西门子控制器6ES7212-1BE40-0XB0

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西门子控制器6ES7212-1BE40-0XB0

一、定量给料机简介 

定量给料机是对散状物料进行连续称量给料的理想设备,是称重计量和定量控制为一体的高科技产品,本文提到的给料机是塑料行业辅机。适用于注塑、吹塑、挤出及填充和包装设备,供料适用于粒料和粉末型物料。

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图1-1定量给料机设备图片

二、永宏PLC产品介绍 

永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立于台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品,2003年推出FBs全新系列产品备受业界好评。这个设备主要用到称重功能,而永宏PLC针对称重功能专门研制了FBs-1LC。据客户反馈该模块性能非常卓越,编程也方便好用。

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三、系统控制要求

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图3-1定量给料机的分析

正如上图所示,该给料机有4-6个料筒,通过设定单次称重的重量,并且设定每种物料的比例,物料1先进入料筒当达到设定的重量后,关闭物料1进料门,这时候物料2开始进料,依次类推每种物料就会按照比例依次进入称重单元中。当称重达到单次的总重量后,卸料门开启,把这一批次的总物料送入混料单元中,进行不断的混料。当设备达到当天的总产量之后,设备会停止进料。 

技术难点:由于进料口离称重传感器所在的位置距离有40CM,当传感器接收到重量到的时候才关闭进料门,这时候空中还会滞留很多物料落入称重单元,由于每个进料口的大小不同,且不可调节,所以造成了混料的不均匀。这就要求系统应该具有很好的补偿功能,假如上次多下了几克料,再下一次进料的时候就会自动少下几克,这样是才能解决混料的精度问题。 

四、解决方案 

针对以上控制要求,结合了永宏PLC的相关产品的技术特点,我提出了用永宏PLC的实现的方法,FBs-1LC是非常精准的称重模块,并且响应的时间可以从5HZ--480HZ,灵敏度从2mV/V—;20mV/V。可以满足常用的控制场合,测量范围可以从几克到几吨。 

4.1控制部分的构成 

主要产品功能规格: 

1. 主控制器:FBs-24MAR2-AC 
2. 称重模块:FBs-1LC 
3. 人机界面:UNICON 7寸屏 

4.2系统结构图

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图4-1系统结构图

4.3电气接线图

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图4-2系统电气接线图

五、系统控制程序 

5.1 控制工艺流程图

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图5-1控制流程图

5.2 称重初始化程序

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图5-2 称重单元配置

这部分程序中Y10-Y17是给FBS-1LC进行配置的,给Y10到Y17全部清零就配置称重模块为测量范围为0-10mV,转换速率为5HZ,平均次数为0。通过FUN33指令来实现称重单元的清零和校准功能。

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图5-3 电子称的清零和校准

5.3模式1工作程序 

这部分就是判断是否达到设定的重量,若没达到就进行下料,如果超过设定量就跳转到下一步,保存单次的重量,跳转到下一种物料的下料,依次类推。并且当一种物料的比例设定为0时,直接自动跳过该物料的下料操作,并且保存相关产量的信息。

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图5-4 模式1工作部分程序

5.4模式2工作程序 

模式2的工作流程就只是按照下料时间的设定来进行下料操作,例如设定物料1下料时间为2S,物料2下料时间为3S,物料3下料时间为4S。定量给料机就进行相关时间的进行供料。

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图5-5 模式1工作部分程序

5.5自动补偿的程序

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图5-6 模式1工作部分程序

自动补偿是该程序的难点之所在,程序设计的核心思想是:保存上次下料量与设定量的之间的差值,若上次下料多下了,则下一次下料的时候就会少下对应的量。考虑到控制滞留物料的影响,经过多次试验发现物体多次下料之后控制滞留的物料再20g左右,故在设定比例后,在该下料的标准值减去20g,预算成程序内部的设定值。并且要对称重模块重新进行配置,提高称重模块的转换速度,该程序调节称重模块的响应频率为*高的480HZ。 

六、调试过程 

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图6-1控制柜的相关图片

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图6-2调试过程图片

该设备调试周期比较久,单单的自动补偿功能,在经过现场无数次的调试才总结出了一定经验,从自动控制理论来讲这个系统属于大滞后系统,这个系统的数学模型非常复杂,只能是一次次的实验总结出一定规律来,给系统做很大的补偿才能实现很好的控制效果。同时称重模块转换速率也要相应足够快,这样的控制相应才能及时。经过不断的调试客户对我们的控制精度很满意。 

FATEK的FBS系列的PLC有很多特色的模块,使用起来非常好用,例如语音模块、语音模块、温度控制模块,这些非常具有针对性,特色非常鲜明,并且控制精度高,编程方便等优点,这些优点是其他PLC所不可比拟的
一、行业介绍 

随着经济的发展、人民生活水平的不断提高,高档彩色包装印刷品的需求也将不断增加。在我国,包装印刷行业每年都以两位数的速度增长,我国包装印刷机械制造企业要抓住这个机遇,努力提高产品质量,调整产品结构,加大新产品开发力度。包装印刷企业所需要的设备种类、规格、型号繁多。本文介绍了永宏PLC在4色开槽模切印刷上的应用。 

1.1方案背景 

在劳动力成本大幅飙升的背景下,如何提高设备的自动化程度,成为各界关注的话题。为使设备的性能达到**,使用更人性化,印刷机机械化的自动化水平也在不断的提高。 

二、客户要求 

由印刷开槽模切机具备的功能来看,它对所采用的PLC提出了以下的要求。 

(1) 位置检测比较多,位置信号是通过编码器给PLC的,因此对PLC的高速计数器的数量有要求。如送纸部有6个编码器,印刷部各站有8个编码器,开槽部和模切部各有7个。虽然反馈脉冲的频率不高,但一般计数器是无法胜任的。 

