6ES7253-1AA22-0XA0方法说明

6ES7253-1AA22-0XA0方法说明本的目的。根据现场生产要求,该控制系统主要由三部分组成:控制部分: 1台永宏FBS系列高功能主机FBS-60MC及6台称重扩展模块FBS-1LC;操作部分: 1台永宏触摸屏FV-070ST-T50作为人机界面,执行部分:2台搅拌机、6套国产博美德伺服驱动器及伺服电机、6台普通电机、1个长封/端封汽缸.系统构架如图2所示。图2 系统构架3.1   重量信号的传输      现场称重传感器的信号直接进入PLC系统，代替了普通称重仪表通过4-20mA信号送入PLC。避免了信号转换带来的误差和传输的时间延迟。称重控制的数据实时性高，更新称重数据的速度更快，且控制精度更高。3.2   加料信号的控制      执行部分采用的是高精度的伺服电机，通过PLC进行泛用的PID控制，在调试过程中规划好适合的PID参数，即可控制伺服电机进行高速→低速→停止的快速变化。4. 永宏称重模块介绍     FBS-1LC是FATEK FBS系列PLC的模拟输入模块的成员，可用于测量负荷产生的微弱信号。本模块将测量信号以16位带正负号数来表示，为了能将伴随于信号的现场噪声滤除，本模块内也提供取样信号平均的功能。      若要得到真实的工程单位值，则须在阶梯程序中加入LCNV（FUN33）或MLC（FUN34）指令来进行转换。由于负荷的信号非常微弱，通常应用时1.引言       在粽子的制作过程中，重量计量是其重要的生产环节。物料包装的准确与否将直接影响到企业的信誉和经济效益。过去采用机械称量、人工装袋，劳动强度大、速度慢、精度低。近几年，采用电子称量装置虽然可使其静态称量精度大大提高，但在饲料加工连续生产过程中，其动态精度仍不能保证。因此，在快速自动称量中如何提高动态称量精度，一直是食品加工企业急需解决的难题。2.背景介绍      由于自动称重灌装机（图1）对PLC称重和控制部分的反应速度要求较高。以一个标准120g粽子为例，灌注速度要求为一个3-4秒。如果采用普通的称重方式，即采用为重量变送器或单片机仪表将称重传感器的信号转换成4～20mA模拟量信号并送至PLC。PLC通过模拟量信号控制加料设备的执行机构根据重量进行灌装。由于称重传感器的信号要通过变送器和PLC模拟量模块的多次转换，面临灌装速度不易提高，易受外界杂波干扰等问题，对称重控制的响应时间和测量精度会有很大的影响。采用单片机仪表的形式，也同样会存在仪表与PLC之间由于称重数据传递和转换带来的称重控制滞后和误差。并且如果称重仪表出现故障，往往需要更换并重新进行标定，增大了我们售后服务的响应时间和成本。图1 自动称重灌装机3.系统构成      本控制系统主要介绍的是利用可编程控制器、人机界面、伺服电机实现流水线的全自动称重灌注，并稳定可靠运行,达到准确控制,提高产量和降低成口画面，参数设定分成上下料设定，磨盘设定抛光设定，其他如工作模式和油泵的时间设定。部分参数设定需要密码。图5 参数设定页面5、    产量监视：分有班的产量和总产量。图6 产量监视页面四、     难点分析1、   通讯：大盘上的东西由一个控制柜控制，并且大盘为流转工作，上下柜的动作、流程传递靠通讯来传递，通讯界面RS485，通讯采用电刷的方式来走，与主电路的电源供应电路共用一个铜排，这对于通讯的弱电信号传递是一个很大的挑战。该项目通讯线使用屏蔽线，通讯使用永宏FUN150模式3高速联机指令，通讯效果很好，很有效地抑制了干扰，在恶劣的环境中通讯成功。2、   干扰：该设备多个地方都有大电流的电力线，大的干扰来自于高频加热管，当高频加热管开启时它周围得磁性开关、接近开关均受到极大地干扰，在使用过程中使用永宏的输入点的滤波功能，一些受干扰更大的接近开关如工位判断接近开关则需要再程序中写滤波程序。并且所有的动作全部采用流程方式，每一个动作只接受一个并且一次信号。3、    使用高速联机传输数据，如果处理不好易造成寄存器混用，所以必须谨慎处理， 做程序一定要做批注。料完毕抬头180°，观看上料情况。下图是自动过程的流程图：1、    手动调机：手动部分主要用于调整机器各部件，让个部件能够配合好，达到佳工作效果。图3 手动控制和监视状态画面3、    报警部分：报警部分包括开机后、启动时和自动运行时的感应开关、接近开关异常，报警类型有不在初始位置、汽缸未到位、接近开关无信号等异常，并将报警历史记录。图4 报警历史画面4、    参数设定：参数页面设定使用分页器，在同一个页面内调用不同的窗循环运行。4、    上控制柜与下控制柜通讯采用RS485通讯界面，使用永宏高速联机功能，达到无延迟的控制配合，上控制柜控制每个机头的4个气缸和1台步进电机，共20个气缸5台步进，4台步进电机在FBs-60MAT上，第5个机头在FBs-14MAT上。