Proiectarea unui sistem automat de control al dozării bazat pe PLC și cântăritor multihead

Autor: Smartweigh– Ponderator cu mai multe capete

1 Prefață În domeniul producției de materie primă cu cântărire inteligentă Zhongshan, condimentarea este, în general, amestecarea materiilor prime într-o anumită proporție pentru a produce o nouă materie primă. Prin urmare, condimentarea este o componentă cheie a producției în acest domeniu. În procesul de procesare, diverse materii prime trebuie amestecate uniform, în strictă conformitate cu proporția și trebuie efectuată cu ajutorul utilajelor de condimentare. În această etapă, fabricile de procesare utilizează în general două metode. Prima metodă utilizează cântărirea manuală, iar apoi proporția diferitelor materii prime este introdusă separat în mașina de dozare și amestecată. O altă metodă este cântărirea automată, amestecarea complet automată.

Deoarece multe materii prime inițiale sunt pulberi sau granule, în timpul procesării forței de muncă, organismul inhalează foarte ușor praf și alte impurități, provocând riscuri profesionale, crescând riscurile de producție și costurile capitalului uman. Prin urmare, procesarea forței de muncă nu poate fi gestionată pe șantier și este foarte predispusă la neconcordanțe, nu numai că nu se poate garanta calitatea, dar și costurile de gestionare cresc. Pentru a asigura mai bine calitatea produsului și a îmbunătăți productivitatea, se prevede că trebuie selectat un software precis și fiabil pentru sistemul de dozare automată. 2 Conform sistemului de dozare automată al PLC-ului, computerului de control industrial și cântarului multihead În sistemul actual de dozare automată al Zhongshan Smart Weight, muncitorii transportă mai întâi materiile prime la atelierul de cântărire. După finalizarea cântăririi, materiile prime sunt trimise manual la mașina de dozare. Pentru a efectua procesarea, atelierul de producție de cântărire utilizează cântarul multihead de la Hangzhou Sifang pentru a efectua cântărirea. Conform portului RS232, acesta este conectat la serverul de automatizare industrială. Serverul de automatizare industrială situat în camera principală de control este responsabil pentru înregistrarea rezultatelor cântăririi și afișarea informațiilor despre datele de cântărire. În plus, operatorul poate controla manual pornirea și oprirea întregului proces de condimentare în camera principală de control, în funcție de circuitul de control.

Acest tip de metodă nu este eficientă. În plus, procesul programului DOS dezvoltat și proiectat în limbajul C rulează pe server [1], care are o scalabilitate slabă și o tehnologie de interacțiune om-calculator dificilă și nu poate îndeplini toate prevederile pentru procesarea automată în loturi. Pentru a îmbunătăți eficiența producției și a controla costurile, trebuie selectat un sistem automat de procesare în loturi. Noul sistem adoptă structura relațională master-slave.

Calculatorul industrial este utilizat ca server superior, iar PLC-ul Siemens PLC[2], soft starter-ul și cântarul multihead sunt utilizate ca slave superior și inferior. Serverul are rolul principal, completează gestionarea comunicării și operarea fiecărui slave și conectează portul de comunicație asincron RS-232 al computerului de control industrial cu PLC-ul după conversia semnalului impulsurilor, creând un canal de siguranță fizică pentru comunicarea dintre computerele superior și inferior; Conectați un alt port RS-232 al serverului la portul de comunicație al cântarului multihead pentru a forma un al doilea canal de securitate fizică. Software-ul computerului superior selectează metoda de interogare pentru a comunica cu stațiile slave una câte una.

