Desain sistem kontrol penimbangan otomatis berbasis PLC dan timbangan multihead.

Penulis: Smartweigh– Pemberat Multi Kepala

1. Kata Pengantar Di bidang manufaktur timbangan pintar Zhongshan, pencampuran bahan baku umumnya merupakan pencampuran bahan baku dalam proporsi tertentu untuk menghasilkan bahan baku baru. Oleh karena itu, pencampuran bahan baku merupakan komponen kunci dalam manufaktur di bidang ini. Dalam proses pengolahan, berbagai bahan baku harus dicampur secara merata sesuai dengan proporsi yang telah ditentukan, dan harus dilakukan dengan menggunakan mesin pencampuran. Pada tahap ini, pabrik pengolahan umumnya menggunakan dua metode. Metode pertama menggunakan penimbangan manual, kemudian berbagai bahan baku dengan proporsi yang telah ditentukan dimasukkan secara terpisah ke dalam mesin pencampuran dan dicampur. Cara lainnya adalah penimbangan otomatis, pencampuran sepenuhnya otomatis.

Karena banyak bahan baku awal berupa bubuk atau butiran, saat proses penambahan bahan baku secara manual, tubuh sangat mudah menghirup debu dan kotoran lainnya, yang menyebabkan bahaya kerja, meningkatkan risiko produksi, dan biaya modal manusia. Oleh karena itu, penambahan bahan baku secara manual tidak dapat dikelola di lokasi konstruksi, dan sangat rentan terhadap ketidaksesuaian, tidak hanya kualitas yang tidak dapat dijamin, tetapi juga biaya manajemen meningkat. Untuk lebih memastikan kualitas produk dan meningkatkan produktivitas, ditetapkan bahwa perangkat lunak sistem penambahan bahan baku otomatis yang akurat dan andal harus dipilih. 2. Menurut sistem penambahan bahan baku otomatis PLC, komputer kontrol industri, dan timbangan multihead. Dalam sistem penambahan bahan baku otomatis Zhongshan Smart Weigh saat ini, para pekerja pertama-tama mengangkut bahan baku ke bengkel penimbangan. Setelah penimbangan selesai, bahan baku dikirim secara manual ke mesin penambahan bahan baku. Untuk melakukan penambahan bahan baku, bengkel produksi penimbangan menggunakan timbangan multihead Hangzhou Sifang untuk melakukan penimbangan. Menurut port RS232, timbangan tersebut terhubung ke server otomatisasi industri. Server otomatisasi industri yang terletak di ruang kontrol utama bertanggung jawab untuk mencatat hasil penimbangan dan menampilkan informasi data penimbangan. Selain itu, operator dapat mengontrol secara manual mulai dan berhentinya seluruh proses pembumbuan di ruang kontrol utama sesuai dengan rangkaian kontrol.

Metode semacam ini tidak efisien. Selain itu, proses program DOS yang dikembangkan dan dirancang dalam bahasa C berjalan di server [1], yang memiliki skalabilitas yang buruk dan teknologi interaksi manusia-komputer yang sulit, dan tidak dapat melaksanakan semua ketentuan untuk pengelompokan otomatis. Untuk meningkatkan efisiensi produksi dan mengendalikan biaya, sistem pengelompokan otomatis harus dipilih. Sistem baru ini mengadopsi struktur relasional master-slave.

Komputer industri digunakan sebagai server atas, dan PLC Siemens[2], soft starter, dan timbangan multihead digunakan sebagai slave atas dan bawah. Server berperan sebagai pemimpin, menyelesaikan manajemen komunikasi dan operasi setiap slave, dan menghubungkan port komunikasi asinkron RS-232 dari komputer kontrol industri dengan PLC setelah konversi sinyal pulsa, menciptakan saluran keamanan fisik untuk komunikasi antara komputer atas dan bawah; Menghubungkan port RS-232 lain dari server ke port komunikasi timbangan multihead untuk membentuk saluran keamanan fisik kedua. Perangkat lunak komputer atas memilih metode polling untuk berkomunikasi dengan stasiun slave satu per satu.

