS7-300, è u servitore hè cunfiguratu per cumunicà cù u PLC secondu a cumunicazione seriale 1. 4.2 Cumunicazione trà u servitore è a pesatrice multitesta Per a pesatrice multitesta, usemu a pesatrice multitesta di Hangzhou Sifang. Per fà chì a cumunicazione trà u pannellu di strumenti è a cunfigurazione sia assai bona, avemu autorizatu in particulare Longchuanqiao Enterprise à sviluppà u pannellu di strumenti. U software di u driver hè cuncipitu. Prima di tuttu, selezziunemu un tipu necessariu d'equipaggiu di a macchina da u cartulare di l'unità cunfiguratu, è per questu tipu, creemu un equipaggiu di macchina virtuale per prughjettà a pesatrice multitesta vera, è dopu impostemu u numeru di portu di cumunicazione trà u dashboard è l'urdinatore è i protokolli di cumunicazione.

4.3 Cumunicazione trà u PLC è u soft starter Perchè ci hè una varietà di materie prime in l'attellu di pruduzzione di cundimentu, avemu stallatu parechji nastri trasportatori per una migliore comodità di cundimentu. Dunque, un PLC di u sistema automaticu di batching deve esse cunnessu à parechji soft starter. Dunque, usemu u bus di u sistema Profibus trà u PLC è u soft starter per realizà a cumunicazione, inserimu u modulu speciale di cuntrollu di cumunicazione Profibus in u soft starter, è impostemu l'indirizzu dettagliatu di a stazione slave di u soft starter, è dopu cunnettemu secondu a frequenza radio Profibus. U controller hè cunnessu à u PLC, è u PLC cumpleta a spinta è a ricezione di u furmatu di u messagiu à u soft starter secondu a prugrammazione, manda a parola di funziunamentu à u soft starter, è carica a parola di statutu da a casa di u soft starter. CPU315-3DP hè adupratu cum'è nome di duminiu Profibus, è ogni soft starter chì cumunicheghja cù u nome di duminiu pò esse cunsideratu cum'è una stazione slave Profibus.

Durante a cumunicazione, u nome di duminiu selezziunate a stazione slave per trasmette dati secondu l'identificatore d'indirizzu dettagliatu in u furmatu di u messagiu di cumunicazione. A stazione slave stessa ùn pò micca trasmette attivamente dati, è ogni stazione slave ùn pò micca effettuà immediatamente a trasmissione di cuntenutu d'infurmazione. I mudelli è e specifiche di soft starter utilizati in u software di sistema sò tutti prudutti di a serie Siemens MicroMaster430 [4].

A chjave di cumunicazione trà u PLC è u soft starter implica duie definizioni. A prima hè u furmatu di u missaghju di dati, è a seconda hè a parola di manipulazione è a parola di statutu. (1) Furmatu di u missaghju di cumunicazione.

U furmatu di ogni missaghju principia cù l'identificatore STX, dopu a lunghezza indica LGE è u numeru di byte di l'indirizzu dettagliatu ADR, seguitatu da l'identificatore di l'infurmazioni di dati selezziunatu. U furmatu di u missaghju finisce cù u detector BCC di u bloccu di l'infurmazioni di dati. I nomi di i campi chjave sò espressi cusì: U campu STX hè un identificatore ASCII di un byte (02hex) chì indica l'iniziu di u cuntenutu di un missaghju. L'area LGE hè un byte, chì indica u numeru di byte seguitatu da u cuntenutu di questu pezzu d'infurmazione. L'area ADR hè un byte, chì hè l'indirizzu dettagliatu di u nodu di stazione (vale à dì, u soft starter).

L'area BCC hè una somma di cuntrollu cù una lunghezza di un byte, chì hè aduprata per verificà se u cuntenutu di l'infurmazione hè ragiunevule. Hè u numeru tutale di byte prima di u BCC in u cuntenutu di u messagiu "XOR", u risultatu di u calculu. Se u cuntenutu di l'infurmazione ricevutu da u soft starter ùn hè micca validu secondu u risultatu di u calculu di a somma di cuntrollu, scarterà u cuntenutu di l'infurmazione è ùn manderà micca un signale di dati di risposta à u nome di duminiu.

(2) Parolla di manipulazione è parola di statu. U PLC pò leghje è scrive u valore variabile di u soft starter secondu l'area PKW di u soft starter, è dopu cambià o ammaestrà u statu di funziunamentu di u soft starter. In questu software di sistema, u PLC legge l'infurmazioni di dati in questa zona è li mette in una zona speciale d'infurmazioni di dati per chì l'urdinatore di cuntrollu industriale li possi vede, è u risultatu di a visualizazione mostra l'infurmazioni nantu à l'urdinatore di cuntrollu industriale.

5 Risultati U software di u sistema hà cumpletatu i travaglii di batching automaticu richiesti ogni ghjornu secondu a cuuperazione mutuale di l'urdinatore di cuntrollu industriale, u PLC è u soft starter. U software di u sistema hè statu furnitu è ​​utilizatu dapoi maghju 2008. U pesu di batching cutidianu hè di 100 tunnellate, è 10 ricette secrete sò realizate. In su è in giù, ùn pò micca solu visualizà u statu di funziunamentu di l'infurmazioni in tempu reale, ma ancu mustrà e funzioni di i cambiamenti è l'aghjurnamenti di e ricette secrete; l'istruzzioni operative specifiche, u software di u sistema funziona senza intoppi è in modu affidabile, u touchscreen industriale hè bellu è elegante, è l'operazione attuale hè pratica. Inoltre, u software di u sistema adotta u disignu di sviluppu di a cunfigurazione, Pò furnisce comodità per l'aghjurnamenti successivi.

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