Návrh automatického systému řízení dávkování založeného na PLC a vícehlavé váze

Autor: Smartweigh– Vícehlavý váhový přístroj

1 Předmluva V oblasti výroby s inteligentním vážením v Zhongshan je kořenění obecně míchání surovin v určitém poměru za účelem výroby nové suroviny. Koření je proto klíčovou součástí výroby v tomto oboru. Během procesu zpracování musí být různé suroviny rovnoměrně smíchány v přísném souladu s poměrem a musí být prováděno kořenícími stroji. V této fázi zpracovatelské závody obvykle používají dvě metody. První metoda využívá ruční vážení a poté se poměr různých surovin odděleně vkládá do dávkovacího stroje a mísí. Dalším způsobem je automatické vážení, plně automatické míchání.

Protože mnoho výchozích surovin je ve formě prášků nebo granulí, při koření lidské síly tělo velmi snadno vdechuje prach a další nečistoty, což způsobuje pracovní rizika, zvyšuje výrobní rizika a náklady na lidský kapitál. Koření lidské síly proto nelze na staveništi řídit a je velmi náchylné k nesouladům, což nejenže nemůže zaručit kvalitu, ale také zvyšuje náklady na správu. Aby se lépe zajistila kvalita výrobků a zvýšila produktivita, je stanoveno, že by měl být zvolen přesný a spolehlivý software pro automatický dávkovací systém. 2 Podle automatického dávkovacího systému PLC, průmyslového řídicího počítače a vícehlavé váhy V současném automatickém dávkovacím systému Zhongshan Smart Weigh pracovníci nejprve přepraví suroviny do vážní dílny. Po dokončení vážení jsou suroviny ručně odeslány do dávkovacího stroje. Pro provedení koření se ve vážní dílně používá vícehlavá váha Hangzhou Sifang. Je připojena k průmyslovému automatizačnímu serveru pomocí portu RS232. Průmyslový automatizační server umístěný v hlavní velínu je zodpovědný za zaznamenávání výsledků vážení a zobrazování informací o datech vážení. Kromě toho může obsluha ručně ovládat spuštění a zastavení celého procesu koření v hlavní velínu podle řídicího obvodu.

Tento typ metody není efektivní. Navíc proces DOS programu vyvinutý a navržený v jazyce C běží na serveru [1], který má špatnou škálovatelnost a obtížnou technologii interakce člověk-počítač a nemůže provádět všechna opatření pro automatické dávkování. Pro lepší zvýšení efektivity výroby a kontrolu nákladů je nutné zvolit automatický systém dávkování. Nový systém využívá relační strukturu master-slave.

Průmyslový počítač se používá jako nadřazený server a Siemens PLC PLC[2], softstartér a vícehlavá váha se používají jako nadřazené a podřazené stanice. Server hraje hlavní roli, zajišťuje komunikaci a provoz každé podřízené stanice a po konverzi pulzního signálu propojuje asynchronní komunikační port RS-232 průmyslového řídicího počítače s PLC, čímž vytváří fyzický bezpečnostní kanál pro komunikaci mezi nadřazeným a podřazeným počítačem. Další port RS-232 serveru se připojí ke komunikačnímu portu vícehlavé váhy a vytvoří se tak druhý fyzický bezpečnostní kanál. Software nadřazeného počítače postupně vybírá metodu dotazování pro komunikaci s podřízenými stanicemi.

