Проектування автоматичної системи керування дозуванням на базі ПЛК та багатоголовкового вагового дозатора

Автор: Smartweigh– Багатоголовковий ваговий пристрій

1 Передмова У галузі виробництва з використанням інтелектуального зважування в Чжуншані, приправа, як правило, полягає у змішуванні сировини в певній пропорції для отримання нової сировини. Тому приправа є ключовим компонентом виробництва в цій галузі. У процесі обробки різні види сировини повинні бути рівномірно змішані в суворій відповідності до пропорції, і це має здійснюватися за допомогою обладнання для приправлення. На цьому етапі переробні підприємства зазвичай використовують два методи. Перший метод використовує ручне зважування, а потім пропорції різних видів сировини окремо подаються в дозувальну машину та змішуються. Інший спосіб - автоматичне зважування, повністю автоматичне змішування.

Оскільки багато вихідних сировинних матеріалів являють собою порошки або гранули, під час обробки робочої сили організм дуже легко вдихає пил та інші забруднення, що створює професійні ризики, збільшує виробничі ризики та витрати на людський капітал. Тому обробки робочої сили на будівельному майданчику неможливо контролювати, і вона дуже схильна до невідповідностей, не тільки не може бути гарантована якість, але й збільшуються витрати на управління. Для кращого забезпечення якості продукції та підвищення продуктивності передбачається вибір точного та надійного програмного забезпечення для автоматичної системи дозування. 2. Відповідно до автоматичної системи дозування, що включає ПЛК, промисловий керуючий комп'ютер та багатоголовковий ваговий дозатор. У сучасній автоматичній системі дозування Zhongshan Smart weigh, робітники спочатку транспортують сировину до вагового цеху. Після завершення зважування сировина вручну відправляється до дозуючої машини. Для обробки виробничий ваговий цех використовує багатоголовковий ваговий дозатор Hangzhou Sifang. Він підключений до сервера промислової автоматизації через порт RS232. Сервер промислової автоматизації, розташований у головній диспетчерській, відповідає за запис результатів зважування та відображення інформації про дані зважування. Крім того, оператор може вручну керувати запуском і зупинкою всього процесу приправлення в головній диспетчерській відповідно до схеми керування.

Такий метод не є ефективним. Крім того, процес DOS-програмування, розроблений та спроектований мовою C, працює на сервері [1], який має погану масштабованість та складну технологію взаємодії людини з комп'ютером, і не може реалізувати всі положення для автоматичного дозування. Для кращого підвищення ефективності виробництва та контролю витрат необхідно обрати автоматичну систему дозування. Нова система використовує реляційну структуру "головний-підлеглий".

Промисловий комп'ютер використовується як верхній сервер, а ПЛК Siemens PLC[2], плавний пуск та багатоголовковий ваговий дозатор використовуються як верхній та нижній ведені пристрої. Сервер відіграє провідну роль, виконує керування зв'язком та роботу кожного веденого пристрою та з'єднує асинхронний комунікаційний порт RS-232 промислового керуючого комп'ютера з ПЛК після перетворення імпульсного сигналу, створюючи фізичний канал безпеки для зв'язку між верхнім та нижнім комп'ютерами; підключіть інший порт RS-232 сервера до комунікаційного порту багатоголовкового вагового дозатора, щоб сформувати другий фізичний канал безпеки. Програмне забезпечення верхнього комп'ютера вибирає метод опитування для зв'язку з веденими станціями по черзі.

