Design av automatiskt doseringsstyrsystem baserat på PLC och flervägsvåg

Författare: Smartweigh– Flerhuvudsviktare

1 Förord ​​Inom Zhongshan Smart weigh-tillverkning är kryddning i allmänhet blandning av råvaror i en viss proportion för att producera ett nytt råmaterial. Därför är kryddning en viktig komponent i tillverkningen inom detta område. I bearbetningsprocessen måste olika råvaror blandas jämnt i strikt enlighet med proportionerna och måste utföras med hjälp av kryddningsmaskiner. I detta skede använder bearbetningsanläggningar vanligtvis två metoder. Den första metoden använder manuell vägning, och sedan blir proportionerna av olika råvaror separat placerade i batchmaskinen och blandas. Ett annat sätt är automatisk vägning, helautomatisk blandning.

Eftersom många ursprungliga råvaror är pulver eller granulat, är det mycket lätt att kroppen andas in damm och annan smuts vid användning av arbetskraftsblandning, vilket orsakar arbetsrisker, ökar produktionsrisker och personalkostnader. Därför kan arbetskraftsblandning inte hanteras på byggarbetsplatsen och är mycket benägen att missmatcha. Inte bara kan kvaliteten inte garanteras, utan även hanteringskostnaderna ökar. För att bättre säkerställa produktkvaliteten och förbättra produktiviteten föreskrivs att man bör välja noggrann och tillförlitlig programvara för automatiska batchsystem. 2 Enligt det automatiska batchsystemet med PLC, industriell styrdator och flerhuvudvåg. I det nuvarande automatiska batchsystemet från Zhongshan Smart Weigh transporterar arbetarna först råvarorna till vägningsverkstaden. Efter att vägningen är klar skickas råvarorna manuellt till batchmaskinen. För att utföra blandningen använder vägningsverkstaden flerhuvudvågen från Hangzhou Sifang för att utföra vägningen. Enligt RS232-porten är den ansluten till den industriella automationsservern. Den industriella automationsservern som finns i huvudkontrollrummet ansvarar för att registrera vägningsresultaten och visa vägningsdatainformationen. Dessutom kan operatören manuellt styra start och stopp av hela kryddningsprocessen i huvudkontrollrummet enligt styrkretsen.

Denna typ av metod är inte effektiv. Dessutom körs DOS-programprocessen som utvecklats och designats i C-språk på servern [1], som har dålig skalbarhet och svår interaktion mellan människa och dator, och kan inte utföra alla bestämmelser för automatisk batchning. För att bättre förbättra produktionseffektiviteten och kontrollera kostnaderna måste ett automatiskt batchningssystem väljas. Det nya systemet använder master-slave-relationsstrukturen.

Industridatorn används som övre server, och Siemens PLC PLC[2], mjukstartaren och multiheadvågen används som övre och nedre slavstationer. Servern har den ledande rollen, slutför kommunikationshanteringen och driften av varje slavstation och ansluter den asynkrona RS-232-kommunikationsporten på den industriella styrdatorn till PLC:n efter pulssignalomvandlingen, vilket skapar en fysisk säkerhetskanal för kommunikationen mellan de övre och nedre datorerna. Anslut en annan RS-232-port på servern till kommunikationsporten på multiheadvågen för att bilda en andra fysisk säkerhetskanal. Den övre datorns programvara väljer pollingmetoden för att kommunicera med slavstationerna en efter en.

