PLC-n és többfejes mérlegen alapuló automatikus adagolásvezérlő rendszer tervezése

Szerző: Smartweigh– Többfejű súlyozó

1 Előszó A Zhongshan Smart mérleggyártás területén a fűszerezés általában a nyersanyagok bizonyos arányú keverését jelenti új nyersanyag előállításához. Ezért a fűszerezés a gyártás kulcsfontosságú eleme ezen a területen. A feldolgozási folyamat során a különböző nyersanyagokat egyenletesen kell összekeverni, szigorúan az arányoknak megfelelően, és ezt fűszerezőgépekkel kell elvégezni. Ebben a szakaszban a feldolgozóüzemek általában két módszert alkalmaznak. Az első módszer a kézi mérlegelés, majd a különböző nyersanyagok arányának külön-külön történő betöltése az adagológépbe és összekeverése. Egy másik módszer az automatikus mérlegelés, a teljesen automatikus keverés.

Mivel sok kiindulási nyersanyag por vagy granulátum, a munkaerő-fűszerezés során a test nagyon könnyen belélegezheti a port és egyéb szennyeződéseket, ami foglalkozási veszélyeket okoz, növeli a termelési kockázatokat és az emberi tőke költségeit. Ezért a munkaerő-fűszerezés nem kezelhető az építkezésen, és nagyon hajlamos az eltérésekre, nemcsak a minőség nem garantálható, hanem a kezelési költségek is megnőnek. A termékminőség jobb biztosítása és a termelékenység javítása érdekében előírják, hogy pontos és megbízható automatikus adagolórendszer-szoftvert kell választani. 2 A PLC, az ipari vezérlőszámítógép és a többfejes mérleg automatikus adagolórendszere szerint A Zhongshan Smart Weigh jelenlegi automatikus adagolórendszerében a munkavállalók először a mérőműhelybe szállítják az alapanyagokat. A mérés befejezése után az alapanyagokat manuálisan küldik az adagológéphez. A fűszerezés elvégzéséhez a mérőműhely a Hangzhou Sifang többfejes mérlegét használja a mérés elvégzéséhez. Az RS232 porton keresztül az ipari automatizálási szerverhez csatlakozik. A fő vezérlőhelyiségben található ipari automatizálási szerver felelős a mérési eredmények rögzítéséért és a mérési adatok megjelenítéséért. Ezenkívül a kezelő manuálisan vezérelheti a fűszerezés teljes folyamatának indítását és leállítását a fő vezérlőhelyiségben a vezérlőáramkörnek megfelelően.

Ez a fajta módszer nem hatékony. Ráadásul a C nyelven fejlesztett és tervezett DOS programozási folyamat a szerveren [1] fut, amely gyenge skálázhatósággal és bonyolult ember-számítógép interakciós technológiával rendelkezik, és nem tudja végrehajtani az automatikus kötegelés összes rendelkezését. A termelési hatékonyság jobb javítása és a költségek ellenőrzése érdekében automatikus kötegelési rendszert kell választani. Az új rendszer a master-slave relációs struktúrát alkalmazza.

Az ipari számítógép felső szerverként, a Siemens PLC PLC[2] pedig felső és alsó slave-ként szolgál. A szerver vezető szerepet tölt be, elvégzi az egyes slave-ek kommunikációjának kezelését és működtetését, és az impulzusjel-átalakítás után összeköti az ipari vezérlőszámítógép RS-232 aszinkron kommunikációs portját a PLC-vel, fizikai biztonsági csatornát hozva létre a felső és alsó számítógépek közötti kommunikációhoz; Csatlakoztassa a szerver egy másik RS-232 portját a többfejű mérleg kommunikációs portjához egy második fizikai biztonsági csatorna létrehozásához. A felső számítógép szoftvere egyenként választja ki a lekérdezési módszert a slave állomásokkal való kommunikációhoz.