Software-ul computerului superior transmite rezultatele planificării generale a sarcinilor zilnice către PLC. Pe parcursul întregului proces de funcționare a PLC-ului, software-ul computerului superior utilizează instrucțiunile de conectare ale software-ului computerului superior pentru a monitoriza funcționarea computerului inferior și conținutul zonei de informații și încarcă imediat datele PLC-ului. Datele în timp real ale situației interne și ale cântăritorului său multihead sunt afișate pe software-ul computerului gazdă. În general, software-ul sistemului are următoarele funcții: ① Lotare complet automată. După setarea rețetei secrete, software-ul sistemului cântărește automat ingredientele conform rețetei secrete, fără intervenția personalului operațional efectiv; ② Are funcția de formular, care poate genera rapoarte zilnice și formulare în timp real, precum și rapoarte lunare, rapoarte anuale etc.; ③ Îmbunătățirea și modificarea dinamică a tabelului, software-ul sistemului permite personalului profesionist și tehnic sau personalului operațional efectiv să modifice conform autorității de management setate, îmbunătățește controlul rețetei secrete și înregistrează timpul și operarea efectivă a modificării. Număr de serie al personalului; 4. Funcție de reparare la oprire, software-ul sistemului poate repara înregistrările precise ale măsurătorilor înainte de întreruperea alimentării, atunci când alimentarea este brusc întreruptă; 5. Funcție de partajare a rețelei locale, serverul poate partaja informații despre resurse în rețeaua locală, iar atelierul de producție este responsabil. Personalul ține evidența progresului construcției și a altor condiții. 2.1 Compoziția sistemului Toate mixerele automate de dozare sunt compuse dintr-un computer industrial, PLC, cântar multihead pentru producție industrială, demaror soft, motor cu vibrații, mixer, senzor, bandă transportoare etc.

Calculatorul superior de control industrial afișează pagina tehnologiei de interacțiune om-calculator și îndeplinește funcții precum manipularea introducerii conținutului informațiilor, gestionarea bazelor de date, afișarea informațiilor de date, stocarea, analiza statistică și formularele. Software-ul calculatorului superior utilizează calculatorul de control industrial IPC810. Sarcinile sale cheie sunt următoarele: Serverul de automatizare industrială încarcă mai întâi rețeta secretă cu un anumit număr de serie în funcție de ordinea personalului operațional efectiv, apoi, în funcție de proporția și ordinea condimentării din rețeta secretă, transmite comanda de pornire a condimentării către PLC, astfel încât PLC să poată porni software-ul special. Lansator. În întregul proces de condimentare, serverul de automatizare industrială utilizează metoda de interogare pentru a încărca cuvântul de stare al PLC-ului în timp real pentru a stăpâni funcționarea PLC-ului și a mașinilor sale subordonate; Informațiile despre datele de cântărire, conform strategiei de condimentare, atunci când cântărirea este aproape de valoarea presetată în rețeta secretă, serverul trimite o comandă către PLC pentru a termina condimentarea. Când toate materiile prime dintr-o rețetă secretă au fost pregătite, întregul proces de condimentare este suspendat, așteptând ordinea personalului operațional efectiv.

Pe parcursul întregului proces de funcționare a software-ului sistemului, PLC-ul comunică în timp real cu software-ul computerului gazdă pentru a asigura consecvența dintre informațiile afișate pe pagină și informațiile specifice de pe loc. Toate acestea pot fi trimise imediat către PLC. Sarcinile cheie ale PLC-ului includ: ①Acceptarea instrucțiunilor transmise de software-ul computerului superior și controlul pornirii, opririi și vitezei motorului vibrator în funcție de soft starter; ②Încărcarea stării de funcționare a soft starterului în timp real. Zona de informații despre datele de memorie este încărcată de computerul de control industrial; ③ Pregătirea diverselor condiții sub formă de cuvinte de stare, iar computerul de control industrial poate fi încărcat imediat. 2.2 Metoda de control și întregul proces de condimentare Conform analizei caracteristicilor întregului proces de condimentare, se obține că întregul proces de condimentare are următoarele caracteristici: (1) Ținta măsurată este un software de sistem unilateral ireversibil. Nu există nicio modalitate ca materia primă să se întoarcă din nou pe banda transportoare de la mașina de dozare.

(2) Are o întârziere semnificativă. Când condimentarea atinge valoarea presetată, PLC-ul controlează motorul pentru a opri transmiterea materiilor prime. În acest moment, există unele materii prime pe banda transportoare care nu pot fi achiziționate, așa că software-ul sistemului are o întârziere semnificativă. (3) Caracteristica controlabilă este că sursa de alimentare este comutabilă.

Operațiunile de pornire și oprire ale software-ului sistemului sunt toate mărimi de comutare. (4) Sistemul automat de dozare este liniar în toate zonele normale de lucru. Prin urmare, luăm în considerare utilizarea metodelor de control, cum ar fi rapiditatea, viteza lentă și transmiterea timpurie a comenzii de alimentare de terminare, precum și utilizarea tehnologiei de autoblocare și interblocare a PLC-ului pentru a asigura dezvoltarea lină a condimentării.

