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新的設(shè)計(jì)*避免了CPU重啟時(shí)帶來(lái)的增塑劑積累過(guò)慢的問(wèn)題、減少了廢品數(shù)量,因此這樣的設(shè)計(jì)不會(huì)影響正常生產(chǎn)狀況時(shí)增塑劑含量的穩(wěn)定性?! ?nbsp;
(2) 對(duì)濾棒剔除支數(shù)的計(jì)算策略
在纖維濾棒成型機(jī)的生產(chǎn)中,為保證濾棒質(zhì)量,每當(dāng)速度低于一定的設(shè)定值時(shí),機(jī)組就會(huì)剔除此時(shí)的濾棒。此時(shí)機(jī)組的速度是不斷變化的,按通常方式無(wú)法計(jì)算出具體的剔除支數(shù)。這對(duì)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)效率帶來(lái)了相當(dāng)?shù)睦щy?! ?nbsp;
筆者可以得到動(dòng)態(tài)的車速反饋,但這條反饋曲線是不斷波動(dòng)和變化的非線性曲線。對(duì)于非線性曲線,數(shù)學(xué)上只能夠采用面積積分求解的計(jì)算方法。對(duì)于此項(xiàng)目就是要求給出一定時(shí)間內(nèi)主電機(jī)的圓周行程,即機(jī)組一段時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的濾棒長(zhǎng)度?!?nbsp;
從這一角度出發(fā),筆者考慮采用了對(duì)車速進(jìn)行模擬積分的計(jì)算方法,即從積分的基本定義出發(fā),求出剔除時(shí)間內(nèi)的濾棒生產(chǎn)長(zhǎng)度L=Σ(Δv*Δt),再除以單個(gè)濾棒長(zhǎng)度得剔除支數(shù)的計(jì)算方法?! ?nbsp;
按照積分的定義要求,積分求解是在一定條件下才能夠成立。這個(gè)條件就是Δt要足夠的小即Δt→0。在實(shí)際過(guò)程中,近似認(rèn)為Δt=20ms時(shí)可以滿足條件。此時(shí),計(jì)算得出的濾棒支數(shù)與實(shí)際濾棒支數(shù)的誤差在±3支以內(nèi)。在精度上,以高生產(chǎn)速度3300支/分鐘計(jì)(此時(shí)濾棒長(zhǎng)度為120mm),±3支的精度是*可以滿足精度要求。所以筆者認(rèn)為只要將Δt控制在20ms時(shí)就可以滿足積分求解的條件?! ?nbsp;
原系統(tǒng)的PLC掃描一周的時(shí)間高達(dá)幾十毫秒,顯然不滿足要求。而此項(xiàng)目采用的S7-315-2DP,其單指令掃描周期為10μs級(jí)、整個(gè)掃描周期被縮短為7~8ms,這樣就滿足了積分計(jì)算的要求?! ?nbsp;
(3) 對(duì)拼接紙圈的控制策略
改造之前,纖維濾棒成型機(jī)執(zhí)行的是降低運(yùn)行速度再進(jìn)行紙圈拼接。這種降速接紙方式對(duì)實(shí)際生產(chǎn)是不利的:每次降速都會(huì)造成車速的大幅度變化,影響了濾棒的質(zhì)量。為消除這種影響,筆者采用了不降速拼接的方法。
不降速拼接和降速拼接并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別:兩者采用的接紙動(dòng)作一樣,兩者只是在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制元件上有區(qū)別。接紙速度的提高勢(shì)必使紙圈的靜摩擦力同等上升。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過(guò)高會(huì)產(chǎn)生很大的靜摩擦力,該力會(huì)撕裂紙圈。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過(guò)低,拼接時(shí)的紙圈浪費(fèi)將增加?! ?nbsp;
為避免煩瑣,該項(xiàng)目放棄變頻器對(duì)接紙電機(jī)轉(zhuǎn)速的分段控制。為求出靜摩擦力和紙圈長(zhǎng)度兩者之間的優(yōu)控制,筆者對(duì)接紙電機(jī)上升時(shí)間采取優(yōu)篩選法。通過(guò)優(yōu)篩選法得到的電機(jī)上升時(shí)間大約為3.4s。考慮到生產(chǎn)情況及電磁閥等器件的時(shí)滯效應(yīng),將這一時(shí)間進(jìn)一步放寬為3.5s?! ?nbsp;
3 程序設(shè)計(jì)
程序設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),將所需實(shí)現(xiàn)的各主要功能編制成為S7-300中的用戶功能塊(FC塊),在主程序循環(huán)模塊(組織塊OB1)中調(diào)用這些已經(jīng)編制好的子程序?! ?nbsp;