Den övre datorprogramvaran överför resultaten av den övergripande planeringen av de dagliga uppgifterna till PLC:n. Under hela PLC-driftsprocessen använder den övre datorprogramvaran anslutningsinstruktionerna från den övre datorprogramvaran för att övervaka driften av den nedre datorn och innehållet i datainformationsområdet, och laddar PLC-data omedelbart. Realtidsdata för den interna situationen och dess flerhuvudsvåg visas på värddatorns programvara. Sammantaget har systemprogramvaran följande funktioner: ① Helautomatisk batchning. Efter att det hemliga receptet har ställts in väger systemprogramvaran automatiskt ingredienserna enligt det hemliga receptet utan inblandning av den faktiska driftspersonalen; ② Den har formulärfunktionen, som kan generera dagliga rapporter och realtidsformulär, samt månadsrapporter, årsrapporter etc.; ③ Dynamisk förbättring och modifiering av tabellen, systemprogramvaran ger professionell och teknisk personal eller faktisk driftspersonal möjlighet att modifiera enligt den inställda hanteringsbehörigheten, förbättrar kontrollen över det hemliga receptet och registrerar tid och faktisk drift av modifieringen. Personalens serienummer; 4. Funktion för reparation vid avstängning, systemprogramvaran kan reparera de noggranna mätvärdena innan strömmen stängs av vid en plötslig avstängning; 5. Funktion för delning av lokalt nätverk, servern kan dela resursdatainformation i det lokala nätverket, och produktionsverkstaden ansvarar för att hålla reda på byggprocessen och andra förhållanden. 2.1 Systemets sammansättning Alla automatiska blandare består av en industridator, PLC, flervägsvåg för industriell produktion, mjukstartare, vibrationsmotor, mixer, sensor, transportband etc.

Den övre industriella styrdatorn visar sidan för människa-datorinteraktion och utför funktioner som manipulering av informationsinmatning, databashantering, visning av datainformation, lagring, statistisk analys och formulär. Den övre datorprogramvaran använder IPC810 industriell styrdator. Dess huvuduppgifter är följande: Den industriella automationsservern laddar först det hemliga receptet med ett visst serienummer enligt den faktiska driftspersonalens ordning, och skickar sedan, enligt proportionen och ordningen av kryddningen i det hemliga receptet, kommandot att starta kryddningen till PLC:n, så att PLC:n kan starta den speciella programvaran. Starta. Under hela kryddningsprocessen använder den industriella automationsservern pollingmetoden för att ladda PLC:ns statusord i realtid för att behärska driften av PLC:n och dess underordnade maskiner. Vägningsdatainformationen, enligt kryddningsstrategin, när vägningen är nära det förinställda värdet i det hemliga receptet, skickar servern ett kommando till PLC:n att avsluta kryddningen. När alla råvaror på ett hemligt recept har förberetts, pausas hela processen för alla kryddor och väntar på ordern från den faktiska driftspersonalen.

Under hela systemprogramvarudriften kommunicerar PLC:n med värddatorns programvara i realtid för att säkerställa överensstämmelse mellan datainformationen som visas på sidan och den specifika datainformationen på plats. Allt kan skickas till PLC:n omedelbart. PLC:ns viktigaste uppgifter inkluderar: ①Acceptera instruktionerna från den övre datorns programvara och styra start, stopp och hastighet för vibrationsmotorn enligt mjukstartaren; ②Ladda mjukstartarens driftstatus i realtid. Minnesdatainformationsområdet laddas av den industriella styrdatorn; ③ Förbered olika villkor för sig själv i form av statusord, och den industriella styrdatorn kan laddas omedelbart. 2.2 Styrmetoden och hela kryddningsprocessen Enligt analysen av egenskaperna hos hela kryddningsprocessen konstateras att hela kryddningsprocessen har följande egenskaper: (1) Det uppmätta målet är en ensidig irreversibel systemprogramvara. Det finns inget sätt för råmaterialet att återvända till transportbandet igen från batchmaskinen.

(2) Den har en betydande tidsfördröjning. När kryddningen når det förinställda värdet styr PLC:n motorn för att stoppa överföringen av råmaterial. Vid denna tidpunkt finns det vissa råmaterial på transportbandet som inte kan köpas, så systemprogramvaran har en betydande tidsfördröjning. (3) Den styrbara funktionen är att strömförsörjningen är omkopplingsbar.

Start- och stoppoperationerna i systemprogramvaran är alla kopplingsstorheter. (4) Det automatiska batchsystemet är linjärt i alla normala arbetsområden. Därför tar vi hänsyn till användningen av styrmetoder som snabb, låg hastighet och tidig överföring av avslutningsmatningskommandot, samt användningen av PLC:s självlåsande och sammankopplande teknik för att säkerställa en smidig utveckling av kryddningen.