Perangkat lunak komputer atas mengirimkan hasil perencanaan keseluruhan tugas harian ke PLC. Selama seluruh proses operasi PLC, perangkat lunak komputer atas menggunakan instruksi koneksi perangkat lunak komputer atas untuk memantau operasi komputer bawah dan isi area informasi data, dan segera memuat data PLC. Data real-time dari situasi internal dan timbangan multihead-nya ditampilkan pada perangkat lunak komputer host. Secara keseluruhan, perangkat lunak sistem memiliki fungsi-fungsi berikut: ① Penimbangan otomatis sepenuhnya. Setelah resep rahasia ditetapkan, perangkat lunak sistem secara otomatis menimbang bahan-bahan sesuai dengan resep rahasia tanpa campur tangan staf operasi aktual; ② Memiliki fungsi formulir, yang dapat menghasilkan laporan harian dan formulir real-time, serta laporan bulanan, laporan tahunan, dll.; ③ Peningkatan dan modifikasi tabel secara dinamis, perangkat lunak sistem memberikan wewenang kepada personel profesional dan teknis atau staf operasi aktual untuk memodifikasi sesuai dengan wewenang manajemen yang ditetapkan, meningkatkan kontrol resep rahasia, dan mencatat waktu dan operasi aktual dari modifikasi tersebut. Nomor seri staf; 4. Fungsi perbaikan saat listrik padam, perangkat lunak sistem dapat memperbaiki catatan pengukuran yang akurat sebelum listrik padam ketika listrik tiba-tiba padam; 5. Fungsi berbagi jaringan area lokal, server dapat berbagi informasi data sumber daya di jaringan area lokal, dan orang-orang yang bertanggung jawab di bengkel produksi dapat melacak kemajuan konstruksi dan kondisi lainnya. 2.1 Komposisi sistem Semua mixer batching otomatis terdiri dari komputer industri, PLC, timbangan multihead produksi industri, soft starter, motor getaran, mixer, sensor, conveyor belt, dll.

Komputer kontrol industri tingkat atas menampilkan halaman teknologi interaksi manusia-komputer, dan melakukan fungsi-fungsi seperti manipulasi input konten informasi, manajemen basis data, tampilan informasi data, penyimpanan, analisis statistik, dan formulir. Perangkat lunak komputer tingkat atas menggunakan komputer kontrol industri IPC810. Tugas-tugas utamanya adalah sebagai berikut: Server otomatisasi industri pertama-tama memuat resep rahasia dengan nomor seri tertentu sesuai dengan pesanan staf operasi aktual, dan kemudian, sesuai dengan proporsi dan urutan bumbu dalam resep rahasia, mengirimkan perintah untuk memulai proses pembumbuan ke PLC, sehingga PLC dapat memulai perangkat lunak khusus. Dalam seluruh proses pembumbuan, server otomatisasi industri menggunakan metode polling untuk memuat kata status PLC secara real-time untuk menguasai operasi PLC dan mesin-mesin bawahannya; Informasi data penimbangan, sesuai dengan strategi pembumbuan, ketika penimbangan mendekati nilai yang telah ditentukan dalam resep rahasia, server mengirimkan perintah ke PLC untuk menghentikan pembumbuan. Ketika semua bahan baku pada resep rahasia telah disiapkan, seluruh proses pembumbuan dihentikan sementara, menunggu pesanan dari staf operasi aktual.

