摘要:本文叙述了CC-Link现场总线在民爆中包生产线上应用,描述了生产线的构成,软硬件的配置与功能。并通过和改造前采用集中控制方式的比较,讨论了CC-Link总线应用在本系统上的优势。
一、引言
民用炸药生产是一个具有危险性的特殊行业。为了提高炸药生产效率,减少生产过程中造成的工人人身伤害,这个行业对自动化包装线的需求比较迫切。
武汉人天包装技术公司开发的DWG型民爆中包生产线正是满足这种需求的一款产品。生产线针对炸药的包装工艺特点,对炸药进行自动排列、中包包装、装箱。
其自动控制系统采用CC-Link现场总线、分散控制、变频定位控制等技术,保证了生产线稳定、可靠的运行。现场各PLC利用CC-Link总线进行通讯CONTROL ENGINEERING China版权所有,使得整个生产线配置变的灵活,安装维护容易。友好的人机界面降低了操作难度与事故率,提高了经济效益。整个生产线运行后,减少了大量操作人员,体现了较好的使用效果与较高的安全性。
此线在全国各地炸药生产企业得到了广泛的应用,并被国家民爆总局评为国家科学技术进步2等奖。
二、控制对象简介
整个生产线效果图如图所示
民爆中包生产线分为若干相对独立的功能
中包功能块 此功能块用于将前段输送而来的药条进行排列整理,并用塑料膜包装成真空袋。一条中包生产线可能包含2至3个中包功能块
装箱功能块 此功能块接受包装完成的中包袋CONTROL ENGINEERING China版权所有,并将其装入纸箱控制工程网版权所有,并控制辅助设备自动封箱捆扎
输送功能块 此功能块根据不同厂房配置,完成物料的转移输送。
三、控制系统硬件配置
1、系统配置
全系统含数字IO约350点,变频器6-11台www.cechina.cn,另有独立温度控制回路12-18路。
主控制单元采用FX2NPLC,约100点数字IO,负责控制电机,并提供人机界面和上位机接口。
中包控制单元采用FX1NPLCCONTROL ENGINEERING China版权所有,约80点数字IO,负责单台中包的控制。根据不同的生产线配备的中包控制单元数目也有所不同。
装箱控制单元采用FX2NPLC,约80点数字IO,负责装箱机的控制。
非标的现场输送设备可以采用远程IO进行控制。
各单元采用CC-Link现场总线进行连接,每个单元使用一个站。
由于厂房的布置一般在200米以内,整个网络采用2.5Mbps的运行速度
2、CC-Link网络配置
主站设置为:STATION NO(站号):0
MODE(模式):0
B RATE(通讯速度):2(2.5M)
中包1设置为: STATION NO:01 * 站号为1
OCCUPY STATION:1 *占用站数为1站
B RATE:2 *传送速度为2.5M
中包2设置为: STATION NO:02 * 站号为2
OCCUPY STATION:1 *占用站数为1站
B RATE:2 *传送速度为2.5M
中包3设置为: STATION NO:03 * 站号为3
OCCUPY STATION:1 *占用站数为1站
B RATE:2 *传送速度为2.5M
装箱模块设置为:STATION NO:04 * 站号为4
OCCUPY STATION:1 *占用站数为1站
B RATE:2 *传送速度为2.5M
四、软件配置
全系统采用分散控制、集中管理的思路。
1、主站软件功能
一台FX2NPLC作为网络主控站,控制整个CC-Link网络。为了保证整个生产线的安全性,避免接触器、变频器及电机启动器接触到包装材料,主站放置在远离爆炸危险环境的控制室内,因此主站还需要协调生产线数十台电机运行。同时主控制站搜集各从站的工作数据,提供生产统计,故障报警及系统调试诊断等功能。还可以通过串行口与上位机连接,提供生产现场各种数据。
2、从站软件功能
由于包装材料——炸药具有易爆属性,需要生产线即使在通讯失效的情况下机器也能安全停止,因此每个独立的功能单元在现场采用单独PLC进行信号采集与逻辑运算。同时此PLC通过软件检测网络运行状态,一旦异常,自动启动急停程序,即使恢复链接也需要操作员进行确认后方能重新投入运行。
PLC之间通过CC-Link现场总线进行数据交换实现生产线协调运行。如果一个单元异常,