6ES7211-0BA23-0XB0支持验货
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概述
胎圈缠绕机用于生产胎圈的设备，是轮胎制造中重要的生产设备之一。
主要工艺流程：将胶料喂到挤出机的进料口→启动挤出机→生产出胎圈料→胎圈料送到储存台→胎圈料送到成型机台进料口→缠绕→机械手将缠绕的胎圈放到输送线上。
改造前控制系统
某轮胎厂的胎圈缠绕机控制系统的处理器采用的是AB PLC5系统，胎圈的输送线采用直流控制。这套控制系统由于使用的年限已超过10年，PLC5和这套直流控制系统均已停产，经常性发生故障，且控制系统备件已很难买到了，给设备的维护带来了很多困难，生产不能正常进行。
改造后控制系统
控制系统的处理器采用三菱Q系列PLC，输送线由原来的直流控制改造由变频控制（三菱E540系列变频器），储存台变频器由富士改造成三菱A540系列的变频器，伺服改造成三菱MR-J2S-A系列的伺服系统。由于控制系统采用全套的三菱解决方案，在网络搭建、通讯设置、编程等方面都非常简单，控制系统性能也有了较大程度的提高。
概述
随着密炼机的发展，每一车混炼的物料越来越多，转速越来越快，人工投料在混炼周期中所占用时间的百分比也越来越大，严重影响密炼机效率的发挥和混炼胶的质量。另外，密炼机所需物料很多，如果都需靠人工搬运、称量、投料，工人的劳动强度将会很大。而且炭黑粒子很细，所经过的工序对人和环境污染严重。为了发挥密炼机的效率，减轻工人的劳动强度和对环境的污染，迫切需要对密炼机混炼所需物料的运输、储存、称量、投料等环节实施机械化和自动化。在这样的背景下，上辅机就应运而生。上辅机就是是指炼胶所需的炭黑、胶料、小料、油料等的储存、输送、称量、投料等设备。
不同的企业上辅机差别很大，但一般都包含有以下内容：炭黑的输送、储存、称量、投料；油料输送、储存、称量、压注；塑炼胶或母炼胶导开、称量、投料等。炭黑称量和油料称量工艺基本一致，所不同的是炭黑是用变频器来控制称量速度，而油料是通过快慢阀来控制称量速度。为保证油料称量精度还需增加蒸汽加热或电加热系统，用来降低油料的粘度，确保油料卸料干净。胶料称量也是用变频器来控制称量速度。称量总体要求是快速、准确。
改造前的控制系统。
某轮胎厂原有的上辅机控制系统采用PLC5 控制器，带DH+总线的远程IO，由于PLC5属于AB早期产品，已逐步淘汰，其产品备件难买且价格较高，增加了设备的维护成本。上位机需安装DH+板卡通过DH+总线与PLC交换数据。
改造后的控制系统。
现改为AB主流1756 Controllogix5000控制器，远程IO采用1794分布式控制系统，各控制器之间可通过Controlnet网络交换数据。上位机通过串口与PLC进行数据交换。
控制系统改进之处
1 由于上下位机之间交换数据不多，所以上位机与PLC通讯方式采用串口通讯，不需购买价格昂贵的通讯板卡，节约了客户项目成本。
2 上位机监控画面更加人性化。易于配方参数的输入、修改及配方执行。
3 控制器选用AB新的Controllogix系统，不仅具有先进的通讯能力和新的IO技术，而且能同时提供顺序、过程、运动和传动控制。同时Logix平台也提供了通用的控制引擎、软件编程环境，以及跨多个平台的硬件通讯支持，一个编程软件可对所有类型Logix控制器进行编程。
4 控制层网络采用实时、高效的Controlnet网络。Controlnet网络是一种高性能的工业局域网，具有开放性、高效率、多功能、确定性、可重复性和灵活性等特点，扩展性极强，可共享I/O，并具有强大、方便的网络组态，诊断功能及可靠性，网络通讯不会随着将来系统扩容时节点增加导致网络性能下降，通讯速率始终保持在5Mbps。
5 结合现场工艺，优化了控制程序。在称量过程中采用变频方法调节给料速度，刚开始快速给料，等称量值接近设定值时变成慢速给料，以防称重过量，在更加接近设定值时变成点动给料，一点一点地微量自动给料，直至到设定值范围内为止。快称值、慢称值及点动值可通过上位机修改，客户可根据现场实际情况修改参数，即保证了称量速度，又能保证称量精度。
概述
胎面连动线、胎侧连动线、气密层连动线都是压延工段重要的生产设备，分别用于生产轮胎的胎面和胎侧、气密层。三者的工艺流程非常相似，只在局部地方有些区别，而三者的控制系统组成则是基本相同的。
整个连动线的线速度要求基本一致，且后面的速度略大于前面，以便保持一定的张力。所以连动线上的变频器输出频率都采用PID算法控制，使产品在连动线上始终保持适度的张力，即不至于张力过大导致产品拉伸，也不会堆积在连动线上。