Selama seluruh proses pengoperasian perangkat lunak sistem, PLC berkomunikasi dengan perangkat lunak komputer host secara real-time untuk memastikan konsistensi antara informasi data yang ditampilkan pada halaman dan informasi data spesifik di tempat. Semua dapat dikirim ke PLC secara langsung. Tugas utama PLC meliputi: ①Menerima instruksi yang diberikan oleh perangkat lunak komputer atas, dan mengontrol start, stop, dan kecepatan motor getar sesuai dengan soft starter; ②Memuat status pengoperasian soft starter ke area informasi data memori pengoperasian secara real-time oleh komputer kontrol industri; ③Mempersiapkan berbagai kondisi dirinya sendiri dalam bentuk kata status, dan komputer kontrol industri dapat memuatnya secara langsung. 2.2 Metode kontrol dan seluruh proses pengolahan Menurut analisis karakteristik seluruh proses pengolahan, diperoleh bahwa seluruh proses pengolahan memiliki karakteristik sebagai berikut: (1) Target yang diukur adalah perangkat lunak sistem unilateral yang tidak dapat dibalik. Tidak ada cara bagi bahan baku untuk kembali ke sabuk konveyor lagi dari mesin pencampur.

(2) Terdapat jeda waktu yang signifikan. Ketika bumbu mencapai nilai yang telah ditentukan, PLC mengontrol motor untuk menghentikan transmisi bahan baku. Pada saat ini, terdapat beberapa bahan baku di sabuk konveyor yang tidak dapat dibeli, sehingga perangkat lunak sistem mengalami jeda waktu yang signifikan. (3) Fitur yang dapat dikontrol adalah catu daya dapat diubah.

Operasi mulai dan berhenti perangkat lunak sistem semuanya merupakan kuantitas pengalihan. (4) Sistem batching otomatis bersifat linier di semua area kerja normal. Oleh karena itu, kami mempertimbangkan penggunaan metode kontrol seperti kecepatan cepat, kecepatan lambat, dan transmisi awal perintah pemberian makan penghentian, dan penggunaan teknologi penguncian dan interlocking PLC untuk memastikan perkembangan bumbu yang lancar.

Setelah perangkat lunak sistem dijalankan, komputer kontrol industri mengirimkan sinyal data awal pemberian makan ke PLC, dan PLC mengontrol soft starter untuk menggerakkan motor agar memulai pemberian makan dengan cepat. Selain itu, server otomatisasi industri terus menerus memuat informasi data penimbangan timbangan multihead sesuai dengan komunikasi serial. Ketika nilai berat bersih mendekati nilai yang telah ditetapkan, server otomatisasi industri mengirimkan kode kontrol untuk menghentikan pemberian makan ke PLC. Pada saat ini, PLC mengontrol soft starter untuk melakukan pemberian makan lambat, dan nilai yang telah ditetapkan serta pemberian makan spesifik dapat ditentukan sebelumnya berdasarkan sisa bahan baku pada struktur transmisi. Ketika terjadi kesalahan dan sisa bahan baku pada struktur transmisi tidak normal, PLC mengirimkan perintah penghentian, yang dieksekusi oleh soft starter, dan kemudian mengontrol motor untuk mati. Langkah-langkahnya ditunjukkan pada Gambar 1. Perangkat lunak sistem batching otomatis 3 Pengembangan perangkat lunak server otomatisasi industri Tugas harian utama komputer kontrol industri adalah sebagai berikut: (1) Menampilkan informasi tampilan animasi dari seluruh proses pembumbuan.

(2) Mengirimkan kode kontrol ke PLC dan memuat operasi PLC. (3) Memuat sinyal data penimbangan pada timbangan multihead, menampilkan nilai penimbangan pada layar tampilan, dan mengirimkan perintah ke PLC sesuai dengan informasi data penimbangan. (4) Melakukan query database dan mengisi formulir, menyimpan informasi data bumbu, dan menyalin formulir.

(5) Peningkatan dan modifikasi resep rahasia. (6) Fungsi lain seperti alarm tambahan untuk kesalahan umum dalam pembumbuan. 3.1 Desain halaman perangkat lunak ponsel pembumbuan Aplikasi komputer kontrol industri Skema desain konfigurasi Longchuanqiao layar sentuh industri, konfigurasi sistem kontrol industri sebenarnya adalah platform layanan perangkat lunak pengembangan yang dapat dikembangkan oleh pelanggan sesuai dengan kebutuhan mereka sendiri.