Програмне забезпечення верхнього комп'ютера передає результати загального планування щоденних завдань до ПЛК. Протягом усього процесу роботи ПЛК програмне забезпечення верхнього комп'ютера використовує інструкції підключення програмного забезпечення верхнього комп'ютера для контролю роботи нижчого комп'ютера та вмісту області даних, і негайно завантажує дані ПЛК. Дані в режимі реального часу про внутрішню ситуацію та її багатоголовковий вага відображаються на програмному забезпеченні головного комп'ютера. Загалом, системне програмне забезпечення має такі функції: 1. Повністю автоматичне дозування. Після встановлення секретного рецепту системне програмне забезпечення автоматично зважує інгредієнти відповідно до секретного рецепту без втручання фактичного операційного персоналу; 2. Воно має функцію форми, яка може генерувати щоденні звіти та форми в режимі реального часу, а також щомісячні звіти, річні звіти тощо; 3. Динамічне вдосконалення та модифікація таблиці, системне програмне забезпечення надає професійному та технічному персоналу або фактичному операційному персоналу можливість вносити зміни відповідно до встановлених повноважень управління, покращує контроль секретного рецепту та фіксує час та фактичну операцію модифікації. Серійний номер персоналу; 4. Функція відновлення після вимкнення живлення: системне програмне забезпечення може відновити точні записи вимірювань до вимкнення живлення, коли живлення раптово вимкнено; 5. Функція спільного використання локальної мережі: сервер може обмінюватися інформацією про ресурси в локальній мережі, а виробничий цех відповідає за це. Люди відстежують хід будівництва та інші умови. 2.1 Склад системи: Усі автоматичні дозувальні змішувачі складаються з промислового комп'ютера, ПЛК, промислового виробничого багатоголовкового вагового дозатора, плавного пуску, вібраційного двигуна, змішувача, датчика, конвеєрної стрічки тощо.

Верхній промисловий керуючий комп'ютер відображає сторінку технології взаємодії людини з комп'ютером та виконує такі функції, як маніпулювання введеною інформацією, управління базою даних, відображення інформації, зберігання, статистичний аналіз та форми. Програмне забезпечення верхнього комп'ютера використовує промисловий керуючий комп'ютер IPC810. Його ключові завдання такі: Сервер промислової автоматизації спочатку завантажує секретний рецепт із певним серійним номером відповідно до замовлення фактичного операційного персоналу, а потім, відповідно до пропорції та порядку приправи в секретному рецепті, передає команду на початок приправи до ПЛК, щоб ПЛК міг запустити спеціальне програмне забезпечення. Запуск. У всьому процесі приправи сервер промислової автоматизації використовує метод опитування для завантаження слова стану ПЛК у режимі реального часу для керування роботою ПЛК та його підлеглих машин; Інформація про дані зважування, відповідно до стратегії приправи, коли зважування наближається до заданого значення в секретному рецепті, сервер надсилає команду до ПЛК на завершення приправи. Коли вся сировина за секретним рецептом підготовлена, весь процес усіх приправ призупиняється в очікуванні замовлення фактичного операційного персоналу.

Протягом усього процесу роботи системного програмного забезпечення ПЛК взаємодіє з програмним забезпеченням головного комп'ютера в режимі реального часу, щоб забезпечити узгодженість між інформацією про дані, що відображається на сторінці, та конкретною інформацією про дані на місці. Усі дані можна негайно надсилати до ПЛК. Ключові завдання ПЛК включають: 1. Прийняття інструкцій, що надсилаються програмним забезпеченням головного комп'ютера, та керування запуском, зупинкою та швидкістю вібраційного двигуна відповідно до даних плавного пускача; 2. Завантаження робочого стану плавного пускача в режим реального часу. Область інформації про дані пам'яті завантажується промисловим керуючим комп'ютером; 3. Підготовка різних умов самостійно у вигляді слів стану, і промисловий керуючий комп'ютер може бути негайно завантажений. 2.2 Метод керування та весь процес приправлення. Згідно з аналізом характеристик усього процесу приправлення, було виявлено, що весь процес приправлення має такі характеристики: (1) Вимірювана ціль є одностороннім незворотним системним програмним забезпеченням. Сировина не може повернутися на конвеєрну стрічку з дозуючої машини.

(2) Має значну затримку в часі. Коли приправа досягає заданого значення, ПЛК керує двигуном, щоб зупинити подачу сировини. У цей час на конвеєрній стрічці є деяка сировина, яку неможливо придбати, тому системне програмне забезпечення має значну затримку в часі. (3) Керована функція полягає в тому, що джерело живлення можна перемикати.

Операції запуску та зупинки системного програмного забезпечення – це всі перемикальні величини. (4) Автоматична система дозування є лінійною у всіх нормальних робочих зонах. Тому ми враховуємо використання методів керування, таких як швидка, повільна та рання передача команди завершення подачі, а також використання технології самоблокування та блокування ПЛК для забезпечення плавного розвитку приправи.

