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西门子PLC模块 , 变频器 , 触摸屏 , 交换机
西门子6ES7214-2BD23-0XB8产品型号

西门子6ES7214-2BD23-0XB8产品型号

一、引言

  塑料袋的产生极大的改变了人们日常的生活。随着塑料袋需求的不断加大,塑料袋机的制袋机的自动化水平也有了更高的要求。近年来,用PLC控制的塑料制袋机由于其性能稳定、自动化程度高等优势,使其在市场中的占有率正在逐年提高。

二、塑料制袋机的基本要求

塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。

1、 白袋封切,将物料封切为相同长度。

2、 色袋封切,物料上有图案,在规定图案处将物料封切。

图1 热封热切制袋机

三、解决方案:

  如图1所示,一台塑料制袋机主要是由:储料装置,步进装置,变频装置,整袋装置,热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料,步进装置带动原料,变频装置带动热封切刀,整袋装置在生产固定袋数后整袋,热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切,控制装置整体协调各方面动作。

  本系统控制器采用台达14SS11T进行控制。这款PLC主机支持8点输入、6点输出、10kHz脉波输出,属于微型PLC,功能上完全满足切袋机的要求,经济实惠。

  变频器采用台达M系列变频器。台达M系列变频器具有自动转矩补偿、滑差补偿、自动稳压等功能。在电机频繁启停的情况下可以有效的保护电机,避免启动电流对电网的影响,同时可以有效的实现节能降耗。

  温控器采用台达DTA4848R。台达文空器具有自整定功能,温度误差控制在0.1度以内。


主要控制方式如下:

1、打开放料开关,通过储料光电控制储料电机动作,来储存定量物料。

2、打开加温控制开关,通过温控器对热刀进行加温。

3、通过步进电机带动原料动作,其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制;色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。

4、步进电机停止后,三相异步电动机带动热刀进行封切。

5、当封切设定袋数后,进行整袋。

表1 PLC端子定义

设备的工作流程如下:



四、小节

  随着市场竞争的日趋激烈,用户对所需产品提出了更高的技术和更合理的性能价格比的要求。中达电通所提供的PLC以及变频器以其出色的性能完成了对产品的加工过程、加工工艺和综合性能的改造,并在工业领域中得到了非常广泛应用

回转库简介

昆山某钞票纸厂新建自动化立体仓库,采用双层九通道回转库自动控制系统。工程项目由南京六维物流自动化设备工程有限公司承建,以下为系统功能简介。

系统功能:工作电脑上动态显示水平回转库的旋转状态,各型货物位置,自动根据重量平恒原理寻找货位,PLC自动寻找佳路径旋转,动作警示及报警提示等。系统亦有手动操作,可手动操作水平回转库旋转。水平回转库附近安装有三色指示灯,黄灯代表待命;绿灯代表运行;红灯代表故障。