Kami dapat mengembangkan dan mendesain layar sentuh industri yang ramah pengguna untuk semua sistem pengawasan video pada platform layanan sesuai dengan peraturan teknologi pemrosesan, dan operator dapat berinteraksi dengan mesin dan peralatan di lokasi secara real-time sesuai dengan halaman ini. Perangkat lunak ponsel Longchuanqiao adalah konfigurasi otomatisasi kontrol industri HMI/SCADA, yang menyediakan alat pengembangan dengan rasio aspek terintegrasi dan visualisasi data. Perangkat lunak ini memiliki karakteristik sebagai berikut: (1) Berbagai fungsi komunikasi.

Konfigurasi Jembatan Longchuan [3] cocok untuk fungsi komunikasi berikut: 1) Cocok untuk metode komunikasi serial seperti RS232, RS422, dan RS485, serta metode seperti repeater, panggilan telepon, polling telepon, dan panggilan. 2) Komunikasi antarmuka Ethernet juga berlaku untuk antarmuka Ethernet TV kabel dan antarmuka Ethernet jaringan nirkabel. 3) Perangkat lunak driver dari semua mesin dan peralatan berlaku untuk spesifikasi GPRS, CDMA, GSM, dan Internet seluler lainnya.

(2) Perangkat lunak sistem pengembangan dan desain yang nyaman. Berbagai komponen dan kontrol membentuk perangkat lunak sistem pengembangan dan desain HMI yang andal; peningkatan warna koneksi dan efek warna asimtotik memecahkan masalah dari sumbernya bahwa banyak perangkat lunak ponsel serupa menggunakan terlalu banyak warna koneksi dan warna asimtotik, yang merupakan ancaman serius terhadap pembaruan antarmuka. Masalah kecepatan tinggi dan efisiensi tinggi operasi perangkat lunak sistem; lebih banyak bentuk sub-grafik material vektor membuatnya lebih mudah untuk membuat antarmuka proyek teknik; menunjukkan metode berpikir berorientasi objek, variabel independen tidak langsung tertanam, variabel perantara, variabel independen kueri basis data, berlaku untuk fungsi khusus dan pesanan khusus. (3) Terbuka.

Keterbukaan konfigurasi Longchuan Bridge terutama terwujud dalam aspek-aspek berikut: 1) Penggunaan Excel untuk menelusuri kueri basis data dengan VBA. 2) Perangkat lunak ponsel merupakan arsitektur sistem terbuka, yang sepenuhnya dapat diterapkan pada spesifikasi DDE, OPC, ODBC/SQL, ActIveX, dan DNA. Perangkat lunak ini menyediakan soket penelusuran eksternal dalam berbagai bentuk seperti OLE, COM/DCOM, pustaka tautan dinamis, dll., yang memudahkan pelanggan untuk menggunakan berbagai lingkungan pengembangan umum (seperti VC++, VB, dll.) untuk melakukan pengembangan sekunder yang mendalam.

3) Arsitektur sistem perangkat lunak driver I/O konfigurasi Longchuan Bridge adalah struktur terbuka, dan sebagian kode sumber soketnya dipublikasikan sepenuhnya, sehingga pelanggan dapat mengembangkan perangkat lunak driver secara mandiri. (4) Fungsi kueri basis data. Konfigurasi Longchuan Bridge dilengkapi dengan basis data deret waktu, dan berbagai blok fungsional tertanam dalam basis data deret waktu untuk metode pemrosesan dan penyimpanan data, yang dapat menyelesaikan berbagai fungsi seperti peringkasan, analisis statistik, manipulasi, dan linearisasi, dll. (5) Dapat diterapkan pada berbagai mesin dan peralatan serta bus sistem.