5、    因为大盘是转动的，而主台上的工位是固定的所以，大盘上的所有部件包括控制柜的供电和通讯都采用电刷方式进行传递，每个机头的位置都有一个接近开关用来判断当前在哪个工位。图2 水钻各部件三、     控制系统完成的功能1、    自动工作：5个机头在5个工位上自动流转，下料部分：自动下料、上胶，完成后待其余工位；上料部分：自动上料，完成后等待其余工位；1号磨盘：按设定的磨时间、切割面进行磨切，分度面数由步进电机控制，完成后等待其余工位；2号磨盘与抛光盘动作与1号磨盘动作一样，但参数都是独立的。并且每个工位上都设定了一个急停开关，当开关按下时，当它走到下料工位时抬头180°，让操作工可以看到水钻加工情况。上料工位则是按下后上一、 项目简介      该项目是江苏省仪征市市宝恒精密机械有限公司所开发。该公司以全自动裱纸机、全自动平压平模切机、全自动高速糊盒机、全自动高速糊箱机为主流产品，拥有包装机械进出口业务自主经营权。      系统有自动运行模式，点动动操作模式，角度异常报警、急停停机。      该项目系统组成为1台FBs-60MC、1台FBs-60EA和1台FBs-20EX，一台7寸永宏FV触摸屏，1个编码器。外观图如图1：图1 模切机外观二、     控制系统构成1、    硬件配置：1台FBs-60MC、1台FBs-6EA和1台FBs-20EX，一台7寸永宏FV触摸屏，1个编码器。2、    控制概述：该设备分为送纸部、压纸部、模切部和收纸部。送纸部、收纸部由PLC控制，压纸和模切由其他机械部件完成。三、     控制系统完成的功能1、    送纸部：实现手动上升、下降，自动升降功能。2、    收纸部：实现自动收纸计数、纸满报警功能。3、    角度监控：使用编码器计算主轴角度，监控模切机所有传感器，判断当前角度是否进行预期的工作，如果不是，则发出异常报警并停机或者减速停机。四、     触摸屏画面1、  主页面：监控当前角度，模切的纸张数。图2 主画面2、    报警部分：监控所有传感器，根据根据主轴的当前角度，判断是否在正常工作，如不正常工作，则选择停机或减速停机。图3 报警历史画面3、    参数设定：参数设定用于设定各个传感器正常时的工作角度范围，以跟主轴角度进行比较，作正常与否判断。并且在参数设定乱了后可进行参数的恢复设置。图4 产量监视页面以0.1℃为单位的温度读值，省去了模拟量值到工程值的线性转换过程。永宏PLC提供的温控PID指令给温度PID的调试带来了很大的方便，但是要想得到良好的控制效果还需要对比例、积分、微分三个参数进行仔细的调试。永宏PLC温控PID的比例、积分、微分参数建议值为110,17，50。      根据以上的PID参数配置的温度闭环控制，能够达到良好的稳态效果，但是开始出现的超调幅度较大。根据以上现象稍加改动了积分和微分参数，控制效果基本满足客户的需求。4.3整体的设备调试      由于之前对设备的各部分做过单独调试，在整体测试的过程中为出现大的异常。在电气控制方面稍加改动，设备便能正常运行。以下是整体设备图。五 难点分析      永宏PLC提供的温度模块和温度PID指令使整个设备的温度控制部分变得简单易行，给电气工程师减少了工程实施的难度。      注射螺杆的控制是设备调试过程中的一个难点，设备要求螺杆的启动平稳、无振动，运转时平稳、工作可靠，调速范围广且带负载能力强，这就需要变频控制有良好的性能。为达到以上的效果，需要完成PLC与变频器的默契配合。      为了提高注射螺杆的控制效果，我们还可利用永宏PLC突出的高速脉冲输出性能，驱动伺服电机，控制注射螺杆的传动。通过以上方案对设备进行改进，可进一步的提高设备的运行性能，保证生产过程的可靠性。六 设备运行      设备调试完毕之后，用户对机器进行了一段时间的使用测试。该机器能够按照客户要求的控制效果完成各项工艺流程，生产出的注塑产品达到较高的工艺水平。七 应用体会      通过该项目使我了解到了永宏PLC的在温度控制、高速通讯、模拟量操作等方面的优势。永宏PLC强大的指令集，使程序编写更人性化，通俗易懂。表格设定使操作更简单，在项目中用到了Modbus Master表格，通过此表格作为向导来设定Modbus通讯相关数据，使得操作过程更简单。永宏PLC有良好的通讯性能通讯速率高可达920KHz。永宏PLC拓展的温度模块读值是以0.1℃为单位的温度读值，省去了模拟量值与工程值的转换，操作方便。模拟量模块的精度为0.1℃，总和误差为1%，性能指标较高。模拟量模块的精度为14位，输入为隔离型的，达到较高的性能指标。硬件可靠性高，在设备的运行过程中，PLC持续运行，未出现异常，客户对永宏产品硬件性能表示肯定。