系统介绍
ZJ17型卷接机组由供丝、卷烟、接嘴三部分构成。其中供丝部分取用烟厂供丝系统(或用其它方法加料)的烟丝,经由 落料、匀丝、提升、摊铺、负压抽吸,密度控制(烟条削整), 形成密度合适的条状烟丝交付给卷烟部分。卷烟部分将卷 烟纸包卷在烟丝上形成烟条,并予以切断,形成双倍长度 的无嘴烟支交付给接嘴部分,此部分要求完成对卷烟纸的 处理,包括换盘纸、接纸、纸带张力调整、烟支商标印 刷、印刷位置调整、卷烟纸上胶、胶水烘干。同时因为主 驱动电机在这一部分,对主驱动的控制也是在此完成的。接 嘴部分切开双倍长度的无嘴烟支,将嘴棒通过水松纸粘接在烟支上,剔除不合格烟支,将成品烟支送给下游机器。
从机组工作的特点来看,控制系统应该能满足如下要求:
·I/O点容量大,是分布式系统
·能处理快至400Hz的脉冲量
·性能稳定,可以适应烟厂的生产环境 根据以上特点,我们拟用S7-400组建一个PROFIBUS网络,在机组三部分分别放置 ET200M 子站处理 I/O ,并用 SIEMENS新推出的高速逻辑处理模块FM352处理高速的 脉冲量,用PC670工业计算机构建人机接口界面。
硬件的特点包括:CPU414-2DP具有存储量大、运行速度快、强抗干扰能力和高可靠性等特性;ET200M子站通 用性强、模块更换方便;功能模块FM352-5工作速度快, 很适用系统处理快速脉冲;PC670具有牢固的、具备IP65保护级别的塑料前面板,抗干扰、抗震动能力强,可靠性高。
采用PC670运行人机界面程序,它通过MPI网络与主CPU 连接,人机界面程序可以修改系统运行参数、读取系统 运行故障信息、统计设备生产数据。
系统功能
·启动顺序控制:为了尽量减少原辅材料的浪费,并考虑 到机器启动时可能有不同的速度,程序没有以时间为条 件进行顺序投入,而通过对机器脉冲的统计来实现
·停机控制:同样原因,除开有要求立即停机外,停机控
制时需要将各种原辅材料按一定的次序撤出,尽量将合 格成品送达下游机器,因此同样采用了计数机器脉冲的方法
·故障处理:机器运行时会产生一些报警或故障信息,系
统对绝大部分的运行故障和报警都能进行处理
·供丝控制:程序处理当前烟丝料位情况,以决定是否打
开进料气闸,并在多次打开气闸而没有烟丝时给出报警
·料位控制:是对中间储料箱中烟丝料位的控制。这里用
到一个PID的调节,系统通过一组指示料位的光电开关 判断当前料位,机器速度代表烟丝消耗量,陡角带提升 速度是控制程序的输出
·机器脉冲的处理:系统必须对许多脉冲进行处理,用来
计算机器速度、移位步距参考、产量计数等,这一部分 的工作由FM352-5来完成
小结及体会
自2001年5月开始,采用上述系统的设备开始投放市场,现 已装备在北京卷烟厂、呼和浩特卷烟厂、常德卷烟厂、广 二卷烟厂、天津卷烟厂、石家庄卷烟厂、武汉卷烟厂、厦 门卷烟厂等卷烟厂共计近30台套。用户反映良好。
电子技术、自动控制技术的发展是相当快的,特别是PLC和现场总线技术,有相当多的早期设备,其控制系统在现 在看来已经很落伍了,对它们进行升级改造是很有必要 的。对于烟草行业来说,SIEMENS具有传统品牌优势,用 户容易接受采用 SIEMENS 控制产品的设备 ; 同时 , SIEMENS 产品涵盖面较广 , 系统集成容易;另外 , SIEMENS适时推出适合烟机应用的自动化控制产品(如 FM352-5在前述系统中得到了很好的应用),这对我们进行 控制系统设计是很有好处的。一.引言
随着人们对牛奶质量要求的提高,国内自动化奶场数量也不断增加,为了保证奶源的质量,大部分牛奶加工厂对挤奶环节提出了更高的要求,这就迫切需要采用配置清毒功能的自动挤奶机替代人工挤奶,因此,国内的挤奶机市场需求与日俱增。但是,目前国内使用的挤奶机大部分是进口瑞士、以色列、日本、美国等国家的产品,这就为国内挤奶机设备生产厂家提供了广阔的市场空间。
自动挤奶机中,对脉冲发生器的控制是影响牛奶质量和数量的关键因素,德维森科技(深圳)有限公司的V80系列小型 PLC因其特有的功能和的性价比在该设备行业发挥了出色的作用。
二.系统构成
挤奶机主要由三部分构成:真空泵、脉动发生器以及挤乳机组,其核心的控制部分是脉动发生器,通过脉动发生器的脉冲控制真空泵,在乳杯中交替地形成真空和负气压。首先进入吸乳阶段,牛乳被真空泵从乳头中吸出,通过输奶管输送到储奶灌;然后进入按摩阶段,压力作用下使牛乳从乳房的腺泡流入乳池。于是,又一次吸乳开始重复上一次动作。从奶牛生理特性的考虑,脉动频率为每分钟为50-60次,并且脉宽比例不能大于50%
三.工艺流程
由于挤奶机要求产生50~60Hz的脉冲,真空泵需要直流电压供电,所以选用了海维深科技有限公司的V80系列的M40DT-AC型号的小型PLC,它具有24点DC输入,16点晶体管输出。每一路晶体管大可带24V,0.75A的负载,电源具有宽电压使用范围(85-265V)。V80系列PLC质量可靠、性能稳定,并已通过了欧洲标准的CE认证,比较适合于在偏远的农牧场工作。
脉动发生器主要由一个V80M40DT-AC外接一个文本屏构成。文本屏实现脉动发生器的参数设置,主要是脉动频率以及脉宽比例的设置。16点晶体管输出,分为8组,每2个输出点为一组,每一个输出点可接2-3个真空泵。这样一个M40DT的PLC可供16-24头奶牛同时挤奶。同时,提供16点晶体管输出的扩展模块,每台V80M40DT-AC可以带大7个扩展模块,从而使PLC控制的点数大大的增加,可满足多种规模挤奶场的需求。
V80 PLC具有2个通讯接口,一个RS232接口,一个RS485接口。2个通讯接口都支持标准的MODBUS协议,可以方便的与各类文本屏,触摸屏等人机交互设备连接。
同时V80 PLC具有大量的特殊功能继电器,可实现许多特定的功能。具体应用如下:
09925——第一次运行标志继电器,仅在PLC第一次运行周期时为ON,可用于对系统参数进行设置,例如,清除一些开关状态,初始设定一个脉冲频率和脉冲比例等。
09923——输入输出保持继电器,设置该继电器,PLC掉电时将会保留当前的输入输出状态,下次上电会重新加载输入输出的状态,复位该继电器,PLC第一次运行时清除以前的输入输出状态。
09924——寄存器保持继电器,设置该继电器,PLC掉电时将会保留当前的寄存器的数值,下次上电将重新加载所有的寄存器,复位该继电器,PLC第一次运行时清除以前的寄存器的数值。


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