程序設(shè)計(jì)分成硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面。在硬件方面針對(duì)系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),在軟件方面則按需要編制了速度計(jì)算模塊、報(bào)警和故障模塊、伺服電機(jī)執(zhí)行模塊、增塑劑執(zhí)行模塊、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊等FC塊和預(yù)設(shè)、保持系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB塊?! ?nbsp;
(1) 硬件設(shè)計(jì)與組態(tài)
本系統(tǒng)在S7-300的硬件方面采用了1塊PS307 5A電源模塊,1塊CPU-315-2DP,4塊24V/0V SM321數(shù)字量輸入模塊,3塊24V/0.5A SM322數(shù)字量輸出模塊,1塊FM352-2高速計(jì)數(shù)模塊,2塊SM331模擬量輸入模塊,1塊SM332模擬量輸出模塊以及用于DP總線通訊的IM153-1通訊模塊1塊?! ?nbsp;
S7-300外圍設(shè)備為5個(gè)伺服電機(jī)的DP通訊端?! ?nbsp;
對(duì)上述硬件按要求進(jìn)行組態(tài),分別占據(jù)Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號(hào)站,具體硬件組態(tài)如圖3所示?! ?nbsp;
(2) 軟件設(shè)計(jì)
由于編制的用戶功能模塊很多,限于篇幅,在這里不能一一作出介紹。以下介紹幾個(gè)比較重要的用戶功能模塊?! ?nbsp;
① 數(shù)據(jù)塊組(Group of Data-Blocks)
數(shù)據(jù)塊組由一系列數(shù)據(jù)塊組成。這些數(shù)據(jù)塊除了一部分是S7-300程序中FB(功能塊的一種)所要求的之外,其他的數(shù)據(jù)塊都是用戶自定義的。這是因?yàn)樯a(chǎn)中機(jī)組的一些系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須被預(yù)設(shè)或保存。由于S7-300內(nèi)部保持型M區(qū)的保存數(shù)量相對(duì)不足,例如:CPU315-2DP中整個(gè)可使用的M區(qū)的容量?jī)H1024Bytes。同時(shí),程序運(yùn)行中所大量使用中間參數(shù)也需要不可重復(fù)的地址空間,所以將大部分的數(shù)據(jù)(特別是在觸摸屏上顯示的參數(shù))編制成保持型DB塊?! ?nbsp;
② 速度計(jì)算模塊(FC for Speed)
雖然機(jī)組的高生產(chǎn)能力為400m/min,但是在許多煙廠并不需要一直運(yùn)行在高速度下。該項(xiàng)目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車速系統(tǒng),本模塊就是將無(wú)序設(shè)定的參數(shù)按由大到小的方式降序排列,并在觸摸屏上以這種次序顯示出來(lái)。在程序內(nèi)部,本模塊會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)提供給伺服電機(jī)執(zhí)行模塊 ③ 伺服電機(jī)執(zhí)行模塊(FC for Servo-Motor)
在得到速度計(jì)算模塊和一些其他模塊(如開松輥參數(shù)模塊等)的數(shù)據(jù)后,伺服電機(jī)執(zhí)行模塊會(huì)向?qū)?yīng)的伺服控制塊發(fā)出指令和接收伺服電機(jī)狀態(tài)參數(shù)。指令包括伺服控制字、車速命令、快停命令、上升時(shí)間和下降時(shí)間等,狀態(tài)參數(shù)包括電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行速度等。這些指令和參數(shù)通過(guò)過(guò)程通道和參數(shù)通道兩種方式控制“一主三從"共計(jì)4個(gè)伺服電機(jī)。
④ 增塑劑執(zhí)行模塊(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑劑的伺服電機(jī)是相對(duì)獨(dú)立于其他伺服電機(jī),控制結(jié)構(gòu)類似于主電機(jī)。增塑劑執(zhí)行模塊通過(guò)內(nèi)部計(jì)算得到增塑劑伺服電機(jī)的運(yùn)行速度。同時(shí),由于存在增塑劑軟件補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題,所以高速和低速運(yùn)行的參數(shù)為不同的兩組參數(shù),程序按設(shè)置發(fā)送。這是這個(gè)模塊區(qū)別于伺服電機(jī)執(zhí)行模塊的地方。
⑤ 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊(FC for Statistics)