După pornirea software-ului sistemului, computerul de control industrial transmite semnalul de date privind începerea alimentării către PLC, iar PLC controlează soft starterul pentru a acționa motorul și a începe alimentarea rapidă. În plus, serverul de automatizare industrială încarcă continuu informațiile despre datele de cântărire ale cântarului multihead conform comunicației seriale. Când valoarea greutății nete este apropiată de valoarea presetată, serverul de automatizare industrială transmite codul de control pentru terminarea alimentării către PLC. În acest moment, PLC controlează soft starterul pentru a efectua alimentarea lentă, iar valoarea presetată și alimentarea specifică pot fi determinate în prealabil în funcție de materiile prime reziduale din cadrul sistemului de transmisie. Când eroarea și materia primă reziduală din structura de transmisie sunt anormale, PLC trimite de fapt o comandă de terminare, care este executată de soft starter, apoi controlează oprirea motorului. Pașii sunt prezentați în Figura 1. Software pentru sistemul de dozare automată 3 Dezvoltare software pentru server de automatizare industrială Sarcinile zilnice cheie ale computerului de control industrial sunt următoarele: (1) Afișarea informațiilor de animație despre întregul proces de condimentare.

(2) Trimiteți codul de control către PLC și încărcați operațiunile PLC-ului. (3) Încărcați semnalul datelor de cântărire pe cântarul multihead, afișați valoarea cântăririi pe ecranul de afișare și transmiteți comanda către PLC în funcție de informațiile din datele de cântărire. (4) Interogare și formular în baza de date, stocarea informațiilor despre datele de condimentare, copierea formularului.

(5) Îmbunătățirea și modificarea rețetei secrete. (6) Alte funcții, cum ar fi alarma auxiliară pentru defecțiuni comune la condimentare. 3.1 Designul paginii software-ului pentru telefonul mobil pentru condimentare Aplicația computerizată de control industrial Longchuanqiao are schema de proiectare a configurației ecranului tactil industrial, configurația sistemului de control industrial fiind de fapt o platformă de servicii software de dezvoltare care poate fi dezvoltată de clienți în funcție de propriile nevoi.

Putem dezvolta și proiecta un ecran tactil industrial prietenos pentru toate sistemele de supraveghere video de pe platforma de servicii, în conformitate cu reglementările tehnologiei de procesare, iar operatorul poate interacționa cu utilajele și echipamentele de la fața locului în timp real, conform acestei pagini. Software-ul pentru telefon mobil Longchuanqiao este o configurație de automatizare a controlului industrial HMI/SCADA, care oferă un instrument de dezvoltare cu raport de aspect integrat și vizualizare a datelor. Acest software are următoarele caracteristici: (1) Diverse funcții de comunicare.

Configurația Longchuan Bridge [3] este potrivită pentru următoarele funcții de comunicare: 1) Este potrivită pentru metode de comunicare serială, cum ar fi RS232, RS422 și RS485, precum și pentru metode precum repetor, apelare telefonică, interogare telefonică și apelare. 2) Comunicarea prin interfață Ethernet este aplicabilă și interfeței Ethernet pentru televiziunea prin cablu și interfeței Ethernet pentru rețeaua wireless. 3) Software-ul driverelor tuturor mașinilor și echipamentelor este aplicabil pentru GPRS, CDMA, GSM și alte specificații de internet mobil.

(2) Software de sistem pentru dezvoltare și proiectare convenabil. O varietate de componente și controale formează un software puternic pentru sistem de dezvoltare și proiectare HMI; efectele îmbunătățite de culoare a conexiunii și de culoare asimptotică rezolvă de la sursă problema utilizării de prea multe culori de conexiune și culori asimptotice de multe programe software similare pentru telefoane mobile, ceea ce reprezintă o amenințare serioasă la adresa actualizării interfeței. Problema vitezei mari și a eficienței ridicate a funcționării software-ului de sistem; mai multe forme de subgrafe vectoriale fac mai convenabilă realizarea interfeței proiectelor de inginerie; prezintă metoda de gândire orientată pe obiecte, variabile independente indirecte încorporate, variabile intermediare, variabile independente pentru interogarea bazei de date, aplicabil funcțiilor personalizate și comenzilor personalizate. (3) Deschis.