A felső számítógépes szoftver továbbítja a napi feladatok átfogó tervezésének eredményeit a PLC-nek. A PLC működésének teljes folyamata során a felső számítógépes szoftver a felső számítógépes szoftver csatlakozási utasításait használja az alsó számítógép működésének és az adatinformációs terület tartalmának figyelésére, és azonnal betölti a PLC adatokat. A belső helyzet és a többfejes mérleg valós idejű adatai megjelennek a gazdagép szoftverén. Összességében a rendszerszoftver a következő funkciókkal rendelkezik: ① Teljesen automatikus adagolás. A titkos recept beállítása után a rendszerszoftver automatikusan méri az összetevőket a titkos recept szerint, a tényleges kezelőszemélyzet beavatkozása nélkül; ② Űrlap funkcióval rendelkezik, amely napi jelentéseket és valós idejű űrlapokat, valamint havi jelentéseket, éves jelentéseket stb. tud generálni; ③ A táblázat dinamikus bővítése és módosítása, a rendszerszoftver feljogosítja a szakembereket és a műszaki személyzetet vagy a tényleges kezelőszemélyzetet a beállított kezelési jogosultságoknak megfelelő módosításokra, fokozza a titkos recept ellenőrzését, és rögzíti a módosítás idejét és tényleges működését. Személyzeti sorozatszám; 4. Kikapcsolás utáni javítási funkció, a rendszerszoftver képes kijavítani a pontos mérési adatokat, mielőtt a készülék hirtelen kikapcsolna; 5. Helyi hálózati megosztási funkció, a szerver megoszthatja az erőforrás-adatokat a helyi hálózaton, és a gyártóműhely felelős az építési folyamat és egyéb körülmények nyomon követéséért. 2.1 A rendszer összetétele Minden automatikus adagolókeverő ipari számítógépből, PLC-ből, ipari termelési többfejes mérlegből, lágyindítóból, vibrációs motorból, keverőből, érzékelőből, szállítószalagból stb. áll.

A felső ipari vezérlő számítógép megjeleníti az ember-számítógép interakció technológiai oldalát, és olyan funkciókat lát el, mint az információtartalom bevitelének manipulálása, adatbázis-kezelés, adatinformációk megjelenítése, tárolása, statisztikai elemzés és űrlapok. A felső számítógépes szoftver IPC810 ipari vezérlő számítógépet használ. Főbb feladatai a következők: Az ipari automatizálási szerver először betölti egy adott sorozatszámú titkos receptet a tényleges kezelőszemélyzet utasításainak megfelelően, majd a titkos receptben szereplő fűszerezés aránya és sorrendje szerint továbbítja a fűszerezés megkezdésére vonatkozó parancsot a PLC-nek, hogy a PLC elindíthassa a speciális szoftverindítót. A fűszerezés teljes folyamata során az ipari automatizálási szerver lekérdezési módszert használ a PLC állapotszavának valós idejű betöltéséhez, hogy elsajátítsa a PLC és az alárendelt gépek működését; A mérlegelési adatok információi a fűszerezési stratégiának megfelelően, amikor a mérés közel van a titkos receptben előre beállított értékhez, a szerver parancsot küld a PLC-nek a fűszerezés leállítására. Amikor a titkos receptben szereplő összes nyersanyag előkészítésre került, az összes fűszerezési folyamat felfüggesztésre kerül, és a tényleges kezelőszemélyzet utasítására vár.