由于要在生產(chǎn)中向工作人員提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀況,所以編制了這個(gè)功能塊,這樣就可以通過(guò)多次反復(fù)調(diào)用FC205來(lái)得到各班次的生產(chǎn)狀況。這樣節(jié)約了編程的時(shí)間和工作量,也同時(shí)減少了程序編寫出錯(cuò)的隱患。
4 結(jié)語(yǔ)
該控制系統(tǒng)全面提高了纖維濾棒成型機(jī)組的總體性能,控制功能得到完善和提升。將舊的交流變頻控制系統(tǒng)升級(jí)為由S7-300控制下交流伺服系統(tǒng),使KDF2型纖維濾棒成型機(jī)具有新的競(jìng)爭(zhēng)力。
考慮到今后煙廠信息集成化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集的需要,這里使用的S7-300已經(jīng)預(yù)留了數(shù)據(jù)采集端口,在程序中也進(jìn)行了相應(yīng)的處理。這無(wú)疑又增強(qiáng)了機(jī)組的生命力
6EP1333-2BA20
DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20用于實(shí)現(xiàn)DRIVE-CLiQ線路的星形布線。兩個(gè)DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20可以串聯(lián)(級(jí)聯(lián))在一起。
設(shè)計(jì)DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20上的接口有:•6個(gè)DRIVE-CLiQ接口,用于連接5個(gè)DRIVE-CLiQ節(jié)點(diǎn)•1個(gè)電子電源接口,通過(guò)DC 24 V電源連接器連接DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20的狀態(tài)通過(guò)一個(gè)多色LED顯示。
■選型及訂貨數(shù)據(jù)■集成一個(gè)DRIVE-CLiQ集線器模塊可以采集來(lái)自多個(gè)編碼器的信號(hào),然后通過(guò)一條DRIVE-CLiQ電纜傳送給控制單元。 產(chǎn)品編號(hào)6SL3055-0AA00-6AA1產(chǎn)品名稱DRIVE-CLiQ 集線器模塊 DMC20DC 24 V時(shí),大電流需求無(wú)DRIVE-CLiQ電源0.15 A•大連接橫截面2.5 mm2防護(hù)等級(jí)IP20寬度50 mm高度151 mm深度110 mm凈重0.36 kg認(rèn)證cULus說(shuō)明產(chǎn)品編號(hào)DRIVE-CLiQ集線器模塊DMC20無(wú)DRIVE-CLiQ電纜6SL3055-0AA00-6AA1需另行訂購(gòu)的附件SINAMICS/SINUMERIK/SIMOTION防塵孔塞用于DRIVE-CLiQ端口•6件6SL3066-4CA01-0AA0•50件6SL3066-4CA00-0AA0
![2105187795.jpg 2105187795.jpg](https://img66.chem17.com/969b59aaf9fc955b8438659003b1ad7d02296c42b243b43a785ab9b3275ba6b403d8b167fb44496a.jpg)
DRIVE-CLiQ集線器模塊DME20DRIVE-CLiQ 集線器模塊 DME20 用于實(shí)現(xiàn) DRIVE-CLiQ 線路的星形布線。兩個(gè) DRIVE-CLiQ 集線器模塊 DME20 可以串聯(lián)(級(jí)聯(lián))在一起。
應(yīng)用
3RS1441 溫度監(jiān)控繼電器可在必須同時(shí)監(jiān)視多個(gè)溫度是否發(fā)生過(guò)沖、下沖或超出特定范圍的幾乎所有場(chǎng)合使用。
監(jiān)控設(shè)定的溫度限值與報(bào)警消息的輸出,用于:
設(shè)備和環(huán)境保護(hù)
加工數(shù)量的溫度極限,例如:在包裝業(yè)或電鍍業(yè)
對(duì)裝置和機(jī)器進(jìn)行控制,如:加熱,氣候控制和通風(fēng)系統(tǒng),太陽(yáng)能收集器,熱力泵和溫水供應(yīng)
電機(jī)、軸承與變速箱油量監(jiān)控
冷卻液的監(jiān)控
DRIVE-CLiQ 集線器模塊 DME20 上的接口有:•6個(gè)DRIVE-CLiQ接口,用于連接5個(gè)DRIVE-CLiQ節(jié)點(diǎn)•1個(gè)用于電子電源的接口,通過(guò)DC 24 V圓形電源連接器連接,連接橫截面為4 × 0.75 mm2(引腳1+2內(nèi)部跨接;引腳3+4內(nèi)部跨接)DRIVE-CLiQ集線器模塊DME20的供貨范圍包括:•6個(gè)孔塞,用于密封未使用的DRIVE-CLiQ接口
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