Deschiderea configurației Longchuan Bridge se manifestă în principal în următoarele aspecte: 1) Utilizarea Excel pentru a răsfoi interogarea bazei de date cu VBA. 2) Software-ul telefonului mobil are o arhitectură de sistem deschisă, care este pe deplin aplicabilă specificațiilor DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX și DNA. Acesta oferă socket-uri externe de răsfoire în diverse forme, cum ar fi OLE, COM/DCOM, bibliotecă de legături dinamice etc., ceea ce este convenabil pentru clienți să utilizeze diverse medii de dezvoltare comune (cum ar fi VC++, VB etc.) pentru a efectua dezvoltări secundare aprofundate.

3) Arhitectura sistemului software-ului driverului I/O pentru configurația Longchuan Bridge este o structură deschisă, iar o parte din codul sursă al socket-urilor sale este publicată complet, iar clienții pot dezvolta independent software-ul driverului. (4) Funcție de interogare a bazei de date. Configurația Longchuan Bridge este încorporată cu o bază de date de serii temporale, iar o varietate de blocuri funcționale sunt încorporate în baza de date de serii temporale pentru metodele de procesare și stocare a datelor, putând completa diverse funcții de sumarizare, analiză statistică, manipulare și liniarizare etc. (5) Aplicabil unei varietăți de mașini, echipamente și magistrale de sistem.

Este potrivit pentru PLC, controlere, instrumente multifuncționale, terminale inteligente mobile și module de control inteligent produse de cei mai renumiți producători din întreaga lume; în plus, este potrivit și pentru interfețe standard de computer, cum ar fi Profibus, Can, LonWorks și Modbus. 3.2 Nivelul I/O al sistemului Configurația Longchuan Bridge utilizează puncte din baza de date a seriilor temporale pentru a indica punctele I/O. După analiză, software-ul sistemului trebuie să aibă trei puncte I/O, iar două puncte de referință de date sunt utilizate pentru a controla pornirea și oprirea motorului în funcție de PLC. Prin urmare, conexiunea informațiilor de date a acestor două puncte este selectată ca două I/O-uri de volum de date ale PLC-ului. Ieșire.

Un punct de simulare este utilizat pentru a reprezenta datele în timp real încărcate de la cântăritorul multihead, astfel încât informațiile din acel punct sunt conectate la măsurătoarea exactă a cântăritorului multihead. 4 Proiectarea programării comunicării Proiectarea programării comunicării include trei părți, prima parte este comunicarea dintre server și PLC; a doua parte este comunicarea dintre server și cântăritorul multihead; a treia parte este comunicarea dintre PLC și soft starter. 4.1 Configurația comunicării dintre server și PLC este în general încorporată cu software-ul driver PLC popular. Mai întâi, o nouă mașină virtuală PLC este creată în configurația Longchuan Bridge. Modelul și specificațiile mașinii virtuale trebuie să fie în concordanță cu aplicația reală. Modelele și specificațiile PLC-urilor sunt aceleași. Dacă specificațiile modelului PLC necesar nu pot fi găsite în configurație, producătorul software-ului pentru telefonul mobil poate fi autorizat să dezvolte și să proiecteze un nou driver PLC de acest tip și cu specificații complet gratuit.

Mașina virtuală este utilizată pentru a proiecta mașina reală. Aici, PLC-ul utilizat de toată lumea este SimensS7-300, iar serverul este configurat să comunice cu PLC-ul conform comunicației seriale 1. 4.2 Comunicarea dintre server și cântarul multihead Pentru cântarul multihead, folosim cântarul multihead de la Hangzhou Sifang. Pentru a face comunicarea dintre panoul de bord și configurație foarte bună, am autorizat în special Longchuanqiao Enterprise să dezvolte panoul de bord. Software-ul driverului este proiectat. În primul rând, selectăm un tip necesar de echipament al mașinii din directorul de unități configurat și, pentru acest tip, creăm un echipament al mașinii virtuale pentru proiectarea cântarului multihead real, apoi setăm numărul portului de comunicație dintre tabloul de bord și computer, precum și protocoalele de comunicație.

