| 施耐德PLC在聚酯薄膜配料系統中的應用 | 2020-03-08 |
| 摘要：介紹該公司聚酯薄膜(BOPET)配料系統上如何使用施耐德公司的Quantum系列和Momentum系列的PLC及采用ModbusPlus網絡；RIO網絡和Interbus網絡通訊技術來控制配料系統。使用以上自動控制技術使配料系統實現了智能化，達到了很好的穩定性和精確性，經過多年24h連續運行，故障率極低，為公司生產出大量優質產品。 1配料系統的總體原理 整個自動配料系統分別由六臺計算機；四臺施耐德公司PLC和各個PLC分布式I/O構成。網絡通訊分為操作層的以太網通訊和Modbusplusnetwork通訊，控制層的RIOnetwork；Interbusnetwork通訊。 2配料系統硬件的構成及功能 2.1上位機部分 上位機分別由六臺電腦構成，其中一臺服務器PC，一臺工程師PC和四臺工作站PC構成。工程師PC與主工作站PC安裝有雙端口的ModbusPlusPCI通訊適配卡，與各個PLC之間構成一個冗余的ModbusPlus網絡，完成對配料系統上數據的采集和各個部分的操作控制。系統采用冗余的網絡設計，以提高配料系統的安全性和穩定性。 各個計算機的功能如下： 一般的情況下，主工作站負責與PLC進行數據的交換，另外的三個工作站通過工業以太網(TCP/IP)的形式向主工作站調用畫面和數據。當主工作站出現故障時，可以立即切換到工程師PC，由工程師PC對配料系統進行控制操作，以保證配料系統可以順利運行。 工程師PC的主要功能是負責設計和更改程序，包括上位機畫面的組態和PLC程序，同時它也可以充當主工作站來使用。總之，工程師PC為功能的，重要的核心計算機。 服務器PC的功能是備份所有的控制程序；保存配料系統中關于溫度；壓力；張力；速度等的歷史數據(可以保存兩年時間的數據)；保存配料系統的報警記錄和配料系統的工藝配方。 2.2PLC部分 整個配料系統由施耐德公司的PLC組成，分別完成配料中關于速度，溫度，壓力，張力及邏輯的控制。與上位機進行通訊以完成數據的交換。同時為了改造時I/O擴展的需要，在各個PLC中，根據實際需要分別各自構成了一個RIO網絡，一個Modbusplus網絡和一個Interbus網絡。 這里對主網絡ModbusPlus和冗余網絡的設計做簡單的介紹：(1)：ModbusPlus網絡是一種高速對等通信網絡，網絡間節點的數據共享十分簡單。ModbusPlus網絡最多支持32個對等的節點，其通訊距離可達450m。(2)：冗余網絡的設計：網絡在高可靠性的應用中，冗余線電纜用來實現在兩個獨立的線纜系統中，進行ModbusPlus通信，每一次進行的信息傳輸，都會對電纜的可靠性進行檢查和驗證。如果其中一條線纜發生故障，系統會自動轉換到另外一根線纜，發生故障的電纜會在網絡統計中加以標識，如果線纜發生了故障，在該線纜修復之前，網絡將一直使用第二根線纜進行工作。 稱重配料系統中各個PLC的控制功能如下： PLC1―控制原料的運輸和對原理的配比進行控制，同時對原料進行加熱干燥處理； PLC2―負責擠出機的溫度和驅動系統的控制； PLC3―負責縱拉和橫拉的溫度和驅動系統的控制； PLC4―負責牽引和收卷部分的驅動控制。 3控制軟件的應用 3.1Monitorpro軟件 在人機界面的組態采用了施耐德公司的Monitorprov6.5作為程序開發的軟件平臺。工程師PC中安裝了開發版軟件用于設計和修改畫面，在主工作站PC中只安裝了運行版軟件，其他的三個工作站中安裝了WebClient軟件通過TCP/IP網絡調用主工作站的畫面。Monitorpro運行于WindowsNTV4.0操作系統平臺之上，以保證系統運行安全性和穩定性。在界面中，設計了實時生產過程監控功能；設備開關控制功能；報警自動檢測，記錄和顯示功能；故障自動診斷功能；實時和歷史趨勢圖顯示功能；各種報表統計和打印功能。 3.2Concept軟件 PLC的編程軟件為ConceptV2.2XLSR2。Concept軟件編輯器支持5種IEC編程語言：功能塊圖表(FBD)；梯形圖(LD)；順序功能圖(SFC)；指令表(IL)；結構化文本(ST)。 本控制系統編程中，采用了FBD與LD兩種語言進行編程。在FBD語言中，通過IEC61131-3功能塊圖表語言，可以把FBD內的變量與基本功能，基本功能塊(EFB)派生功能塊(三種FFB類型)進行合并。Concept提供了多種用于FBD編程的帶有預定義EFB的功能塊庫。在這些庫中，EFB根據應用程序的類型進行分組，以便于用戶查找。在FBD編輯器中，用戶可以顯示，修改和載入初始值，也可以顯示當前值。 4總結 稱重配料系統經過兩個多月時間的安裝和調試后正常運行。本配料系統實現了監控自動化和智能化，并具有安全，可靠，快速，方便以及擴展性強等優點，體現和實現了施耐德控制技術的*功能。到目前為至，整個控制系統運行穩定，可靠，性能指標達到工藝要求。 | |