A rendszerszoftver működésének teljes folyamata során a PLC valós időben kommunikál a gazdaszámítógép szoftverével, hogy biztosítsa az oldalon megjelenített adatinformációk és a helyszínen lévő konkrét adatinformációk közötti konzisztenciát. Mindez azonnal elküldhető a PLC-nek. A PLC főbb feladatai a következők: ①A felső számítógép szoftvere által küldött utasítások elfogadása, és a lágyindítónak megfelelően a vibrációs motor indításának, leállításának és sebességének vezérlése; ②A lágyindító működési állapotának valós idejű betöltése. A memória adatinformációs területét az ipari vezérlőszámítógép tölti be; ③ Különböző állapotok előkészítése állapotszavak formájában, és az ipari vezérlőszámítógép azonnal betölthető. 2.2 A vezérlési módszer és a teljes fűszerezési folyamat A teljes fűszerezési folyamat jellemzőinek elemzése alapján megállapítható, hogy a teljes fűszerezési folyamat a következő jellemzőkkel rendelkezik: (1) A mért cél egy egyoldalú, visszafordíthatatlan rendszerszoftver. A nyersanyagnak nincs módja visszatérni a szállítószalagra az adagológépről.

(2) Jelentős időbeli késéssel rendelkezik. Amikor a fűszerezés eléri az előre beállított értéket, a PLC vezérli a motort, hogy leállítsa a nyersanyagok továbbítását. Ekkor a szállítószalagon vannak olyan nyersanyagok, amelyeket nem lehet megvásárolni, így a rendszerszoftver jelentős időbeli késéssel rendelkezik. (3) A vezérelhető funkció az, hogy a tápegység kapcsolható.

A rendszerszoftver indítási és leállítási műveletei mind kapcsolási mennyiségek. (4) Az automatikus adagolási rendszer minden normál munkaterületen lineáris. Ezért figyelembe vesszük az olyan vezérlési módszerek használatát, mint a gyors, lassú sebesség és a megszakító adagolási parancs korai továbbítása, valamint a PLC önzáró és reteszelő technológiájának használatát a fűszerezés zökkenőmentes kifejlődésének biztosítása érdekében.

A rendszerszoftver elindítása után az ipari vezérlő számítógép továbbítja az adagolás kezdetének adatjelét a PLC-nek, amely vezérli a lágyindítót, hogy a motor gyorsan elkezdje az adagolást. Ezenkívül az ipari automatizálási szerver folyamatosan tölti a többfejű mérleg mérési adatait a soros kommunikációnak megfelelően. Amikor a nettó tömeg értéke közel van az előre beállított értékhez, az ipari automatizálási szerver továbbítja a PLC-nek az adagolás leállítására vonatkozó vezérlőkódot. Ekkor a PLC lassú adagolásra vezérli a lágyindítót, és az előre beállított érték és a fajlagos adagolás előre meghatározható az átviteli szervezeten lévő maradék nyersanyagok alapján. Amikor a hiba és az átviteli szerkezeten lévő maradék nyersanyag rendellenes, a PLC valójában egy leállítási parancsot küld, amelyet a lágyindító végrehajt, majd a motor leállítását vezérli. A lépések az 1. ábrán láthatók. Automatikus adagolási rendszer szoftver 3 Ipari automatizálási szerver szoftverfejlesztés Az ipari vezérlő számítógép legfontosabb napi feladatai a következők: (1) A teljes fűszerezési folyamat animált megjelenítési információinak megjelenítése.

(2) Küldje el a vezérlőkódot a PLC-nek, és töltse be a PLC működését. (3) Töltse be a mérési adatjelet a többfejes mérlegre, jelenítse meg a mérési értéket a képernyőn, és küldje el a parancsot a PLC-nek a mérési adatinformációknak megfelelően. (4) Adatbázis lekérdezés és űrlap, fűszerezési adatok tárolása, űrlap másolása.

(5) A titkos recept fejlesztése és módosítása. (6) Egyéb funkciók, például kiegészítő riasztás a fűszerezés során előforduló gyakori hibákhoz. 3.1 A fűszerezéshez használt mobiltelefon-szoftver oldaltervezése Az ipari vezérlő számítógépes alkalmazás Longchuanqiao konfigurációs tervezési sémája az ipari érintőképernyőn, az ipari vezérlőrendszer konfigurációja valójában egy fejlesztőszoftver szolgáltatási platform, amelyet az ügyfelek saját igényeik szerint fejleszthetnek.