Sistem ini cocok untuk PLC, pengontrol, instrumen multifungsi, terminal cerdas seluler, dan modul kontrol cerdas yang diproduksi oleh sebagian besar produsen terkenal di seluruh dunia; selain itu, sistem ini juga cocok untuk antarmuka komputer standar seperti Profibus, Can, LonWorks, dan Modbus. 3.2 Tingkat I/O sistem Konfigurasi Jembatan Longchuan menggunakan titik basis data deret waktu untuk menunjukkan titik I/O. Setelah analisis, perangkat lunak sistem harus memiliki tiga titik I/O, dan dua titik referensi data digunakan untuk mengontrol start dan stop motor sesuai dengan PLC. Oleh karena itu, koneksi informasi data dari kedua titik ini dipilih sebagai dua I/O volume data PLC.

Titik simulasi digunakan untuk merepresentasikan data real-time yang dimuat dari timbangan multihead, sehingga informasi data pada titik tersebut terhubung dengan pengukuran tepat dari timbangan multihead. 4 Desain pemrograman komunikasi Desain pemrograman komunikasi mencakup tiga bagian, bagian pertama adalah komunikasi antara server dan PLC; bagian kedua adalah komunikasi antara server dan timbangan multihead; bagian ketiga adalah komunikasi antara PLC dan soft starter. 4.1 Konfigurasi komunikasi antara server dan PLC umumnya tertanam dengan perangkat lunak driver PLC yang populer. Pertama, mesin virtual PLC baru dibuat dalam konfigurasi Longchuan Bridge. Model dan spesifikasi mesin virtual harus konsisten dengan aplikasi aktual. Model dan spesifikasi PLC harus sama. Jika spesifikasi model PLC yang dibutuhkan tidak dapat ditemukan dalam konfigurasi, produsen perangkat lunak ponsel dapat diberi wewenang untuk mengembangkan dan mendesain driver PLC baru dengan tipe dan spesifikasi ini sepenuhnya gratis.

Mesin virtual digunakan untuk memproyeksikan mesin nyata. Di sini, PLC yang digunakan oleh semua orang adalah SimensS7-300, dan server diatur untuk berkomunikasi dengan PLC sesuai dengan komunikasi serial 1. 4.2 Komunikasi antara server dan timbangan multihead Untuk timbangan multihead, kami menggunakan timbangan multihead dari Hangzhou Sifang. Agar komunikasi antara panel instrumen dan konfigurasi berjalan dengan baik, kami secara khusus memberi wewenang kepada Perusahaan Longchuanqiao untuk mengembangkan perangkat lunak driver panel instrumen. Pertama-tama, kami memilih jenis peralatan mesin yang diperlukan dari direktori driver yang dikonfigurasi, dan untuk jenis ini, membuat peralatan mesin virtual untuk memproyeksikan timbangan multihead nyata, dan kemudian mengatur nomor port komunikasi antara dasbor dan komputer serta protokol komunikasi.

4.3 Komunikasi antara PLC dan soft starter Karena terdapat beragam bahan baku di bengkel produksi bumbu, kami telah memasang beberapa conveyor belt untuk memudahkan proses pembumbuan. Oleh karena itu, satu PLC dari sistem batching otomatis harus terhubung ke beberapa soft starter. Maka, kami menggunakan bus sistem Profibus antara PLC dan soft starter untuk melakukan komunikasi, memasukkan modul kontrol komunikasi Profibus khusus ke dalam soft starter, dan mengatur alamat detail stasiun slave soft starter, kemudian menghubungkannya sesuai dengan frekuensi radio Profibus. Pengontrol terhubung ke PLC, dan PLC menyelesaikan pengiriman dan penerimaan format pesan ke soft starter sesuai dengan pemrograman, mengirimkan kata operasi ke soft starter, dan memuat kata status dari rumah soft starter. CPU315-3DP digunakan sebagai nama domain Profibus, dan setiap soft starter yang berkomunikasi dengan nama domain tersebut dapat dianggap sebagai stasiun slave Profibus.