入库操作:当水平回转库在待命状态时,在电脑上输入入库货物型号和重量并确认,水平回转库旋转,当绿灯灭,黄灯亮时,即可放入货物。

出库操作:当水平回转库在待命状态时,在电脑上输入出库货物型号和重量并确认,水平回转库旋转,当绿灯灭,黄灯亮时,即可取出货物。

其他设备还包括:自动门系统,插车等设备,这里重点介绍电气控制系统。

电气控制系统

①、系统配置

回转台电控及软件清单

序号

品名

型号

品牌

数量

1

计算机

扬天

LENOVO

1套

2

显示器

17"纯平CRT

PHILIPS

1套

3

开关电源

220VAC/24VDC

南大傲拓NA

1个

4

可编程控制器

400CPU401-0101

南大傲拓NA

1套

5

接口软件

NA OPCSvr V1.2

南大傲拓NA

1个

6

现场总线

MODBUS/TCP

南大傲拓NA

10米

7

触摸屏

PWS5600T-S

海泰克

1只

8

矢量变频器

3G3rv-A4022

OMRON

1台

9

扫码器

34m-100

劳易测

1套

10

电控箱


NOVA

1只

11

低压电气及附件


施耐德

若干

12

电线电缆


品牌

若干

可编程控制器:采用由南大傲拓科技有限公司自主研发的NA400系列中型PLC,高性能CPU模件采用符合IEEE P996.1的嵌入式技术,Pentium级,主频300MHz以上;大容量的电子硬盘及内存;软件采用实时多任务的嵌入式操作系统。的软硬件配置使得CPU模件具有强大的数据处理能力、运算能力以及通讯处理能力,智能性由此可以得到明显地提高。全智能化的I/O模件I/O模件全部智能化,除完成数据采集任务外,能够对采集的数据进行处理,同时具有自诊断功能,保证在工业现场的恶劣环境下更稳定运行,同时能更好地避免一些干扰信号对数据采集的影响。开放、标准的通讯网络提供10M/100M以太网接口,支持Modbus/TCP规约。多套PLC与监控软件、上位机系统可组成厂级局域网.强大的串口通讯功能,串口通讯模件提供8个标准的RS-232或RS-485通讯接口,每个串口均支持可编程方式。此工程项目中NA400 PLC配置如下

名称

型号

详细技术指标

数量


CPU

400CPU401-0101

标准CPU,内置2个RS232(标准MODBUS),1个以太网口(标准MODBUS/TCP),程序空间256K

1块




数字量输入模块

400DIM401-1601

16点输入24VDC(漏型)

1块


数字量输出模块

400DOM401-1601

16点输出24VDC晶体管

1块


电源模块

400PWM401-0501

功率:50W,外部电源24V DC

1块


空槽模块

400NUL401-0101

空槽模块

1块


槽背板

400BKM401-0601

6槽背板

1个


总线适配器

400BUS401-0101

总线适配器

1对


接口软件OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)是为过程控制专门设计的OLE技术,基于COM/DCOM技术的OPC技术,提供了一个统一的通讯标准,不同厂商只要遵循OPC技术标准就可以实现软硬件的互操作性。NA OPCServer V1.2版本支持南大傲拓科技有限公司的NA400/600系列可编程控制器的以太网口通讯。

扫码仪:由德国Leuze electronic公司提供的劳易测扫码仪,扫描精度达到0.1mm,标配RS-232串口,提供自由口通讯协议规约。可以提供SLEEP MODE等一些特殊工作模式以增加产品使用寿命。

网络结构:使用以太网总线结构,MODBUS/TCP网络协议。

②、系统优点:某品牌PLC系统配置如下

品名

型号

品牌

数量

总线通讯卡

CP5613

品牌

1个

接口软件

S7-5613

品牌

1个

开关电源

220VAC/24VDC 5A

品牌

1个

可编程控制器

313C-2DP

品牌

1个

存储卡

64K

品牌

1片

DIN导轨

482MM

品牌

1根

前连接器

I/O 40 PIN

品牌

1个

总线连接器

带编程口

品牌

1个

总线连接器

不带编程口

品牌

1个

现场总线

Profibus

品牌

10米

Profibus DP网络接口为特殊用硬件接口,需要上下游的扩展卡,硬件及软件增加了系统成本。相比Profibus DP,用Ethernet网络可以节省上下游的扩展卡,减少网络的结点,使网络结构更加稳定,同时也节省了系统成本。

结语

电子信息产业的振兴计划为国家当大产业振兴计划之一,作为电子信息产业其中之一的工业控制计算机,大中型PLC的研发和推广都迎来了的机会,而高技术门槛和高研发经费都成为国产大中型PLC发展的瓶径。作为国内少数几个有能力开发大中型PLC的企业之一,南大傲拓科技有限公司立足市场,着眼未来,以品质为保障,希望可以带动国产PLC的快速发展。

1、简介
粉针是将供注射用的无菌粉末装入安瓿中或采用冷冻干燥制备,临用前加溶剂溶解或混悬后用于注射的针剂, 是医学临床应用上重要的药品剂型,广泛应用于静脉注射、肌肉注射用途。

粉针分装可以通过不同的原理完成, 国内螺杆分装机是粉剂制药企业当前的主流设备。螺杆分装机的机械系统设计经目前已趋于稳定成熟, 电气控制系统的研究和进步对整机分装性能的进一步提高有着突出的作用。
螺杆式分装机的工作原理是利用螺杆间歇旋转,按计量要求将药物定量装入西林瓶,快速性和准确性是设备的两个基本要求。缩短螺杆在每次分装推进时的占用时间,就可以提高分装速度,这要求螺杆旋转速度要高,动态响应要快,现在的设备分装速度已达到300瓶/分。增加设备上螺杆的数量,可以同时对几只药瓶进行灌装,也是提高设备快速性的有效手段,目前国产分装机上可以见到一头、二头、四头 的配置。