A feldolgozási technológiai előírásoknak megfelelően fejlesztünk és tervezünk egy felhasználóbarát ipari érintőképernyőt a szervizplatformon található összes videomegfigyelő rendszerhez, és a kezelő valós időben kommunikálhat a helyszíni gépekkel és berendezésekkel az ezen az oldalon leírtak szerint. A Longchuanqiao mobiltelefon-szoftver egy HMI/SCADA ipari vezérlőautomatizálási konfiguráció, amely integrált képarányú és adatvizualizációs fejlesztőeszközt biztosít. Ez a szoftver a következő jellemzőkkel rendelkezik: (1) Különböző kommunikációs funkciók.

A Longchuan híd konfigurációja [3] a következő kommunikációs funkciókra alkalmas: 1) Alkalmas soros kommunikációs módszerekhez, mint például az RS232, RS422 és RS485, valamint olyan módszerekhez, mint az átjátszó, telefonos tárcsázás, telefonos lekérdezés és tárcsázás. 2) Az Ethernet interfész kommunikáció kábeltévé Ethernet interfészhez és vezeték nélküli hálózati Ethernet interfészhez is alkalmazható. 3) Minden gép és berendezés illesztőprogramja kompatibilis a GPRS, CDMA, GSM és egyéb mobilinternet-specifikációkkal.

(2) Kényelmes fejlesztő- és tervezőrendszer szoftver. A különféle komponensek és vezérlők alkotják a hatékony HMI fejlesztő- és tervezőrendszer szoftvert; a továbbfejlesztett csatlakozási színek és aszimptotikus színeffektek forrásból megoldják azt a problémát, hogy sok hasonló mobiltelefon-szoftver túl sok csatlakozási színt és aszimptotikus színt használ, ami komoly veszélyt jelent a felület frissítésére. A rendszer szoftverének működésének nagy sebessége és nagy hatékonysága is problémát jelent; a vektoros anyagokból álló algráfok több formája kényelmesebbé teszi a mérnöki projektek felületének létrehozását; objektumorientált gondolkodásmódot mutat, beágyazott közvetett független változókat, köztes változókat, adatbázis-lekérdezések független változóit, alkalmazható egyéni függvényekre és egyedi megrendelésekre. (3) Nyílt.

A Longchuan Bridge konfigurációjának nyitottsága főként a következő aspektusokban nyilvánul meg: 1) Az adatbázis-lekérdezések VBA-val történő böngészéséhez Excel használható. 2) A mobiltelefon-szoftver egy nyílt rendszerarchitektúra, amely teljes mértékben alkalmazható a DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX és DNA specifikációkra. Különböző formájú külső böngésző socketeket biztosít, például OLE, COM/DCOM, dinamikus csatolású függvénytár stb., ami megkönnyíti az ügyfelek számára a különféle elterjedt fejlesztői környezetek (például VC++, VB stb.) használatát a mélyreható másodlagos fejlesztés elvégzéséhez.

3) A Longchuan Bridge konfigurációs I/O illesztőprogram-szoftverének rendszerarchitektúrája nyílt struktúrájú, és a socketek forráskódjának egy része teljes mértékben publikált, így az ügyfelek önállóan fejleszthetik az illesztőprogram-szoftvert. (4) Adatbázis-lekérdezési funkció. A Longchuan Bridge konfigurációja egy idősoros adatbázissal van beágyazva, és számos funkcionális blokk van beágyazva az idősoros adatbázisba az adatfeldolgozási módszerek és -tárolás érdekében, amelyek összefoglalást, statisztikai elemzést, manipulációt és linearizálást stb. végezhetnek különféle funkciókban. (5) Különböző gépekre, berendezésekre és rendszerbuszokra alkalmazható.

