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| 施耐德PLC在聚酯薄膜配料系統(tǒng)中的應(yīng)用 | 2020-03-08 |
| 摘要：介紹該公司聚酯薄膜(BOPET)配料系統(tǒng)上如何使用施耐德公司的Quantum系列和Momentum系列的PLC及采用ModbusPlus網(wǎng)絡(luò)；RIO網(wǎng)絡(luò)和Interbus網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)來控制配料系統(tǒng)。使用以上自動控制技術(shù)使配料系統(tǒng)實現(xiàn)了智能化，達到了很好的穩(wěn)定性和精確性，經(jīng)過多年24h連續(xù)運行，故障率極低，為公司生產(chǎn)出大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 1配料系統(tǒng)的總體原理 整個自動配料系統(tǒng)分別由六臺計算機；四臺施耐德公司PLC和各個PLC分布式I/O構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)通訊分為操作層的以太網(wǎng)通訊和Modbusplusnetwork通訊，控制層的RIOnetwork；Interbusnetwork通訊。 2配料系統(tǒng)硬件的構(gòu)成及功能 2.1上位機部分 上位機分別由六臺電腦構(gòu)成，其中一臺服務(wù)器PC，一臺工程師PC和四臺工作站PC構(gòu)成。工程師PC與主工作站PC安裝有雙端口的ModbusPlusPCI通訊適配卡，與各個PLC之間構(gòu)成一個冗余的ModbusPlus網(wǎng)絡(luò)，完成對配料系統(tǒng)上數(shù)據(jù)的采集和各個部分的操作控制。系統(tǒng)采用冗余的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，以提高配料系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。 各個計算機的功能如下： 一般的情況下，主工作站負責與PLC進行數(shù)據(jù)的交換，另外的三個工作站通過工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP)的形式向主工作站調(diào)用畫面和數(shù)據(jù)。當主工作站出現(xiàn)故障時，可以立即切換到工程師PC，由工程師PC對配料系統(tǒng)進行控制操作，以保證配料系統(tǒng)可以順利運行。 工程師PC的主要功能是負責設(shè)計和更改程序，包括上位機畫面的組態(tài)和PLC程序，同時它也可以充當主工作站來使用?？傊?，工程師PC為功能的，重要的核心計算機。 服務(wù)器PC的功能是備份所有的控制程序；保存配料系統(tǒng)中關(guān)于溫度；壓力；張力；速度等的歷史數(shù)據(jù)(可以保存兩年時間的數(shù)據(jù))；保存配料系統(tǒng)的報警記錄和配料系統(tǒng)的工藝配方。 2.2PLC部分 整個配料系統(tǒng)由施耐德公司的PLC組成，分別完成配料中關(guān)于速度，溫度，壓力，張力及邏輯的控制。與上位機進行通訊以完成數(shù)據(jù)的交換。同時為了改造時I/O擴展的需要，在各個PLC中，根據(jù)實際需要分別各自構(gòu)成了一個RIO網(wǎng)絡(luò)，一個Modbusplus網(wǎng)絡(luò)和一個Interbus網(wǎng)絡(luò)。 這里對主網(wǎng)絡(luò)ModbusPlus和冗余網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計做簡單的介紹：(1)：ModbusPlus網(wǎng)絡(luò)是一種高速對等通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)間節(jié)點的數(shù)據(jù)共享十分簡單。ModbusPlus網(wǎng)絡(luò)最多支持32個對等的節(jié)點，其通訊距離可達450m。(2)：冗余網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計：網(wǎng)絡(luò)在高可靠性的應(yīng)用中，冗余線電纜用來實現(xiàn)在兩個獨立的線纜系統(tǒng)中，進行ModbusPlus通信，每一次進行的信息傳輸，都會對電纜的可靠性進行檢查和驗證。如果其中一條線纜發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)換到另外一根線纜，發(fā)生故障的電纜會在網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計中加以標識，如果線纜發(fā)生了故障，在該線纜修復(fù)之前，網(wǎng)絡(luò)將一直使用第二根線纜進行工作。 稱重配料系統(tǒng)中各個PLC的控制功能如下： PLC1―控制原料的運輸和對原理的配比進行控制，同時對原料進行加熱干燥處理； PLC2―負責擠出機的溫度和驅(qū)動系統(tǒng)的控制； PLC3―負責縱拉和橫拉的溫度和驅(qū)動系統(tǒng)的控制； PLC4―負責牽引和收卷部分的驅(qū)動控制。 3控制軟件的應(yīng)用 3.1Monitorpro軟件 在人機界面的組態(tài)采用了施耐德公司的Monitorprov6.5作為程序開發(fā)的軟件平臺。工程師PC中安裝了開發(fā)版軟件用于設(shè)計和修改畫面，在主工作站PC中只安裝了運行版軟件，其他的三個工作站中安裝了WebClient軟件通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)調(diào)用主工作站的畫面。Monitorpro運行于WindowsNTV4.0操作系統(tǒng)平臺之上，以保證系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性。在界面中，設(shè)計了實時生產(chǎn)過程監(jiān)控功能；設(shè)備開關(guān)控制功能；報警自動檢測，記錄和顯示功能；故障自動診斷功能；實時和歷史趨勢圖顯示功能；各種報表統(tǒng)計和打印功能。 3.2Concept軟件 PLC的編程軟件為ConceptV2.2XLSR2。Concept軟件編輯器支持5種IEC編程語言：功能塊圖表(FBD)；梯形圖(LD)；順序功能圖(SFC)；指令表(IL)；結(jié)構(gòu)化文本(ST)。 本控制系統(tǒng)編程中，采用了FBD與LD兩種語言進行編程。在FBD語言中，通過IEC61131-3功能塊圖表語言，可以把FBD內(nèi)的變量與基本功能，基本功能塊(EFB)派生功能塊(三種FFB類型)進行合并。Concept提供了多種用于FBD編程的帶有預(yù)定義EFB的功能塊庫。在這些庫中，EFB根據(jù)應(yīng)用程序的類型進行分組，以便于用戶查找。在FBD編輯器中，用戶可以顯示，修改和載入初始值，也可以顯示當前值。 4總結(jié) 稱重配料系統(tǒng)經(jīng)過兩個多月時間的安裝和調(diào)試后正常運行。本配料系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)控自動化和智能化，并具有安全，可靠，快速，方便以及擴展性強等優(yōu)點，體現(xiàn)和實現(xiàn)了施耐德控制技術(shù)的強大功能。到目前為至，整個控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠，性能指標達到工藝要求。 | |
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