2、系统设计
电气控制系统的合理设计与提升螺杆分装机的工作性能直接相关。南大傲拓公司NA系列PLC可以为螺杆分装机的应用提供一套完整的控制驱动解决方案,设计中通过优化控制结构和应用性能更高的控制器件可以使得分装机工作更快速、更。本文中介绍的是应用NA400 PLC自动化产品设计的一台4头螺杆分装机的应用实例。
以一台4头螺杆分装机的控制为例,设备要求完成送瓶传送带的变频调速驱动和带动螺杆的四台伺服电机的同步驱动。其它控制要求,如送粉控制、送塞控制、药粉搅拌控制、灌装口药瓶检测、螺杆碰壁报警等,是常见的开关量控制逻辑,通用设计方案中控制系统结构如图1所示。








图1螺杆分装机控制系统结构

PLC系统硬件配置:CPU模块CPU401-0101 1个

电源模块 PWM401-0501 1个

高速计数模块 HCM401-0201 2个

数字量输入模块 DIM401-1602 1个

数字量输出模块 DOM401-1601 1个

PLC系统为完成1-4轴伺服电机控制,要采用专用的高速计数单元模块,每一台伺服电机驱动器接收来自高速计数单元的脉冲序列完成螺杆推进动作;

伺服电机的使能、报警、复位和运行状态等开关量信号接入PLC的DI/DO模块;

送瓶传送带电机用变频器来驱动,PLC对变频器采用通讯方式进行控制,包括控制字、状态字和给定值的写入和读取,这样大大提高了转速给定的精度,该通讯方式是以RS-232为基础的自由口通讯模式;

现场其他的开关量信号都接入DI/DO模块,包括现场状态量的采集和控制信号的给出;

触摸屏与PLC以RS-232方式通讯进行数据交换,PLC将现场采集的数据经过运算处理实时的显示在触摸屏上;
NAPLC CPU单元具有强大的数据处理功能和通讯功能,它可以将触摸屏传来的操作指令经过逻辑控制和运算后,将正确的控制指令传达给变频器、伺服驱动器和数字量输出模块,同时将现场采集的状态信息和数据及时的反馈到触摸屏上显示,达到实时监控和故障报警功能。

  3、 结束语
以上是南大傲拓PLC产品在螺杆分装机上的一个应用实例,南大傲拓可以提供用以解决生产设备自动化控制的整套解决方案,根据不同需求可以搭建出不同架构的控制系统,特别适合于利用分布式控制原则解决综合性的控制任务,目前南大傲拓PLC产品已成功应用于国内制造的很多种类的制药机械上。

1  引言
    工业燃油锅炉燃烧要求保持稳定的油压,以便于喷嘴物化喷油燃烧。为了达到此要求用两台供油泵给锅炉供油,当工作油泵运行时,油压不足或工作泵跳闸,备用泵均能自动起动,使锅炉能够正常燃烧。为了便于手动操作,两台供油泵均能手动控制,并能灵活切换。两台供油泵均有信号指示灯,使工作人员明确电动机的运行状态,提醒工作人员注意安全。
plc技术因为其控制比较方便,也具有很强的灵活性,其采用内部编程进行对电路的控制,如果需要改进,只需要对其内部的程序重新写入就可以实现新的控制要求。

2  原理设计
    用两台供油泵对锅炉进行供油,每台供油泵用一台电动机带动,电动机m1带动1号供油泵,m2带动2号供油泵。如果想对供油泵进行控制,只需要控制电动机m1和m2就可实现对供油泵的控制。用接触器km1的主触头控制电动机m1的工作,用接触器km2的主触头控制电动机m2的工作。所以终转化为控制接触器km1和km2的通断就可实现对供油泵的控制。 
    在电动机的主回路中串入热继电器fr,实现过载保护。并且在主回路中串入熔断器fu,实现短路保护。为了在检修时保护工作人员的安全,在主回路中串入三极隔离开关qs,工作人员检修时,断开隔离开关就可以保证工作人员的安全。为了保证锅炉的正常工作,不允许同时使两个供油泵断电,所以每台电动机分别串联热继电器、熔断器和三极隔离开关。