Alkalmas PLC-khez, vezérlőkhöz, multifunkciós műszerekhez, mobil intelligens terminálokhoz és intelligens vezérlőmodulokhoz, amelyeket a világ leghíresebb gyártói gyártanak; továbbá szabványos számítógépes interfészekhez is, mint például a Profibus, Can, LonWorks és Modbus. 3.2 A rendszer I/O szintje A Longchuan Bridge konfigurációja idősoros adatbázispontokat használ az I/O pontok jelzésére. Az elemzés után a rendszerszoftvernek három I/O ponttal kell rendelkeznie, és két adatreferencia-pontot használnak a motor indításának és leállításának vezérlésére a PLC szerint. Ezért e két pont adatinformációs kapcsolatát a PLC két adatkötetes I/O-jaként választják ki. Kilépés.

Egy szimulációs pont a többfejű mérlegről betöltött valós idejű adatok ábrázolására szolgál, így az adott ponton található adatinformáció a többfejű mérleg pontos méréséhez kapcsolódik. 4 Kommunikációs programozás tervezése A kommunikációs programozás tervezése három részből áll, az első rész a szerver és a PLC közötti kommunikáció; a második rész a szerver és a többfejű mérleg közötti kommunikáció; a harmadik rész a PLC és a lágyindító közötti kommunikáció. 4.1 A szerver és a PLC közötti kommunikációs konfiguráció általában a népszerű PLC illesztőprogram-szoftverrel van beágyazva. Először egy új PLC virtuális gépet hoznak létre a Longchuan Bridge konfigurációban. A virtuális gép modelljének és specifikációjának meg kell egyeznie a tényleges alkalmazással. A PLC modellek és specifikációk megegyeznek. Ha a szükséges PLC modellspecifikációk nem találhatók meg a konfigurációban, a mobiltelefon-szoftver gyártója ingyenesen felhatalmazást kaphat egy ilyen típusú és specifikációjú új PLC illesztőprogram fejlesztésére és tervezésére.

A virtuális gépet a valódi gép kivetítésére használják. Itt a mindenki által használt PLC egy SimensS7-300, és a szerver úgy van beállítva, hogy a PLC-vel a soros kommunikáció 1 szerint kommunikáljon. 4.2 Kommunikáció a szerver és a többfejű mérleg között A többfejű mérleghez a Hangzhou Sifang többfejű mérlegét használjuk. Annak érdekében, hogy a műszerfal és a konfiguráció közötti kommunikáció a lehető legjobb legyen, külön felhatalmaztuk a Longchuanqiao Enterprise-t a műszerfal fejlesztésére. A meghajtó szoftver megtervezésre kerül. Először is kiválasztjuk a szükséges gépberendezés típusát a konfigurált meghajtókönyvtárból, és ehhez a típushoz létrehozunk egy virtuális gépberendezést a valódi többfejű mérleg kivetítéséhez, majd beállítjuk a kommunikációs portszámot a műszerfal és a számítógép között, valamint a kommunikációs protokollokat.

4.3 Kommunikáció a PLC és a lágyindító között Mivel a fűszergyártó műhelyben sokféle alapanyag található, a fűszerezés kényelme érdekében több szállítószalagot állítottunk be. Ezért az automatikus adagolási rendszer egy PLC-jét több lágyindítóhoz kell csatlakoztatni. Ezért a PLC és a lágyindító közötti Profibus rendszerbuszt használjuk a kommunikációhoz, behelyezzük a speciális Profibus kommunikációs vezérlőmodult a lágyindítóba, beállítjuk a lágyindító slave állomásának részletes címét, majd a Profibus rádiófrekvenciának megfelelően csatlakozunk. A vezérlő a PLC-hez csatlakozik, és a PLC a programozásnak megfelelően elküldi és fogadja az üzenetformátumot a lágyindítónak, elküldi a műveleti szót a lágyindítónak, és betölti az állapotszót a lágyindító alapértelmezéséből. A CPU315-3DP Profibus domainnévként használatos, és minden lágyindító, amely a domainnévvel kommunikál, Profibus slave állomásnak tekinthető.