4.3 Comunicarea dintre PLC și soft starter Deoarece există o varietate de materii prime în atelierul de producție a condimentelor, am instalat mai multe benzi transportoare pentru o mai bună comoditate a condimentării. Prin urmare, un PLC al sistemului automat de dozare trebuie conectat la mai multe soft startere. Prin urmare, folosim magistrala sistemului Profibus între PLC și soft starter pentru a efectua comunicarea, introducem modulul special de control al comunicării Profibus în soft starter și setăm adresa detaliată a stației slave a soft starterului, apoi conectăm conform frecvenței radio Profibus. Controlerul este conectat la PLC, iar PLC finalizează transmiterea și recepționarea formatului mesajului către soft starter conform programării, trimite cuvântul de operare către soft starter și încarcă cuvântul de stare din pagina principală a soft starterului. CPU315-3DP este utilizat ca nume de domeniu Profibus, iar fiecare soft starter care comunică cu numele de domeniu poate fi considerat o stație slave Profibus.

În timpul comunicării, numele de domeniu selectează stația slave pentru transmiterea datelor în funcție de identificatorul de adresă detaliat din formatul mesajului de comunicare. Stația slave în sine nu poate transmite activ date, iar fiecare stație slave nu poate efectua imediat transmiterea conținutului informațional. Modelele și specificațiile soft starterelor utilizate în software-ul sistemului sunt toate produse din seria Siemens MicroMaster430 [4].

Cheia de comunicare dintre PLC și soft starter implică două definiții. Prima este formatul mesajului de date, iar a doua este cuvântul de manipulare și cuvântul de stare. (1) Formatul mesajului de comunicare.

Formatul fiecărui mesaj începe cu identificatorul STX, apoi lungimea indică LGE și numărul de octeți ai adresei detaliate ADR, urmat de identificatorul de informații de date selectat. Formatul mesajului se termină cu BCC-ul detectorului din blocul de informații de date. Numele câmpurilor cheie sunt exprimate după cum urmează: Câmpul STX este un identificator ASCII de un octet (02hex) care indică începutul conținutului unui mesaj. Zona LGE este un octet, indicând numărul de octeți urmat de conținutul acestei informații. Zona ADR este un octet, care este adresa detaliată a nodului stației (adică a soft starterului).

Zona BCC este o sumă de control cu ​​o lungime de un octet, utilizată pentru a verifica dacă informațiile sunt corecte. Acesta reprezintă numărul total de octeți dinaintea BCC-ului din mesajul „XOR”, rezultatul calculului. Dacă informațiile primite de soft starter sunt invalide conform rezultatului calculului sumei de control, acesta va elimina informațiile și nu va trimite un semnal de date de răspuns către numele de domeniu.

(2) Cuvânt de manipulare și cuvânt de stare. PLC-ul poate citi și scrie valoarea variabilei soft starterului în funcție de zona PKW a soft starterului, apoi poate modifica sau controla starea de funcționare a soft starterului. În acest software de sistem, PLC-ul citește informațiile din această zonă și le plasează într-o zonă specială de informații pentru ca computerul de control industrial să le vizualizeze, iar rezultatul vizualizării afișează informațiile pe computerul de control industrial.

5 Rezultate Software-ul sistemului a finalizat sarcinile zilnice necesare de procesare automată a loturilor, în conformitate cu cooperarea reciprocă dintre computerul de control industrial, PLC și soft starter. Software-ul sistemului a fost livrat și utilizat din mai 2008. Greutatea zilnică de procesare este de 100 de tone și sunt executate 10 rețete secrete. Nu numai că poate afișa starea de funcționare a informațiilor în timp real, dar poate afișa și funcțiile modificărilor și actualizărilor rețetelor secrete; instrucțiunile specifice de operare, software-ul sistemului funcționează fără probleme și fiabil, ecranul tactil industrial este frumos și elegant, iar operarea propriu-zisă este convenabilă. În plus, software-ul sistemului adoptă designul de dezvoltare a configurației, putând oferi confort pentru actualizările ulterioare.

Autor: Smartweigh– Producători de cântăritoare cu mai multe capete

Autor: Smartweigh– Ponderare liniară

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat cu cântărire liniară

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat cu cântărire multiplă

Autor: Smartweigh– Dezinfectant de tăvi

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat cu clapetă

Autor: Smartweigh– Ponderator combinat

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat Doypack

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat pungi prefabricate

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat rotativă

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat verticală

Autor: Smartweigh– Mașină de ambalat VFFS