Software nadřazeného počítače přenáší výsledky celkového plánování denních úkolů do PLC. Během celého procesu provozu PLC používá software nadřazeného počítače instrukce pro připojení softwaru nadřazeného počítače k ​​monitorování provozu podřazeného počítače a obsahu oblasti datových informací a okamžitě načítá data z PLC. Data o vnitřní situaci a stavu vícehlavé váhy v reálném čase se zobrazují v softwaru nadřazeného počítače. Celkově má ​​systémový software následující funkce: 1. Plně automatické dávkování. Po nastavení tajného receptu systémový software automaticky váží ingredience podle tajného receptu bez zásahu obsluhy; 2. Má funkci formuláře, která umožňuje generovat denní a reálné zprávy, měsíční zprávy, výroční zprávy atd.; 3. Dynamické vylepšování a úpravy tabulky. Systémový software umožňuje odbornému a technickému personálu nebo obsluze provádět úpravy podle nastavených oprávnění, zlepšuje kontrolu nad tajným receptem a zaznamenává čas a skutečný průběh úpravy. Sériové číslo personálu; 4. Funkce opravy po výpadku napájení, systémový software dokáže opravit přesné záznamy měření před vypnutím napájení, pokud dojde k náhlému výpadku napájení; 5. Funkce sdílení v místní síti, server může sdílet informace o zdrojích v místní síti a výrobní dílna je zodpovědná. Lidé sledují postup výstavby a další podmínky. 2.1 Složení systému Všechny automatické dávkovací míchačky se skládají z průmyslového počítače, PLC, průmyslové vícehlavé váhy, softstartéru, vibračního motoru, míchačky, senzoru, dopravního pásu atd.

Horní průmyslový řídicí počítač zobrazuje stránku technologie interakce člověk-počítač a provádí funkce, jako je manipulace se vstupním informačním obsahem, správa databáze, zobrazení datových informací, ukládání, statistická analýza a formuláře. Software horního počítače využívá průmyslový řídicí počítač IPC810. Jeho klíčové úkoly jsou následující: Server průmyslové automatizace nejprve načte tajný recept s určitým sériovým číslem podle pořadí skutečného obsluhujícího personálu a poté podle poměru a pořadí koření v tajném receptu vyšle příkaz ke spuštění koření do PLC, aby PLC mohlo spustit speciální software. Spouštěč. Během celého procesu koření používá server průmyslové automatizace metodu dotazování k načtení stavového slova PLC v reálném čase pro zvládnutí provozu PLC a jeho podřízených strojů; Informace o datech vážení, podle strategie koření, když se vážení blíží přednastavené hodnotě v tajném receptu, server vyšle příkaz do PLC k ukončení koření. Po přípravě všech surovin podle tajného receptu se celý proces všech koření pozastaví a čeká se na příkaz skutečného obsluhujícího personálu.

Během celého procesu provozu systémového softwaru komunikuje PLC v reálném čase s hostitelským počítačem, aby byla zajištěna konzistence mezi daty zobrazenými na stránce a konkrétními daty na místě. Vše lze okamžitě odeslat do PLC. Mezi klíčové úkoly PLC patří: 1. Přijímání instrukcí vyslaných softwarem nadřazeného počítače a řízení spouštění, zastavování a otáček vibračního motoru podle pokynů softstartéru; 2. Načítání provozního stavu softstartéru do provozu v reálném čase. Informační oblast paměťových dat je načítána průmyslovým řídicím počítačem; 3. Samostatná příprava různých podmínek ve formě stavových slov a průmyslový řídicí počítač je může okamžitě načíst. 2.2 Způsob řízení a celý proces koření Na základě analýzy charakteristik celého procesu koření bylo zjištěno, že celý proces koření má následující charakteristiky: (1) Měřený cíl je jednostranný a nevratný systémový software. Surovina se nemůže z dávkovacího stroje vrátit zpět na dopravníkový pás.

(2) Má značné časové zpoždění. Když koření dosáhne přednastavené hodnoty, PLC řídí motor, aby zastavil přenos surovin. V tomto okamžiku jsou na dopravním pásu suroviny, které nelze zakoupit, takže systémový software má značné časové zpoždění. (3) Ovládatelnou funkcí je, že napájení je přepínatelné.

Spouštěcí a zastavovací operace systémového softwaru jsou spínané veličiny. (4) Automatický dávkovací systém je ve všech běžných pracovních oblastech lineární. Proto bereme v úvahu použití řídicích metod, jako je rychlý, pomalý a včasný přenos příkazu k ukončení podávání, a použití samosvorné a blokovací technologie PLC pro zajištění plynulého vývoje koření.