Selama komunikasi, nama domain memilih stasiun slave untuk mengirimkan data sesuai dengan pengidentifikasi alamat terperinci dalam format pesan komunikasi. Stasiun slave itu sendiri tidak dapat secara aktif mengirimkan data, dan setiap stasiun slave tidak dapat segera melakukan transmisi konten informasi. Model dan spesifikasi soft starter yang digunakan dalam perangkat lunak sistem semuanya adalah produk seri Siemens MicroMaster430 [4].

Kunci komunikasi utama antara PLC dan soft starter melibatkan dua definisi. Pertama adalah format pesan data, dan kedua adalah kata manipulasi dan kata status. (1) Format pesan komunikasi.

Format setiap pesan dimulai dengan pengidentifikasi STX, kemudian panjangnya menunjukkan LGE dan jumlah byte dari alamat rinci ADR, diikuti oleh pengidentifikasi informasi data yang dipilih. Format pesan diakhiri dengan detektor BCC dari blok informasi data. Nama bidang kunci dinyatakan sebagai berikut: Bidang STX adalah pengidentifikasi ASCII satu byte (02hex) yang menunjukkan awal isi pesan. Area LGE adalah satu byte, menunjukkan jumlah byte yang diikuti oleh isi informasi ini. Area ADR adalah satu byte, yang merupakan alamat rinci dari node stasiun (yaitu, soft starter).

Area BCC adalah checksum dengan panjang satu byte, yang digunakan untuk memeriksa apakah isi informasi tersebut masuk akal. Ini adalah jumlah total byte sebelum BCC dalam isi pesan yang di-"XOR" dengan hasil perhitungan. Jika isi informasi yang diterima oleh soft starter tidak valid menurut hasil perhitungan checksum, maka informasi tersebut akan dibuang, dan sinyal data balasan tidak akan dikirim ke nama domain.

(2) Kata manipulasi dan kata status. PLC dapat membaca dan menulis nilai variabel soft starter sesuai dengan area PKW soft starter, dan kemudian mengubah atau menguasai status pengoperasian soft starter. Dalam perangkat lunak sistem ini, PLC membaca informasi data di area ini dan menempatkannya di area informasi data khusus agar dapat dilihat oleh komputer kontrol industri, dan hasil tampilan tersebut menampilkan informasi pada komputer kontrol industri.

5 Hasil Perangkat lunak sistem menyelesaikan tugas harian pencampuran otomatis yang diperlukan sesuai dengan kerja sama timbal balik antara komputer kontrol industri, PLC, dan soft starter. Perangkat lunak sistem telah dikirim dan digunakan sejak Mei 2008. Berat pencampuran harian adalah 100 ton, dan 10 resep rahasia dijalankan. Naik dan turun, sistem tidak hanya dapat menampilkan informasi status kerja secara real-time, tetapi juga menunjukkan fungsi perubahan dan peningkatan resep rahasia; instruksi operasi spesifik, perangkat lunak sistem beroperasi dengan lancar dan andal, layar sentuh industri indah dan elegan, dan pengoperasian aktual mudah. ​​Selain itu, perangkat lunak sistem mengadopsi desain pengembangan konfigurasi, yang dapat memberikan kemudahan untuk peningkatan selanjutnya.

Penulis: Smartweigh– Produsen Timbangan Multihead

Penulis: Smartweigh– Pemberat Linier

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Timbangan Linier

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Timbangan Multihead

Penulis: Smartweigh– Penurun Baki

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Cangkang Kerang

Penulis: Smartweigh– Timbangan Kombinasi

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Doypack

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Tas Siap Pakai

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Putar

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas Vertikal

Penulis: Smartweigh– Mesin Pengemas VFFS