新型玻璃配料控制系統(tǒng)開發(fā)及應用案例
發(fā)布時間:2019-08-02 16:23:51來源:
目前國內(nèi)多數(shù)玻璃工廠使用的配料控制系統(tǒng)是2O世紀8O年代開發(fā)的。主要由計算機、配料控制器、PLC、給料控制裝置等組成。配料控制器控制每臺秤的補料、排料,PLC控制配料時序,計算機對整個配料過程進行監(jiān)控和管理。這種系統(tǒng)的配料控制器、PLC、計算機之間存在大量的數(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,每臺秤的配料控制器與計算機都有通訊網(wǎng)線。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定了其硬件線路的較為復雜性。 .
(2)計算機與配料控制器的通訊可靠性差
由于計算機沒有專用的與配料控制器通訊的軟件,計算機與配料控制器的通訊軟件是各配料系統(tǒng)
供應商自己用“VB”或“VC”等語言編程進行通訊的,考慮難免不周,控制過程會出現(xiàn)通訊不暢、實時采用數(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期連續(xù)工作的,系統(tǒng)硬件線路的復雜及計算機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
隨著電子技術的迅猛發(fā)展,PLC的功能越來越強,越來越多地應用于各種控制領域。PLC已從傳統(tǒng)的順序控制發(fā)展為對各種工業(yè)需求的控制,其中就有專門應用于配料的配料控制模塊,實現(xiàn)配料控制。支持PLC的計算機控制軟件也越來越多,世界上主要的計算機控制軟件都能支持主流的PLC,使
計算機與PLC的數(shù)據(jù)交換變得簡單、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,使整個配料過程在PLC的全程控制下進行。
新型配料控制系統(tǒng)由計算機、PLC、給料控制裝置等組成,其控制結(jié)構(gòu)見圖1。
每臺秤的傳感器信號直接進入對應的稱重模塊,計算機與PLC之間通過PROFIBUS通訊協(xié)議通訊,PLC根據(jù)配料時序直接控制每臺秤每種料的補料、排料。
觸摸屏作為計算機控制的后備控制器。當計算機系統(tǒng)不能正常工作時,觸摸屏承擔配料系統(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)的硬件設備
計算機系統(tǒng)采用優(yōu)質(zhì)的工控機或服務器,確保計算機系統(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CPU要冗余時,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。
電磁振動給料機采用電磁振動給料機控制裝置控制,螺旋給料機采用變頻器控制。
(3)新型配料控制系統(tǒng)的軟件
計算機軟件采用支持PROFIBUS協(xié)議的標準計算機監(jiān)控軟件,確保計算機與PLC之間的通訊順暢、可靠。計算機監(jiān)控軟件可用美國GE公司的CI—MPLICITY或西門子公司的WinCC等。
計算機監(jiān)控軟件除了設有配料控制主畫面外,還設有秤點管理、配料參數(shù)管理、配方管理、配料時序管理、參數(shù)校對、報表管理及故障報警等控制畫面,操作直觀、簡單。
計算機報表管理采用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、秤補料排料控制、配料時序控制、混合時序控制、各種故障檢測報警等。
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。計算機與SIWAREX稱重模塊采用RS232通訊,通過計算機上的SIWATOOL軟件實現(xiàn)校稱。SIWATOOL校秤軟件使原本復雜的校稱過程變得簡單、直觀。
4 新型配料控制系統(tǒng)的特點
(1)系統(tǒng)可靠性高