Po spuštění systémového softwaru přenese průmyslový řídicí počítač datový signál o zahájení podávání do PLC a PLC řídí softstartér pro řízení motoru k rychlému zahájení podávání. Kromě toho průmyslový automatizační server průběžně načítá informace o vážení z vícehlavé váhy podle sériové komunikace. Když se hodnota čisté hmotnosti blíží přednastavené hodnotě, průmyslový automatizační server přenese řídicí kód pro ukončení podávání do PLC. V tomto okamžiku PLC řídí softstartér pro pomalé podávání a přednastavená hodnota a specifické podávání mohou být předem určeny podle zbytkových surovin v převodové struktuře. Pokud je chyba a zbytkové suroviny v převodové struktuře abnormální, PLC skutečně odešle příkaz k ukončení, který provede softstartér, a poté ovládá motor k vypnutí. Kroky jsou znázorněny na obrázku 1. Software pro automatický dávkovací systém 3 Vývoj softwaru pro průmyslový automatizační server Klíčové denní úkoly průmyslového řídicího počítače jsou následující: (1) Zobrazení animace informací o celém procesu koření.

(2) Odeslat řídicí kód do PLC a načíst operace PLC. (3) Načíst signál dat vážení do vícehlavé váhy, zobrazit hodnotu hmotnosti na obrazovce a odeslat příkaz do PLC podle informací o datech vážení. (4) Dotaz do databáze a formulář, uložení informací o datech o koření, kopírování formuláře.

(5) Vylepšení a úprava tajného receptu. (6) Další funkce, jako například pomocný alarm pro běžné chyby v kořenění. 3.1 Návrh stránky softwaru pro mobilní telefon s kořením Průmyslová řídicí počítačová aplikace Longchuanqiao, návrh konfigurace, průmyslová dotyková obrazovka, konfigurace průmyslového řídicího systému je ve skutečnosti vývojová softwarová servisní platforma, kterou si mohou zákazníci vyvíjet podle svých vlastních potřeb.

Můžeme vyvinout a navrhnout uživatelsky přívětivou průmyslovou dotykovou obrazovku pro všechny systémy video dohledu na servisní platformě v souladu s předpisy pro procesní technologie a operátor může v reálném čase interagovat se stroji a zařízeními na místě dle této stránky. Software pro mobilní telefony Longchuanqiao je konfigurace automatizace průmyslového řízení HMI/SCADA, která poskytuje vývojový nástroj s integrovaným poměrem stran a vizualizací dat. Tento software má následující vlastnosti: (1) Různé komunikační funkce.

Konfigurace mostu Longchuan [3] je vhodná pro následující komunikační funkce: 1) Je vhodná pro sériové komunikační metody, jako jsou RS232, RS422 a RS485, a také pro metody, jako je opakovač, telefonní vytáčení, telefonní dotazování a vytáčení. 2) Komunikace přes ethernetové rozhraní je použitelná také pro ethernetové rozhraní kabelové televize a ethernetové rozhraní bezdrátové sítě. 3) Ovladačový software všech strojů a zařízení je kompatibilní se specifikacemi GPRS, CDMA, GSM a dalšími mobilními internetovými technologiemi.

(2) Pohodlný vývojový a návrhový systémový software. Různé komponenty a ovládací prvky tvoří výkonný vývojový a návrhový systém HMI; vylepšené barevné propojení a asymptotické barevné efekty řeší problém, že mnoho podobných softwarů pro mobilní telefony používá příliš mnoho barevných propojení a asymptotických barev, což představuje vážnou hrozbu pro aktualizaci rozhraní. Problém s vysokou rychlostí a vysokou efektivitou provozu systémového softwaru; více forem vektorových materiálových dílčích grafů usnadňuje vytváření rozhraní inženýrských projektů; ukazuje metodu objektově orientovaného myšlení, vložené nepřímé nezávislé proměnné, mezilehlé proměnné, nezávislé proměnné databázových dotazů, použitelné pro vlastní funkce a vlastní objednávky. (3) Otevřeno.