Після запуску системного програмного забезпечення промисловий керуючий комп'ютер передає сигнал даних про початок подачі до ПЛК, а ПЛК керує плавним пуском, щоб привести двигун у рух для швидкого початку подачі. Крім того, сервер промислової автоматизації безперервно завантажує інформацію про дані зважування багатоголовкового вагового дозатора відповідно до послідовного зв'язку. Коли значення ваги нетто наближається до заданого значення, сервер промислової автоматизації передає код керування для припинення подачі до ПЛК. У цей час ПЛК керує плавним пуском для здійснення повільної подачі, а задане значення та питома подача можуть бути заздалегідь визначені відповідно до залишків сировини в передавальній структурі. Коли помилка та залишки сировини в передавальній структурі є аномальними, ПЛК фактично надсилає команду припинення, яку виконує плавний пуск, а потім керує двигуном для зупинки. Кроки показано на рисунку 1. Програмне забезпечення автоматичної системи дозування 3 Розробка програмного забезпечення для сервера промислової автоматизації Ключові щоденні завдання промислового керуючого комп'ютера такі: (1) Відображення анімаційного дисплея інформації про весь процес приправлення.

(2) Надішліть код керування до ПЛК та завантажте роботу ПЛК. (3) Завантажте сигнал даних зважування на багатоголовковий ваговий дозатор, відобразіть значення зважування на екрані дисплея та надішліть команду до ПЛК відповідно до інформації про дані зважування. (4) Запит до бази даних та форма, збереження інформації про дані приправ, форма копіювання.

(5) Удосконалення та модифікація секретного рецепту. (6) Інші функції, такі як допоміжний сигнал тривоги для поширених помилок у приправі. 3.1 Дизайн сторінки програмного забезпечення для мобільного телефону для приправ. Програма промислового керування комп'ютером, схема проектування конфігурації Longchuanqiao з промисловим сенсорним екраном, конфігурація промислової системи керування фактично є платформою програмного забезпечення для розробки, яку клієнти можуть розробляти відповідно до власних потреб.

Ми можемо розробити та спроектувати зручний промисловий сенсорний екран для всіх систем відеоспостереження на сервісній платформі відповідно до правил технології обробки, а оператор може взаємодіяти з обладнанням та машинами на місці в режимі реального часу, згідно з цією сторінкою. Програмне забезпечення для мобільних телефонів Longchuanqiao - це конфігурація автоматизації промислового управління HMI/SCADA, яка надає інструмент розробки з інтегрованим співвідношенням сторін та візуалізацією даних. Це програмне забезпечення має такі характеристики: (1) Різні комунікаційні функції.

Конфігурація мосту Longchuan [3] підходить для таких функцій зв'язку: 1) Вона підходить для послідовних методів зв'язку, таких як RS232, RS422 та RS485, а також для таких методів, як ретранслятор, телефонний набір, телефонний опитування та набір. 2) Зв'язок через інтерфейс Ethernet також застосовується до інтерфейсу Ethernet кабельного телебачення та інтерфейсу Ethernet бездротової мережі. 3) Програмне забезпечення драйверів усіх машин та обладнання підходить для GPRS, CDMA, GSM та інших специфікацій мобільного Інтернету.

(2) Зручне програмне забезпечення для розробки та проектування. Різноманітні компоненти та елементи керування утворюють потужне програмне забезпечення для розробки та проектування HMI; покращені ефекти кольору з'єднання та асимптотичних кольорів вирішують проблему, яка виникає в багатьох подібних програмних забезпеченнях для мобільних телефонів, коли вони використовують забагато кольорів з'єднання та асимптотичних кольорів, що є серйозною загрозою для оновлення інтерфейсу. Проблема високої швидкості та високої ефективності роботи системного програмного забезпечення; більше форм векторних підграфів матеріалу робить зручнішим створення інтерфейсу інженерного проекту; демонструє метод об'єктно-орієнтованого мислення, вбудовані непрямі незалежні змінні, проміжні змінні, незалежні змінні запитів до бази даних, що застосовується до користувацьких функцій та користувацьких замовлень. (3) Відкрити.

