基于plc的粉體自動配料系統(tǒng)控制-wenkub
2022-12-18 09:48:06 本頁面
【正文】 Y3D 備用 Y4D 物料 B1 轉(zhuǎn)閥變頻器啟動 繼電器 Y3E 備用 Y4E 物料 C1 轉(zhuǎn)閥變頻器啟動 繼電器 Y3F 備用 Y4F 備用 另外由于客戶要求顯示電機的電流和速度，又由于工藝要求下料轉(zhuǎn)閥的速度必須可以控制，本來打算使用模擬量控制，這樣要求有 AI/AO 模塊，即 Q64AD/Q64DA等模塊，增加了 系統(tǒng)的成本，所以使用了串口模塊與變頻器通訊來控制變頻器的頻率和監(jiān)控其速度和電流等參數(shù)。當(dāng)該物料重量達到系統(tǒng)制定的物料重量時，停止投料，啟動下一真空輸送設(shè)備，進行輸送料。本系統(tǒng)主要完成上述原材料的配料過程。（ 鎳氫電池將是未來電動汽車用動力電池的最佳候選者） 電池生產(chǎn)的生產(chǎn)過程如下： 配料 → 涂布 → 輥壓 → 裁片 → 分條 → 焊接極耳 → 卷繞 → 封裝 → 烘烤 → 注液 →化成 → 成型 → 檢測 我們該系統(tǒng)為生產(chǎn)鎳氫電池的生產(chǎn)線的配料部分（上個生產(chǎn)流程中的紅色部分）。 （二） 、系統(tǒng)實現(xiàn)的目的和意義 現(xiàn)在 生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間粉體物料的輸送 和配重 問題已經(jīng)成為改進生產(chǎn)工藝與提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要問題 ， 而最理想的輸送方式應(yīng)該是：盡量減少人與物料的直接接觸，使物料的輸送在一個封閉的環(huán)境中完成 ，在粉體的輸送過程中完成粉體的自動配料 。重點探討 PLC 在其中的應(yīng)用，探討了 PLC 和稱重傳感器的通訊，還有配重的方法實現(xiàn)，還有粉體的如何運用 PLC 進行輸送控制。 本文通過比較分析的方法對這些問題作了比較詳細(xì)的探討 ?，F(xiàn)在 粉體密閉輸送 系統(tǒng) 完全杜絕了由于物料泄露造成的對環(huán)境的污染和對操作人員身體的傷害，以及周圍環(huán)境對于物料 的污染 。鎳氫電池的原材料為： 添加劑 、 導(dǎo)電劑 、 球型氫氧化鎳 、 氧化鈷 。 （二） 、系統(tǒng)功能分析 5 如圖 (21)，該系統(tǒng) 是一個 粉體配料輸送 系統(tǒng)， 各種粉體經(jīng)過密閉投料、真空輸送、粉體計量、配料混合等環(huán)節(jié)，各種物料經(jīng)過上料設(shè)備完成自動配料 ， 系統(tǒng)根據(jù) HMI 中設(shè)定的各種物料的重量等參數(shù) 判斷 上多少料等 。 （ 22） 選擇物料 B 準(zhǔn)備好 選擇物料 A 選擇物料 C 投 料 真空上料 滿料 下料閥動作 接近目標(biāo)值 下料閥慢速 到達目標(biāo)值 關(guān)閉下料閥 啟動后真空輸送，輸送料 下一種物料 下料閥為變頻電機控制，控制電機的速度，即可控制下料速度 是否接近設(shè)計料的重量由稱重傳感器得知其重量。 另外本系統(tǒng)中的配料部分使用了美國傳力的 稱重傳感 器和稱重儀表，這個儀表也是 使用通訊來完成的。具體的通訊程序見 PLC 編程部分。 低壓控制部分使用施耐德的接觸器和空氣開關(guān)等，使用了 omron 的中間繼電器，施耐德的按鈕，上海二工的 指示燈等。 開關(guān)電源選擇臺灣的明緯電源。 主要介紹一下 SFC 編程的特點： SFC 編程方式的簡單說明 ， SFC 編程方法的主要特點。 （ 1） 當(dāng)起動 SFC 程序時首先執(zhí)行初始化步 。 （ 2） 不需要復(fù)雜的互鎖電路 互鎖電路只用在各個步的操作輸出程序中因為步之間不需要互鎖所以整個系統(tǒng)不需要互鎖 。 （ 6） 按照上述的應(yīng)用程序可以用各種方法控制給定功能塊功能諸如START END 臨時停止重新起動和強制激活和指定步的結(jié)束可以通過 SFC 圖符號 SFC 控制指令或通過 SFC 信息寄存器控制 。 方 便調(diào)試。 程序的編輯 （ 1）稱重 配料 部分的編程 根據(jù)上圖的控制流程 （ 22） 我 們編程下列 SFC 程序， 打開程序，我們新建了 LAD和 SFC 程序， 如下圖如是 18 在上述的控制流程中其中的其中配料 稱重 部分 SFC 程序如下 ： 第一步 S0：將時時讀取的重量值存入到一個寄存器中 跳轉(zhuǎn) 到第二步 條件 ： 當(dāng)開始命令給定時， SFC 滿足下面的條件，開始執(zhí)行第二步 程序說明： 就是當(dāng) M200 條件滿座的情況下，開始跳轉(zhuǎn)到下一步， “ 當(dāng)前步 ” 停止工作。 第三步 S4： 下端儲料罐中的量大于設(shè)定值時將下料閥的速度調(diào)到慢速，使得慢慢下落防止計量不準(zhǔn)。 調(diào)到下一條件：關(guān)閉完成，開始跳轉(zhuǎn)到下一步 開始跳動程序開始 S0 步進入下一次投料循環(huán) 動作 。 做通訊的時候要首先設(shè)置站號，波特率，數(shù)據(jù)位，停止位，奇偶校驗 等參數(shù)，編程之前使用一個好用的調(diào)試工具，如串口調(diào)試助手、串口精靈等，有事半功倍之效果。每次更新顯示之后將會發(fā)送一組新的數(shù)據(jù)。 PLC 串口通訊模塊的設(shè)置可以利用 GXDeveloper來設(shè)置，具體看下圖 我們將其開關(guān) 1 設(shè)置成 07C2 開關(guān) 2 設(shè)置 006，為 16 進制的數(shù)。 下面是我們 PLC 程序 24 執(zhí)行上個程序我們可以在監(jiān)控中看到 D10 到 D19 中的值 25 然后經(jīng)過 ACCII 碼的變換，得到重量值如下 最后得到時時重量 D1236，單位為 g （ 2） 串口通訊模塊（ QJ71C24R4）與 三菱的變頻器（ E700 系列）進行通訊程序的編寫。 根據(jù)如上協(xié)議我們編寫下面的程序： 28 具體通訊程序如下： 29 （二） 、 HMI 畫面設(shè)計 HMI 使用的是 Froface 的觸摸屏。 在開發(fā)系統(tǒng)之前，我們首先根 據(jù)客戶實際需求、根據(jù)目前時間的工況，進行現(xiàn)場討論，方案確定，客戶認(rèn)可等各個階段建而確立的。 31 參考文獻： [1] 張鳳珊 ： 《電氣 控制及可編程序控制器》 中國輕工業(yè)出版社 ， 2021年 7 月； [2] 顧戰(zhàn)松 、 陳鐵年 ： 《可編程控制器原理與應(yīng)用》 國防工業(yè) ， 2021 年2 月； [3] 常斗南 ：《 可編程序控制器原理、應(yīng)用、實驗 》 機械工業(yè)出版社， 1998年 7 月； [4] 冉署陽 ： 《可編程序控制器原理及應(yīng)用》電子科技大學(xué)出版社， 1998年 8 月； [5] 鄭晟 ：《 現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用 》 科學(xué)出版社 2021 年 6 月； [6] 宋德玉 ：《 可編程序控制器原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù) 》 冶金工業(yè)出版社 1999 年7 月
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