Efter att systemprogramvaran har startats sänder den industriella styrdatorn datasignalen om matningens början till PLC:n, och PLC:n styr mjukstartaren för att driva motorn till att börja mata snabbt. Dessutom laddar den industriella automationsservern kontinuerligt viktdatainformationen från multiheadvågen enligt seriell kommunikation. När nettoviktsvärdet är nära det förinställda värdet sänder den industriella automationsservern styrkoden för att avsluta matningen till PLC:n. Vid denna tidpunkt styr PLC:n mjukstartaren för att utföra långsam matning, och det förinställda värdet och den specifika matningen kan bestämmas i förväg enligt restråmaterialet i transmissionsorganisationen. När felet och restråmaterialet i transmissionsstrukturen är onormalt skickar PLC:n faktiskt ut ett avslutningskommando, som utförs av mjukstartaren, och styr sedan motorn att stängas av. Stegen visas i figur 1. Programvara för automatisk batchningssystem 3 Programvaruutveckling för industriell automationsserver De viktigaste dagliga uppgifterna för den industriella styrdatorn är följande: (1) Visa animationsinformation om hela kryddningsprocessen.

(2) Skicka ut kontrollkoden till PLC:n och ladda PLC:ns operation. (3) Ladda vägningsdatasignalen på flerhuvudsvågen, visa vägningsvärdet på skärmen och skicka kommandot till PLC:n enligt vägningsdatainformationen. (4) Databasfråga och formulär, lagra kryddningsdatainformation, kopiera formulär.

(5) Förbättring och modifiering av det hemliga receptet. (6) Andra funktioner som hjälplarm för vanliga fel i kryddningen. 3.1 Siddesignen för kryddningens mobiltelefonprogramvara Den industriella styrdatorapplikationen Longchuanqiao konfigurationsdesignschema industriell pekskärm, det industriella styrsystemets konfiguration är i själva verket en utvecklingsprogramvaruplattform som kan utvecklas av kunderna enligt deras egna behov.

Vi kan utveckla och designa en användarvänlig industriell pekskärm för alla videoövervakningssystem på serviceplattformen enligt bearbetningstekniska föreskrifter, och operatören kan interagera med maskiner och utrustning på plats i realtid enligt denna sida. Longchuanqiao mobiltelefonprogramvara är en HMI/SCADA industriell styrautomationskonfiguration, som tillhandahåller ett utvecklingsverktyg med integrerat bildförhållande och datavisualisering. Denna programvara har följande egenskaper: (1) Olika kommunikationsfunktioner.

Longchuan Bridge-konfigurationen [3] är lämplig för följande kommunikationsfunktioner: 1) Den är lämplig för seriella kommunikationsmetoder som RS232, RS422 och RS485, såväl som metoder som repeater, telefonuppringning, telefonavfrågning och uppringning. 2) Ethernet-gränssnittskommunikation är även tillämplig på kabel-TV-Ethernetgränssnitt och trådlösa nätverks-Ethernetgränssnitt. 3) Drivrutinsprogramvaran för alla maskiner och utrustning är tillämplig på GPRS, CDMA, GSM och andra mobila internetspecifikationer.

(2) Bekväm utvecklings- och designprogramvara. En mängd olika komponenter och kontroller bildar en kraftfull HMI-utvecklings- och designprogramvara; den förbättrade anslutningsfärgen och asymptotiska färgeffekter löser problemet med att många liknande mobiltelefonprogram använder för många anslutningsfärger och asymptotiska färger, vilket är ett allvarligt hot mot gränssnittsuppdateringar. Problemet med hög hastighet och hög effektivitet i systemprogramvarans drift; fler former av vektormaterialundergrafer gör det enklare att skapa gränssnitt för tekniska projekt; visar objektorienterad tänkandemetod, inbäddade indirekta oberoende variabler, mellanliggande variabler, oberoende variabler för databasfrågor, tillämpligt på anpassade funktioner och anpassade beställningar. (3) Öppet.

Öppenheten i Longchuan Bridge-konfigurationen manifesteras huvudsakligen i följande aspekter: 1) Använd Excel för att bläddra i databasfrågan med VBA. 2) Mobiltelefonens programvara är en öppen systemarkitektur, som är fullt tillämplig på DDE-, OPC-, ODBC/SQL-, AcTIveX- och DNA-specifikationer. Den tillhandahåller externa bläddringssockets i olika former som OLE, COM/DCOM, dynamiska länkbibliotek, etc., vilket är bekvämt för kunder att använda olika vanliga utvecklingsmiljöer (som VC++, VB, etc.) för att utföra djupgående sekundärutveckling.