Відкритість конфігурації Longchuan Bridge головним чином проявляється в таких аспектах: 1) Використання Excel для перегляду запитів до бази даних за допомогою VBA. 2) Програмне забезпечення мобільного телефону має відкриту системну архітектуру, яка повністю застосовна до специфікацій DDE, OPC, ODBC/SQL, AcTIveX та DNA. Воно надає зовнішні сокети перегляду в різних формах, таких як OLE, COM/DCOM, бібліотека динамічного компонування тощо, що зручно для клієнтів, оскільки вони можуть використовувати різні поширені середовища розробки (такі як VC++, VB тощо) для виконання поглибленої вторинної розробки.

3) Системна архітектура програмного забезпечення драйвера вводу/виводу конфігурації мосту Longchuan має відкриту структуру, частина вихідного коду його сокетів повністю опублікована, і клієнти можуть самостійно розробляти програмне забезпечення драйвера. (4) Функція запиту до бази даних. Конфігурація мосту Longchuan вбудована з базою даних часових рядів, і в базу даних часових рядів вбудовано різноманітні функціональні блоки для методів обробки та зберігання даних, які можуть виконувати підсумовування, статистичний аналіз, маніпулювання та лінеаризацію тощо. (5) Застосовується до різноманітних машин, обладнання та системних шин.

Він підходить для ПЛК, контролерів, багатофункціональних приладів, мобільних інтелектуальних терміналів та інтелектуальних модулів керування, що виробляються найвідомішими виробниками по всьому світу; крім того, він також підходить для стандартних комп'ютерних інтерфейсів, таких як Profibus, Can, LonWorks та Modbus. 3.2 Рівень вводу/виводу системи Конфігурація мосту Longchuan використовує точки бази даних часових рядів для позначення точок вводу/виводу. Після аналізу системне програмне забезпечення повинно мати три точки вводу/виводу, а дві опорні точки даних використовуються для керування запуском та зупинкою двигуна відповідно до ПЛК. Тому з'єднання інформації про дані цих двох точок вибрано як два томи вводу/виводу даних ПЛК. Вихід.

Точка моделювання використовується для представлення даних у режимі реального часу, завантажених з багатоголовкового вагового дозатора, тому інформація про дані в цій точці пов'язана з точним вимірюванням багатоголовкового вагового дозатора. 4 Проектування програмування зв'язку Проектування програмування зв'язку складається з трьох частин: перша частина - це зв'язок між сервером і ПЛК; друга частина - це зв'язок між сервером і багатоголовковим ваговим дозатором; третя частина - це зв'язок між ПЛК і плавним стартером. 4.1 Конфігурація зв'язку між сервером і ПЛК зазвичай вбудована за допомогою популярного програмного забезпечення драйвера ПЛК. По-перше, нова віртуальна машина ПЛК створюється в конфігурації Longchuan Bridge. Модель та специфікація віртуальної машини повинні відповідати фактичному застосуванню. Моделі та специфікації ПЛК однакові. Якщо необхідні специфікації моделі ПЛК не можуть бути знайдені в конфігурації, виробник програмного забезпечення для мобільних телефонів може бути уповноважений розробити та спроектувати новий драйвер ПЛК такого типу та специфікацій абсолютно безкоштовно.

Віртуальна машина використовується для проектування реальної машини. Тут усіма використовується ПЛК SimensS7-300, а сервер налаштовано на зв'язок з ПЛК відповідно до послідовного зв'язку 1. 4.2 Зв'язок між сервером та багатоголовковим ваговим пристроєм Для багатоголовкового ваговим пристроєм ми використовуємо багатоголовковий ваговим пристрій від Hangzhou Sifang. Щоб забезпечити якомога кращий зв'язок між панеллю приладів та конфігурацією, ми спеціально уповноважили Longchuanqiao Enterprise розробити панель приладів. Розроблено програмне забезпечення драйвера. Спочатку ми вибираємо необхідний тип обладнання машини з налаштованого каталогу диска, і для цього типу створюємо обладнання віртуальної машини для проектування реального багатоголовкового ваговим пристроєм, а потім встановлюємо номер порту зв'язку між панеллю приладів та комп'ютером і протоколи зв'язку.

