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控制系統

工業網絡在紙箱印刷機械的解決方案(一)

星之球激光 來源:中國自動化網2012-04-13 我要評論(0 )   

DeviceNet是具有優良施工性能的現場網絡,廣闊的覆蓋應用領域,從終端組件、執行機構、控制器件等都能容易地連接到該網絡中,使設備和生產線的設計制造、安裝、調試、維...

  DeviceNet是具有優良施工性能的現場網絡,廣闊的覆蓋應用領域,從終端組件、執行機構、控制器件等都能容易地連接到該網絡中,使設備和生產線的設計制造、安裝、調試、維護等各個環節都能降低成本和節約時間,同時為客戶進一步增加附加價值。

1 紙箱印刷機械電氣控制原理

  瓦楞紙箱是包裝行業不可缺少的材料,在儲運環節中擔任著重要角色。瓦楞紙箱生產設備要實現楞紙板的多色套色印刷、開槽、模切、半成品紙箱收集等工序。

  由于設備龐大,每一個機臺在更換生產或保養等特殊時候,可能需要分開機臺,因此機臺都安裝滑輪,再固定在軌道上。由于該設備的分散控制特點,正是應用DeviceNet網絡控制的主要原因。每個工藝的機臺都可以移動分合操作,除了有獨立的參數設定和控制,還需要監控其他機臺的狀況,因此臺達HMI的Ethernet方式一機多屏的快速數據傳輸功能,配合DeviceNet總線網絡連接正好滿足了該需求。控制示意圖如圖1。

                                  

圖1工業網絡控制示意圖

  DeviceNet是一種比較合適的工業網絡解決方案,采用臺達PLC的DeviceNet現場總線實現分散控制的網絡整合。這一款紙箱印刷機械每一個機臺都有6個或以上的機械定位,由于臺達SV系列PLC目前只有4路AB相高速計數器,所以每個機臺會用到2臺SV的PLC。而每一部分的微小調節都是利用變頻器和旋轉編碼器,配合PLC的高速計數器判斷完成,而臺達的SV系列PLC和E系列變頻器都有相應的DeviceNet現場總線解決方案。如圖2所示。

 

圖2  工作示意圖

  每一個機臺的PLC通過DeviceNet總線網絡連接起來,相互之間交換所需信息,以及控制命令,達到在其中一個機臺能夠監視各部分器件的狀況,控制和調整每一部分機構,或緊急停止遠程其他機臺的效果。這樣做,一方面同時免去繁多的硬接線,另一方面可以在多種產品同類部件間實現互換性的同時,減少配線和安裝工業自動化設備的成本和時間。通過DeviceNet總線,可以根據位移實時調整變頻器輸出頻率,調整加減速線性,實現平穩啟停,以及配合旋轉編碼器測量位移位置,達到精確定位的效果。同時監控變頻器的工作狀況(包括運行狀態、輸出頻率、輸出電流、報警內容等)。通過Ethernet網絡的觸摸屏可以直接設定遠程每一個機臺的PLC參數,以及收集該機臺的工作狀況和報警信息。這樣通過DeviceNet的直接互相連性不僅改善了設備間的通信,同時提供了相當重要的故障診斷功能,實現了低成本、高性能的工業設備的網絡互連。

2 控制系統構成

控制系統配置如表1所示。

表1  控制系統配置

控制架構圖如圖3所示。

圖3控制架構圖

  由于版面原因,編碼器數量不能全部標示出來。另外,各個機構的位置調整,只是在更換生產料號時才動作,因此客戶為了節省成本,每個機臺只安裝2臺變頻器作調速定位,依靠外部接觸器切換各個機構的電機工作,因此每次最多只有2個位置調整機構同時動作。人機界面通過Ethernet網絡,先訪問DeviceNet控制層的主站送料部PLC,再通過DeviceNet網絡訪問到各個從站PLC。每一個機臺的2個PLC通過RS485的PLC-Link方式交換數據。地址(Node Address)分配如表2、3所示。

表2  地址分配1

  由于設備層是各自PLC站點下屬的獨立網絡,因此可以定義相同的節點地址也不會產生干涉,反而方便編程(例如,套色1到套色4機構相同,都可以使用相同的PLC程序)。

表3  地址分配2

 

 

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