3) Systemarkitekturen för Longchuan Bridge-konfigurationens I/O-drivrutinsprogramvara är en öppen struktur, och en del av källkoden för dess socklar är fullständigt publicerad, och kunder kan utveckla drivrutinsprogramvara självständigt. (4) Databasfrågefunktion. Longchuan Bridge-konfigurationen är inbäddad med en tidsseriedatabas, och en mängd olika funktionsblock är inbäddade i tidsseriedatabasen för databehandlingsmetoder och lagring, vilket kan utföra summering, statistisk analys, manipulation och linjärisering etc. olika funktioner. (5) Tillämplig på en mängd olika maskiner och utrustningar och systembussar.

Den är lämplig för PLC, styrenheter, multifunktionsinstrument, mobila intelligenta terminaler och intelligenta styrmoduler som produceras av de flesta kända tillverkare över hela världen; dessutom är den även lämplig för standarddatorgränssnitt som Profibus, Can, LonWorks och Modbus. 3.2 Systemets I/O-nivå Longchuan Bridge-konfigurationen använder tidsseriedatabaspunkter för att indikera I/O-punkter. Efter analys måste systemprogramvaran ha tre I/O-punkter, och två datareferenspunkter används för att styra start och stopp av motorn enligt PLC:n. Därför väljs datainformationsanslutningen för dessa två punkter som två datavolym-I/O för PLC:n. Avsluta.

En simuleringspunkt används för att representera realtidsdata som laddas från flerhuvudvågen, så datainformationen vid den punkten är kopplad till flerhuvudvågens exakta mätning. 4 Kommunikationsprogrammeringsdesign Kommunikationsprogrammeringsdesignen består av tre delar, den första delen är kommunikationen mellan servern och PLC:n; den andra delen är kommunikationen mellan servern och flerhuvudvågen; den tredje delen är kommunikationen mellan PLC:n och mjukstartaren. 4.1 Kommunikationskonfigurationen mellan servern och PLC:n är vanligtvis inbäddad med den populära PLC-drivrutinsprogramvaran. Först skapas en ny virtuell PLC-maskin i Longchuan Bridge-konfigurationen. Modellen och specifikationen för den virtuella maskinen måste överensstämma med den faktiska applikationen. PLC-modellerna och specifikationerna är desamma. Om de nödvändiga PLC-modellspecifikationerna inte kan hittas i konfigurationen kan tillverkaren av mobiltelefonprogramvaran få behörighet att utveckla och designa en ny PLC-drivrutin av denna typ och specifikationer helt kostnadsfritt.

Den virtuella maskinen används för att projicera den verkliga maskinen. Här är PLC:n som används av alla SimensS7-300, och servern är inställd för att kommunicera med PLC:n enligt seriell kommunikation 1. 4.2 Kommunikation mellan servern och flerhuvudsvågen För flerhuvudsvågen använder vi flerhuvudsvågen från Hangzhou Sifang. För att göra kommunikationen mellan instrumentpanelen och konfigurationen mycket bra har vi särskilt auktoriserat Longchuanqiao Enterprise att utveckla instrumentpanelen. Drivrutinsprogramvaran är utformad. Först väljer vi en nödvändig typ av maskinutrustning från den konfigurerade enhetskatalogen, och för denna typ skapar vi en virtuell maskinutrustning för att projicera den verkliga flerhuvudsvågen, och ställer sedan in kommunikationsportnumret mellan instrumentpanelen och datorn samt kommunikationsprotokollen.