Otevřenost konfigurace Longchuan Bridge se projevuje především v následujících aspektech: 1) Použití Excelu k procházení databázových dotazů pomocí VBA. 2) Software mobilního telefonu je otevřený systém s architekturou, která je plně použitelná pro specifikace DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX a DNA. Poskytuje externí prohlížecí sockety v různých formách, jako jsou OLE, COM/DCOM, dynamicky propojená knihovna atd., což zákazníkům umožňuje používat různá běžná vývojová prostředí (jako je VC++, VB atd.) k provádění hloubkového sekundárního vývoje.

3) Systémová architektura softwaru ovladače I/O konfigurace mostu Longchuan má otevřenou strukturu a část zdrojového kódu jeho soketů je kompletně publikována, takže si zákazníci mohou software ovladače vyvíjet samostatně. (4) Funkce dotazování do databáze. Konfigurace mostu Longchuan je vybavena databází časových řad a v databázi časových řad je zabudována řada funkčních bloků pro metody zpracování a ukládání dat, které umožňují sumarizaci, statistickou analýzu, manipulaci a linearizaci atd. a různé funkce. (5) Použitelné pro různé stroje, zařízení a systémové sběrnice.

Je vhodný pro PLC, regulátory, multifunkční přístroje, mobilní inteligentní terminály a inteligentní řídicí moduly od nejznámějších světových výrobců; kromě toho je vhodný i pro standardní počítačová rozhraní, jako jsou Profibus, Can, LonWorks a Modbus. 3.2 Úroveň I/O systému Konfigurace mostu Longchuan využívá časové řady databázových bodů k označení I/O bodů. Po analýze musí mít systémový software tři I/O body a dva datové referenční body se používají k řízení spouštění a zastavování motoru podle PLC. Proto je datové informační propojení těchto dvou bodů vybráno jako dva datové I/O svazky PLC. Ukončete.

Simulační bod se používá k reprezentaci dat v reálném čase načtených z vícehlavé váhy, takže datové informace v tomto bodě jsou propojeny s přesným měřením vícehlavé váhy. 4 Návrh komunikačního programování Návrh komunikačního programování se skládá ze tří částí, první částí je komunikace mezi serverem a PLC; druhou částí je komunikace mezi serverem a vícehlavou váhou; třetí částí je komunikace mezi PLC a softstartérem. 4.1 Konfigurace komunikace mezi serverem a PLC je obecně integrována s oblíbeným softwarem ovladače PLC. Nejprve se v konfiguraci Longchuan Bridge vytvoří nový virtuální stroj PLC. Model a specifikace virtuálního stroje musí být v souladu se skutečnou aplikací. Modely a specifikace PLC jsou stejné. Pokud v konfiguraci nelze nalézt požadované specifikace modelu PLC, může být výrobce softwaru pro mobilní telefon autorizován k vývoji a návrhu nového ovladače PLC tohoto typu a specifikací zcela zdarma.

Virtuální stroj se používá k projekci skutečného stroje. V tomto případě je použito PLC SimensS7-300 a server je nastaven pro komunikaci s PLC pomocí sériové komunikace 1. 4.2 Komunikace mezi serverem a vícehlavou váhou Pro vícehlavou váhu používáme vícehlavou váhu od společnosti Hangzhou Sifang. Abychom zajistili co nejlepší komunikaci mezi přístrojovým panelem a konfigurací, pověřili jsme vývojem přístrojového panelu společnost Longchuanqiao Enterprise. Je navržen ovladač. Nejprve vybereme potřebný typ strojního vybavení z nakonfigurovaného adresáře disku a pro tento typ vytvoříme virtuální stroj pro projekci skutečné vícehlavé váhy. Poté nastavíme číslo komunikačního portu mezi přístrojovou deskou a počítačem a komunikační protokoly.

