新型玻璃配料控制系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用案例
發(fā)布時(shí)間:2019-08-02 16:23:51來源:
目前國(guó)內(nèi)多數(shù)玻璃工廠使用的配料控制系統(tǒng)是2O世紀(jì)8O年代開發(fā)的。主要由計(jì)算機(jī)、配料控制器、PLC、給料控制裝置等組成。配料控制器控制每臺(tái)秤的補(bǔ)料、排料,PLC控制配料時(shí)序,計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)配料過程進(jìn)行監(jiān)控和管理。這種系統(tǒng)的配料控制器、PLC、計(jì)算機(jī)之間存在大量的數(shù)據(jù)交換。
2 傳統(tǒng)配料控制系統(tǒng)的主要不足
(1)系統(tǒng)硬件線路復(fù)雜
傳統(tǒng)配料控制系統(tǒng)中配料控制器與PLC、配料控制器與給料控制裝置、PLC與給料控制裝置之間有大量的I/O接口,每臺(tái)秤的配料控制器與計(jì)算機(jī)都有通訊網(wǎng)線。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定了其硬件線路的較為復(fù)雜性。 .
(2)計(jì)算機(jī)與配料控制器的通訊可靠性差
由于計(jì)算機(jī)沒有專用的與配料控制器通訊的軟件,計(jì)算機(jī)與配料控制器的通訊軟件是各配料系統(tǒng)
供應(yīng)商自己用“VB”或“VC”等語言編程進(jìn)行通訊的,考慮難免不周,控制過程會(huì)出現(xiàn)通訊不暢、實(shí)時(shí)采用數(shù)據(jù)不正確等問題。
(3)系統(tǒng)可靠性不高
由于浮法玻璃配料是長(zhǎng)期連續(xù)工作的,系統(tǒng)硬件線路的復(fù)雜及計(jì)算機(jī)與配料控制器的通訊可靠性差決定了其系統(tǒng)可靠性不高、故障排查難、維修不方便。
3 新型配料控制系統(tǒng)的構(gòu)成
(1)新型配料控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理
隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,PLC的功能越來越強(qiáng),越來越多地應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。PLC已從傳統(tǒng)的順序控制發(fā)展為對(duì)各種工業(yè)需求的控制,其中就有專門應(yīng)用于配料的配料控制模塊,實(shí)現(xiàn)配料控制。支持PLC的計(jì)算機(jī)控制軟件也越來越多,世界上主要的計(jì)算機(jī)控制軟件都能支持主流的PLC,使
計(jì)算機(jī)與PLC的數(shù)據(jù)交換變得簡(jiǎn)單、可靠。
西門子公司的PLC是世界上比較優(yōu)秀的PLC之一,其SIWAREX稱重模塊就是應(yīng)用于S7—300、S7— 400 PLC的配料模塊。
新型配料控制系統(tǒng)是以PLC稱重模塊代替配料控制器,使整個(gè)配料過程在PLC的全程控制下進(jìn)行。
新型配料控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、PLC、給料控制裝置等組成,其控制結(jié)構(gòu)見圖1。
每臺(tái)秤的傳感器信號(hào)直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的稱重模塊,計(jì)算機(jī)與PLC之間通過PROFIBUS通訊協(xié)議通訊,PLC根據(jù)配料時(shí)序直接控制每臺(tái)秤每種料的補(bǔ)料、排料。
觸摸屏作為計(jì)算機(jī)控制的后備控制器。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不能正常工作時(shí),觸摸屏承擔(dān)配料系統(tǒng)的管理及各種配料參數(shù)修改功能,使系統(tǒng)能繼續(xù)正常配料,從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。觸摸屏與PLC通過MPI協(xié)議通訊。
(2)新型配料控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)的工控機(jī)或服務(wù)器,確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠工作。
PLC采用西門子S7—300、S7—400 PLC。從功能上講S7—300、S7—400都能實(shí)現(xiàn)控制,考慮到S7—400要比S7—300貴很多,從考慮系統(tǒng)成本的角度,一般用S7—300。當(dāng)CPU要冗余時(shí),采用S7— 400和ET200的組合。觸摸屏采用能與西門子S7系列PLC通訊的產(chǎn)品,如DIGITAL或GE等公司的產(chǎn)品。
電磁振動(dòng)給料機(jī)采用電磁振動(dòng)給料機(jī)控制裝置控制,螺旋給料機(jī)采用變頻器控制。
(3)新型配料控制系統(tǒng)的軟件
計(jì)算機(jī)軟件采用支持PROFIBUS協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件,確保計(jì)算機(jī)與PLC之間的通訊順暢、可靠。計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件可用美國(guó)GE公司的CI—MPLICITY或西門子公司的WinCC等。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件除了設(shè)有配料控制主畫面外,還設(shè)有秤點(diǎn)管理、配料參數(shù)管理、配方管理、配料時(shí)序管理、參數(shù)校對(duì)、報(bào)表管理及故障報(bào)警等控制畫面,操作直觀、簡(jiǎn)單。
計(jì)算機(jī)報(bào)表管理采用SQL Server和EXCEL,確保配料數(shù)據(jù)不可更改和便于統(tǒng)計(jì)管理。
PLC軟件采用西門子STEP 7編程,PLC控制軟件包括稱重模塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、秤補(bǔ)料排料控制、配料時(shí)序控制、混合時(shí)序控制、各種故障檢測(cè)報(bào)警等。
觸摸屏軟件通過其專用軟件編程。觸摸屏具有配料過程所必須的操作界面及相應(yīng)的控制功能。
西門子為SIWAREX稱重模塊提供專門的校秤軟件SIWATOOL。計(jì)算機(jī)與SIWAREX稱重模塊采用RS232通訊,通過計(jì)算機(jī)上的SIWATOOL軟件實(shí)現(xiàn)校稱。SIWATOOL校秤軟件使原本復(fù)雜的校稱過程變得簡(jiǎn)單、直觀。
4 新型配料控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1)系統(tǒng)可靠性高