(2) 各站之间需要作数据通讯,如各站的故障信息,位置参数与当前值,生产参数,互锁信号等等。这些数据的收发,有的是主站与从站之间的,也有的是从站与从站之间的。因此通讯部分的控制程序设计是一个难点。 

(3) 各个站都需要控制变频器,一般用通讯方式控制。因此对通讯口的数量有要求。 

2.1 解决方案 

FBS系列的MA经济型主机,具备以上客户要求: 

(1) 单机*大支持3个通讯口,支持RS-232,RS485,USB和以太网接口。 

(2) 单机支持8个高速计数器,4个硬件高速计数器的输入频率为单独20kHz,4个软件高速计数器的输入频率为总和5kHz。 

(3) 单机支持4轴高速脉冲数出,*大输出频率为20kHz。 

(4) 单机支持16点 中断输入,本体的输入点具有信号捕捉功能。 

(5) 全系列具有20k步的程序容量。 

系统结构图:

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依照具体IO分布,各个部可选用32点~60点的MA高功能型PLC主机,本体即可解决高速计数器以及通讯口个数的要求。 

2.2硬件配置 

设备的控核心为永宏FBs-24MA主机五台,FBs-CB5通讯扩张模块5个,该主机配有14点输入和10点输出,自带一个RS232通讯口,通过加FBs-CB5通讯模块实现5台PLC的组网,使用永宏高速联机协议可以达到921.6Kbps,实现设备数据的高速共享。 

2.3工艺简介 

模切机的工作原理是利用钢刀、钢线(或钢板雕刻成的模版),通过压印版施加一定的压力,将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切;若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕;如果利用阴阳两块模板,在印品表面压印出具有立体效果的图案称为凸凹压印,以上可以统称为模切技术。 

印刷开槽模切机就是模切机的其中一种,它将多色印刷,开槽压痕,模切成形的功能集于一身,用于纸品包装行业中的商标、纸盒、贺卡等的模切、压痕和冷压凸作业,是包装加工成型的重要设备。 

2.4一般模型 

印刷开槽模切机一般由以下几个部分组成, 

(1) 送纸部:电控部分采用PLC、触摸屏和变频器。操作员可在触摸屏设定纸张的长、宽等相关数据,调整前挡板、侧挡板的位置,使得后续的各部定位准确,取得良好的印刷、模切效果。 

(2) 印刷部:由多个单色印刷部组成,均采用PLC与触摸屏控制。彩色原稿经过电子分色制版成反面图像,然后通过印刷机进行印刷,将水墨从印刷机网纹辊上转移到印刷版上,再将水墨从印刷版上转移到瓦楞纸板上。通过套色、叠色得到正面的图像,实现原稿样箱的复制。在触摸屏上可以调整印刷位置,印压滚筒的深度等。 

(3) 开槽部:对印刷好的纸板进行压线开槽的工序。各刀具的位置通过触控画面可调。 

(4) 模切部:模切的相位可通过触摸屏调整设定,由PLC程序控制,配合高速脉冲计数,取得精准的开模效果。

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工艺流程图

2.5软件设计 

程序部分: 

(1) 主机具备4个20kHz的硬件高速计数器(HHSC)和4个频率总和为5kHz的软件高速计数器(SHSC),无需另加高速计数模块即可满足系统需求。软件高速计数器支持U/D,P/R,A/B三种计数模式,硬件高速计数器更是支持U/D*2, P/R*2, A/B*2,A/B*3, A/B*4,共计8种计数模式。

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(2) 永宏PLC通过通讯口port2,可实现主机之间的高速CPU bbbb。高速联机 

时,*高Baud Rate 为921.6Kbps,*低为38.4Kbps(可调);Data Bit 固定为8-bit;数据以原始码(也就是数据本身的二进制码)传输(比ASCII Code 快一倍);错误检验方法采用比Checksum 方式稳定可靠的CRC-16。 

高速联机的数据传输理念是以COMMON DATA MEMORY 观念来设计,每站*多支配32word长度的资料区域。例如主站将R0~R31 的内容送出,则所有从站PLC 的R0~R31 的内容都会与主站相同;2 号从PLC 将R32~R47 中内容送出,则主站及其它从PLC 的R32~R47 的内容都会与2 号站相同,依次类推。 

主需要在主站调用FUN151指令,并添加通讯命令,如下图所示,即可方便完成通讯功能。而不需要在每一站分别写通讯命令,轮流占用信号传输通道,有着显著的优越性。

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(3) 通过通讯口port1~port4的任意一个,都可以使永宏PLC作为主站,与外围设备通过Modbus协议进行通讯。同样是通过“;功能指令 表格”;的形式,FUN150.M_BUS指令可轻易实现PLC对变频器的通讯控制,简单显示如下:

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三、设备调试 

该设备的技术难点在于如何保证各台PLC的动作状态及完成标志进行共享。在调试时,进行依次调试。先确保动作安全,保证各单元组之间的相互配合。

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3.1 实施效果 

在完成系统改造后,使设备的控制得到更人性化的操作,提高了自动化。

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图4-1 整体设备图

3.2 应用体会 

永宏FB s系列主机性能卓越、可靠稳定、操作简便的特点在此案例中得到深刻的体会。FB s系列PLC以永宏自行研发的SOC为核心,整合中央处理器(CPU)、硬件逻辑处理器(HLS)、高速通讯口、高速计数器/高速计时器,NC定位等为一体,速度更快,稳定性更强。Win Pro ladder编程软件,通过表格的形式配置通讯、高速计数、脉冲输出等功能,操作更方便、快捷。 


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发布时间
2023-05-11 02:10
所属行业
PLC
编号
31603052
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