4.3 Komunikace mezi PLC a softstartérem Vzhledem k tomu, že se ve výrobní dílně koření používá široká škála surovin, pro lepší pohodlí při koření jsme nainstalovali několik dopravníkových pásů. Proto musí být jeden PLC automatického dávkovacího systému připojen k několika softstartérům. Pro komunikaci mezi PLC a softstartérem používáme systémovou sběrnici Profibus, do softstartéru vkládáme speciální řídicí modul komunikace Profibus, nastavujeme podrobnou adresu podřízené stanice softstartéru a poté se připojujeme podle rádiové frekvence Profibus. Řídicí jednotka je připojena k PLC a PLC dokončí odeslání a příjem formátu zprávy do softstartéru podle naprogramování, odešle operační slovo do softstartéru a načte stavové slovo z domovské stanice softstartéru. CPU315-3DP se používá jako doménové jméno Profibus a každý softstartér, který komunikuje s tímto doménovým jménem, ​​lze považovat za podřízenou stanici Profibus.

Během komunikace doménové jméno vybírá podřízenou stanici pro přenos dat podle podrobného identifikátoru adresy ve formátu komunikační zprávy. Samotná podřízená stanice nemůže aktivně přenášet data a každá podřízená stanice nemůže okamžitě provádět přenos informačního obsahu. Modely a specifikace softstartérů použité v systémovém softwaru jsou všechny produkty řady Siemens MicroMaster430 [4].

Klíčový komunikační klíč mezi PLC a softstartérem má dvě definice. První je formát datové zprávy a druhou je manipulační slovo a stavové slovo. (1) Formát komunikační zprávy.

Formát každé zprávy začíná identifikátorem STX, poté délka označuje LGE a počet bajtů podrobné adresy ADR, následovaný vybraným identifikátorem datových informací. Formát zprávy končí detektorem BCC bloku datových informací. Názvy klíčových polí jsou vyjádřeny následovně: Pole STX je jednobajtový identifikátor ASCII (02hex), který označuje začátek obsahu zprávy. Oblast LGE je bajt udávající počet bajtů následovaný obsahem této informace. Oblast ADR je jeden bajt, což je podrobná adresa uzlu stanice (tj. softstartéru).

Oblast BCC je kontrolní součet o délce jednoho bajtu, který se používá ke kontrole, zda je obsah informací přiměřený. Je to celkový počet bajtů před BCC v obsahu zprávy „XOR“ s výsledkem výpočtu. Pokud je informační obsah přijatý softstartérem podle výsledku výpočtu kontrolního součtu neplatný, informační obsah bude zahozen a na doménové jméno nebude odeslán signál odpovědi.

(2) Manipulační slovo a stavové slovo. PLC může číst a zapisovat proměnnou hodnotu softstartéru podle oblasti PKW softstartéru a poté měnit nebo ovládat provozní stav softstartéru. V tomto systémovém softwaru PLC čte datové informace z této oblasti a ukládá je do speciální datové oblasti pro zobrazení v průmyslovém řídicím počítači. Výsledek zobrazení se zobrazí na průmyslovém řídicím počítači.

5 Výsledky Systémový software splnil požadované denní úkoly automatického dávkování v souladu se vzájemnou spoluprací průmyslového řídicího počítače, PLC a softstartéru. Systémový software byl dodán a používán od května 2008. Denní hmotnost dávkování je 100 tun a provádí se 10 tajných receptur. Systém dokáže nejen zobrazit pracovní stav informací v reálném čase, ale také funkce změn a aktualizací tajných receptur; specifické provozní pokyny, systémový software pracuje hladce a spolehlivě, průmyslová dotyková obrazovka je krásná a elegantní a samotný provoz je pohodlný. Systémový software navíc přijímá návrh vývoje konfigurace, což může poskytnout pohodlí pro následné aktualizace.

Autor: Smartweigh– Výrobci vícehlavých vážicích zařízení

Autor: Smartweigh– Lineární váha

Autor: Smartweigh– Lineární váhový balicí stroj

Autor: Smartweigh– Vícehlavý váhový balicí stroj

Autor: Smartweigh– Odstraňovač zásobníků

Autor: Smartweigh– Balicí stroj do véčkových tvarů

Autor: Smartweigh– Kombinovaná váha

Autor: Smartweigh– Balicí stroj Doypack

Autor: Smartweigh– Stroj na balení předem připravených tašek

Autor: Smartweigh– Rotační balicí stroj

Autor: Smartweigh– Vertikální balicí stroj

Autor: Smartweigh– Balicí stroj VFFS