Kommunikáció során a domain név választja ki a slave állomást az adatok továbbítására a kommunikációs üzenet formátumában található részletes címazonosító alapján. Maga a slave állomás nem tud aktívan adatokat továbbítani, és az egyes slave állomások nem tudják azonnal végrehajtani az információtartalom továbbítását. A rendszerszoftverben használt lágyindító modellek és specifikációk mind Siemens MicroMaster430 sorozatú termékek [4].

A PLC és a lágyindító közötti kommunikációs kulcs két definíciót foglal magában. Az első az adatüzenet formátuma, a második a manipulációs szó és az állapotszó. (1) Kommunikációs üzenet formátuma.

Minden üzenet formátuma az STX azonosítóval kezdődik, majd a hossz az LGE-t jelzi, és a részletes cím ADR bájtjainak száma következik, ezt követi a kiválasztott adatinformációs azonosító. Az üzenetformátum az adatinformációs blokk detektor BCC-jével végződik. A kulcsmezőnevek a következőképpen vannak kifejezve: Az STX mező egy egybájtos ASCII azonosító (02hex), amely az üzenet tartalmának kezdetét jelzi. Az LGE terület egy bájt, amely a bájtok számát jelzi, majd az adott információ tartalmát. Az ADR terület egy bájt, amely az állomáscsomópont (azaz a lágyindító) részletes címe.

A BCC terület egy egy bájt hosszú ellenőrzőösszeg, amely az információtartalom elfogadhatóságának ellenőrzésére szolgál. Ez az üzenet tartalmában a BCC előtti bájtok teljes száma, amely „XOR”-ként szolgál a számítás eredményéhez képest. Ha a lágyindító által fogadott információtartalom érvénytelen az ellenőrzőösszeg számítási eredménye szerint, akkor elveti az információtartalmat, és nem küld válasz adatjelet a domainnévre.

(2) Manipulációs szó és állapotszó. A PLC a lágyindító PKW területének megfelelően képes olvasni és írni a lágyindító változó értékét, majd módosítani vagy vezérelni a lágyindító működési állapotát. Ebben a rendszerszoftverben a PLC beolvassa az ezen a területen található adatinformációkat, és egy speciális adatinformációs területre helyezi azokat, hogy az ipari vezérlőszámítógép megtekinthesse azokat, és a megtekintési eredmény megjeleníti az információkat az ipari vezérlőszámítógépen.

5 Eredmény A rendszerszoftver elvégezte a szükséges automatikus adagolási napi feladatokat az ipari vezérlő számítógép, a PLC és a lágyindító kölcsönös együttműködésének megfelelően. A rendszerszoftvert 2008 májusa óta szállítják és használják. A napi adagolási tömeg 100 tonna, és 10 titkos recept végrehajtása történik. Fel és le nemcsak a működési állapot információit jeleníti meg valós időben, hanem a titkos receptek változásainak és frissítéseinek funkcióit is; a konkrét működési utasításokat, a rendszerszoftver zökkenőmentesen és megbízhatóan működik, az ipari érintőképernyő szép és elegáns, a tényleges működés pedig kényelmes. Ezenkívül a rendszerszoftver átveszi a konfigurációfejlesztési tervet, kényelmet biztosítva a későbbi frissítésekhez.

Szerző: Smartweigh– Többfejű súlyozó gyártók

Szerző: Smartweigh– Lineáris súlyozó

Szerző: Smartweigh– Lineáris súlyú csomagológép

Szerző: Smartweigh– Többfejű súlyozó csomagológép

Szerző: Smartweigh– Tálca szétválasztó

Szerző: Smartweigh– Kagylóhéj csomagológép

Szerző: Smartweigh– Kombinált súlyozó

Szerző: Smartweigh– Doypack csomagológép

Szerző: Smartweigh– Előregyártott táskacsomagoló gép

Szerző: Smartweigh– Rotációs csomagológép

Szerző: Smartweigh– Függőleges csomagológép

Szerző: Smartweigh– VFFS csomagológép