4.3 Зв'язок між ПЛК та плавним стартером Оскільки у цеху виробництва приправ використовується різноманітна сировина, ми встановили кілька конвеєрних стрічок для кращої зручності приправлення. Тому один ПЛК автоматичної системи дозування повинен бути підключений до кількох плавних стартерів. Тому ми використовуємо системну шину Profibus між ПЛК та плавним стартером для здійснення зв'язку, вставляємо спеціальний модуль керування зв'язком Profibus у плавний стартер та встановлюємо детальну адресу веденої станції плавного стартера, а потім підключаємося відповідно до радіочастоти Profibus. Контролер підключається до ПЛК, і ПЛК завершує передачу та отримання формату повідомлення до плавного стартера відповідно до програмування, надсилає слово операції до плавного стартера та завантажує слово стану з дому плавного стартера. CPU315-3DP використовується як доменне ім'я Profibus, і кожен плавний стартер, який зв'язується з цим доменним іменем, можна розглядати як ведену станцію Profibus.

Під час зв'язку доменне ім'я вибирає ведену станцію для передачі даних відповідно до детального ідентифікатора адреси у форматі комунікаційного повідомлення. Сама ведена станція не може активно передавати дані, і кожна ведена станція не може негайно здійснювати передачу інформаційного контенту. Моделі та специфікації плавного пускача, що використовуються в системному програмному забезпеченні, є продуктами серії Siemens MicroMaster430 [4].

Ключовий ключ зв'язку між ПЛК та плавним стартером має два визначення. Перше – це формат повідомлення даних, а друге – слово маніпуляції та слово стану. (1) Формат повідомлення зв'язку.

Формат кожного повідомлення починається з ідентифікатора STX, потім довжина вказує на LGE та кількість байтів детальної адреси ADR, після чого йде вибраний ідентифікатор інформації про дані. Формат повідомлення закінчується детектором BCC блоку інформації про дані. Назви ключових полів виражаються наступним чином: Поле STX — це однобайтовий ідентифікатор ASCII (02hex), який вказує на початок вмісту повідомлення. Область LGE — це байт, що вказує на кількість байтів, після яких йде вміст цієї частини інформації. Область ADR — це один байт, який є детальною адресою вузла станції (тобто плавного пускача).

Область BCC – це контрольна сума довжиною один байт, яка використовується для перевірки достовірності вмісту інформації. Це загальна кількість байтів перед BCC у вмісті повідомлення, отриманому за допомогою операції «XOR» з результатом обчислення. Якщо інформація, отримана плавним стартером, є недійсною згідно з результатом обчислення контрольної суми, вона буде відкинута та не буде надсилатися сигнал відповіді на доменне ім'я.

(2) Слово маніпуляції та слово стану. ПЛК може зчитувати та записувати значення змінної плавного пускача відповідно до області PKW плавного пускача, а потім змінювати або керувати робочим станом плавного пускача. У цьому системному програмному забезпеченні ПЛК зчитує інформацію з цієї області та поміщає її в спеціальну область інформації для перегляду промисловим керуючим комп'ютером, а результат перегляду відображається на промисловому керуючому комп'ютері.

5 результатів. Системне програмне забезпечення виконало необхідні щоденні завдання автоматичного дозування завдяки взаємній співпраці промислового керуючого комп'ютера, ПЛК та плавного пускача. Системне програмне забезпечення було поставлено та використовується з травня 2008 року. Щоденна вага дозування становить 100 тонн, і виконується 10 секретних рецептів. Воно може не тільки відображати робочий стан інформації в режимі реального часу, але й показувати функції зміни та оновлення секретних рецептів; конкретні інструкції з експлуатації, системне програмне забезпечення працює плавно та надійно, промисловий сенсорний екран красивий та елегантний, а фактична експлуатація зручна. Крім того, системне програмне забезпечення використовує дизайн розробки конфігурації, що забезпечує зручність для подальших оновлень.

Автор: Smartweigh– Виробники багатоголовкових вагових ваг

Автор: Smartweigh– Лінійний ваговий механізм

Автор: Smartweigh– Лінійна пакувальна машина для зважування

Автор: Smartweigh– Багатоголовкова пакувальна машина з ваговим механізмом

Автор: Smartweigh– Лоток Денестер

Автор: Smartweigh– Пакувальна машина для розкладачок

Автор: Smartweigh– Комбінований ваговий пристрій

Автор: Smartweigh– Пакувальна машина Дойпак

Автор: Smartweigh– Машина для пакування готових пакетів

Автор: Smartweigh– Ротаційна пакувальна машина

Автор: Smartweigh– Вертикальна пакувальна машина

Автор: Smartweigh– Пакувальна машина VFFS