4.3 Kommunikation mellan PLC och mjukstartare Eftersom det finns en mängd olika råvaror i kryddningsverkstaden har vi installerat flera transportband för att underlätta kryddningen. Därför måste en PLC i det automatiska batchningssystemet anslutas till flera mjukstartare. Därför använder vi Profibus-systembussen mellan PLC:n och mjukstartaren för att kommunicera, sätter in den speciella Profibus-kommunikationsmodulen i mjukstartaren och ställer in den detaljerade adressen för mjukstartarens slavstation. Sedan ansluter vi enligt Profibus-radiofrekvensen. Styrenheten ansluts till PLC:n, och PLC:n slutför överföringen och mottagandet av meddelandeformatet till mjukstartaren enligt programmeringen, skickar operationsordet till mjukstartaren och laddar statusordet från mjukstartarens startpunkt. CPU315-3DP används som ett Profibus-domännamn, och varje mjukstartare som kommunicerar med domännamnet kan betraktas som en Profibus-slavstation.

Under kommunikationen väljer domännamnet slavstationen för att överföra data enligt den detaljerade adressidentifieraren i kommunikationsmeddelandeformatet. Slavstationen själv kan inte aktivt överföra data, och varje slavstation kan inte omedelbart utföra överföringen av informationsinnehåll. Mjukstartarmodellerna och specifikationerna som används i systemprogramvaran är alla produkter i Siemens MicroMaster430-serien [4].

Den viktigaste kommunikationsnyckeln mellan PLC och mjukstartare omfattar två definitioner. Den första är datameddelandeformatet, och den andra är manipulationsordet och statusordet. (1) Kommunikationsmeddelandeformat.

Formatet för varje meddelande börjar med identifieraren STX, sedan anger längden LGE och antalet byte för den detaljerade adressen ADR, följt av den valda datainformationsidentifieraren. Meddelandeformatet slutar med detektorns BCC för datainformationsblocket. Nyckelfältens namn uttrycks enligt följande: STX-fältet är en ASCII-identifierare på en byte (02hex) som anger början på ett meddelandeinnehåll. LGE-området är en byte, som anger antalet byte följt av innehållet i denna information. ADR-området är en byte, vilket är den detaljerade adressen för stationsnoden (dvs. mjukstartaren).

BCC-området är en kontrollsumma med en längd på en byte, som används för att kontrollera om informationsinnehållet är rimligt. Det är det totala antalet byte före BCC i meddelandets innehåll "XOR" (eller "XOR"), resultatet av beräkningen. Om informationsinnehållet som tas emot av mjukstartaren är ogiltigt enligt beräkningsresultatet av kontrollsumman, kommer den att ignorera informationsinnehållet och skicka ingen svarsdatasignal till domännamnet.

(2) Manipulationsord och statusord. PLC:n kan läsa och skriva mjukstartarens variabla värde enligt mjukstartarens PKW-område, och sedan ändra eller behärska mjukstartarens drifttillstånd. I denna systemprogramvara läser PLC:n datainformationen i detta område och placerar den i ett särskilt datainformationsområde för den industriella styrdatorn att se, och visningsresultatet visar informationen på den industriella styrdatorn.

5 Resultat Systemprogramvaran slutförde de nödvändiga automatiska dagliga batchningsuppgifterna i enlighet med det ömsesidiga samarbetet mellan den industriella styrdatorn, PLC och mjukstartaren. Systemprogramvaran har levererats och använts sedan maj 2008. Den dagliga batchvikten är 100 ton, och 10 hemliga recept har utförts. Upp och ner kan den inte bara visa informationens arbetsstatus i realtid, utan också visa funktionerna för ändringar och uppgraderingar av hemliga recept; de specifika driftsinstruktionerna, systemprogramvaran fungerar smidigt och tillförlitligt, den industriella pekskärmen är vacker och elegant, och den faktiska driften är bekväm. Dessutom använder systemprogramvaran konfigurationsutvecklingsdesignen, vilket kan ge bekvämlighet för efterföljande uppgraderingar.

Författare: Smartweigh– Tillverkare av flerhuvudsviktare

Författare: Smartweigh– Linjär viktare

Författare: Smartweigh– Linjär vägningsförpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– Multihead Weighter Packing Machine

Författare: Smartweigh– Bricka Denester

Författare: Smartweigh– Clamshell-förpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– Kombinationsviktare

Författare: Smartweigh– Doypack-förpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– Färdiggjord påseförpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– Roterande förpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– Vertikal förpackningsmaskin

Författare: Smartweigh– VFFS-förpackningsmaskin