图1  主电路图

    根据以上分析,用fr1作为电动机m1的过载保护热继电器,fr2作为电动机m2的过载保护热继电器。qs1和qs2分别作为电动机m1和m2的三极隔离开关。可以画出主电路图如图1所示。

3  控制电路设计
    选用欧姆龙plc进行控制。控制电路的硬件连接图如图2所示,主令与信号定义如附表所示。

    sb1为1号油泵的起动按钮;sb2为1号油泵的停止按钮;sb3为2号油泵的起动按钮;sb4为2号油泵的停止按钮;sb5为1号油泵的紧急事故停车按钮;sb6为2号油泵的紧急事故停车按钮;kw为油压检测元件,油压足够时,kw为断开状态,当油压不足时,kw闭合。fr1为1号油泵的故障检测开关,无故障时,fr1处于闭合状态,当发生故障时,fr1断开。fr2为2号油泵的故障检测开关,其工作状态同fr1。
    km1和km2分别为控制1号油泵和2号油泵的接触器;hg1、hr1为1号供油泵的信号指示灯,当hr1亮,hg1不亮时,1号供油泵工作;当hr1不亮,hg1亮时,1号供油泵断电不工作。同理,hg2、hr2为2号供油泵的信号指示灯。 
    plc的y3输出口控制1号油泵的事故音响回路;y7输出口控制2号油泵的事故音响回路。
fu3、fu4、fu5为控制回路的保护装置。为了防止1号油泵和2号油泵因为控制线路跳闸而同时停止工作,所以km1和km2采用两个电源供电,具体接线如图2所示。

图2  控制电路硬件连接图

4  plc梯形图设计
根据经验设计法,plc梯形图如图3所示。 

 
图3  plc梯形图

    sa2选择工作油泵,当sa2拨到引脚①侧时,①和②接通,③和④断开, x2接通,x3断开,选择1号油泵为工作泵。再用sa1选择工作方式是自动方式还是手动方式。当选择自动工作方式时,x0接通,x1断开。由于x13外接的是常闭触点,所以正常工作时,x13是闭合的,x5和x10为闭合状态,所以线圈y0通电,1号油泵开始工作,与此同时,y0的常开触点闭合,常闭触点断开,所以线圈y1通电,线圈y2断电,从而使hr1亮,hg1熄灭。指示1号油泵正在运行。当1号油泵跳闸时,fr1断开,内部常闭触点x13闭合,常开触点x13断开,线圈y3和y4通电,y3发出1号油泵事故信号,y4起动备用油泵;与此同时线圈y0失电。1号油泵正常运行时,如果检测到油压不足,kw闭合,内部触点x12闭合,线圈y4回路接通,由此起动备用油泵m2。
    当sa2拨到中间位置时,x2和x3均断电,其内部常开触点均断开,所以输出线圈y0、y1、y3、y4、y5、y7均断电,两台油泵都停止工作。只有两个绿色信号指示灯亮。当sa2拨到引脚②侧时,①和②断开,③和④接通,选择2号油泵为工作泵。其工作原理类似选择1号油泵为工作油泵。
    当sa1拨到引脚②侧时,①和②断开,③和④接通,x0断电,x1通电,内部常开触点x0断开,常开触点x1闭合,内部定时器t0通电,经过1秒钟后,t0的常开触点闭合,油泵处于手动状态,当按下sb1时,内部常开触点x4闭合,y0线圈通电,y0的常开触点接通,形成自保持就能起动1号油泵;同时y1通电,使1号油泵的红色指示灯亮。按下sb2就能停止1号油泵。同理,按下sb3起动2号油泵;按下sb4停止2号油泵。其检测到油压不足或工作泵跳闸起动备用泵的工作原理同自动控制时相同。
    当1号油泵发生紧急事故时,按下sb5,x10断电,其常开触点断开,y0线圈失电,1号油泵停止工作。

5  结束语
    用plc来实现燃烧锅炉的控制系统,其可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、使用方便等优点,在燃烧锅炉控制系统中,达到了智能控制的目的,满足了可靠性和安全性的要求,同时减少了系统的空间,降低了系统成本。


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