控制系统基本构成
控制器采用AB主流1756 Controllogix5000控制器，远程IO采用1794和1734分布式控制系统，各控制器之间可通过ControlNet网络交换数据。变频器通过DEVICENET总线与1756控制器通讯。PLC通过EtherNet网络与前端挤出机控制器进行通讯，并连接到全厂自动化网络。
科技进步使得的超声波传感器非常坚固耐用并有着**的感应能力， 这些新技术使得超声波传感器可以更加简单、灵活，性价比更高。这些新增强的特性拓展了一个新的应用领域，完全超越了传统的超声波传感器的应用。的超声波传感器提供给了机械设计师在工业领域发现了一个新的，极具创造性的解决方案。
数年前，在传感器技术领域，超声波传感器一直是备用的选择，设计师只有在其他的传感技术无法工作的时候才会选择超声波技术，一般发生在检测透明物体，长距离的感应或者是当目标颜色改变时的才会采用这种技术。
新技术的应用使得的超声波传感器能经受的住恶劣环境的考验：
有IP67 和 IP69K防护等级的超声波传感器可以应用于潮湿的环境中，比如瓶子清洗机器。
内建温度补偿电路，在正常或者变化的操作状态时，当有明显的温度变化时，由温度补偿电路进行校对。
Teflon型号的超声波传感器的表面有一种特殊涂层可以用来抵御有害化学物质的侵蚀。
先进的过滤电路可以让超声波传感器屏蔽现场干扰。
新型传感器感应头有着更强的自我保护能力，可以抵御物质损害，适应比较脏乱的环境易用性
新一代超声波传感器的一个显著特性就是使用更加简单，这包括了按钮的设置，DIP开关编程和一些多重程序的选择。
开关按钮完全内嵌于传感器装置中，这使得调整安装传感器距离的远近非常容易，把目标物放在传感器前再按下按钮是一件很简单的事情。这种传感器可以自动掌握窗口的大下和距离的远近。方便安装意味着同样的传感器可以适应很多不同的应用。
DIP开关的编程方式意味着可以为某些特殊的应用而定制一个简单的传感器，这些个性化的特性包括响应时间，输出类型，开关量和模拟量选择以及用于物位/液位控制的特别设定。
超声波传感器一般在单个传感器中都包含多种输出类型，具有两路开关量输出型号可以用一个传感器同时感应两个不同距离的物体，而同时拥有一路开关量输出和一路模拟量输出的型号的传感器即可用于测量有提供警报输出。
以上这些特性使得超声波传感器与其他技术的传感器相比，使用更加灵活，更具选择性。
使用超声波传感器的基本原则
超声波传感器是利用传感器头部的压振陶瓷的振动，产生高频人耳听不见的声波来进行感应的，如果这声波碰到了某个物体，传感器就能接收到返回波。传感器通过声波的波长和发射声波以及接收到返回声波的时间差就能确定物体的距离，比较具有代表性的，一个传感器可以通过按钮的设定来拥有近距离和远距离两种设定，无论物体在那一种界限里，传感器都可以检测到。例如：超声波传感器可以安装在一个装液体的池子上，或者是一个装小球的箱子上，向这个容器发出声波，通过接收到返回波的时间长短就能确定这个容器是满的、空的或者是部分满的。
超声波传感器还有使用的是独立的发射器和接收器的型号，当检测缓慢移动的物体，或者需要快速响应或者在潮湿环境中应用时，这种对射示或者叫分离式的超声波传感器就非常适用。在检测透明物体、液体，检测光滑、粗糙和有光泽的，半透明材料的物体表面，和检测不规则物体时，超声波传感器都是。超声波传感器不适用的情况有：户外，极热的环境，有压力的容器内，同样不能检测有泡沫的物体。
超声波传感器选型要点：
范围和尺寸 被检测的物体的尺寸大小会影响超声波传感器的大有效范围，传感器必须探测到一定级别的声波才能被激励输出信号，一个较大的物体可以将大部分声波反射给传感器，所以传感器可以在它的大限度内对此物体进行感应，而一个小物体只能反射很少的声波，这样就明显地减小了感应的范围。
被测物 能运用超声波传感器进行检测的理想的物体应该是大型、平坦、高密度的物体，垂直放置面对着传感器感应面。难检测的是那些面积非常小，或者是可以吸收声波的材料制作的，比如泡沫塑料，或者是角面对着传感器的。一些比较困难被检测的物体可以先对物体的背景表面进行示教，再对放在传感器和背景之间的物体作出反应。
用于液体测量时需要要液体的表面垂直面对超声波传感器，如果液体的表面非常不平整，那么传感器的响应时间要调的更长一些，它会将这些变化做个平均，可以比较固定的读取。
在Retrosonic模式下使用超声波传感器使得探测不规则物体也成为可能，在retrosonic模式下，超声波传感器可以先探测一个平整的背景，如一面墙，当任何物体通过传感器和墙之间的时候，就会阻碍声波，传感器感应到了中断，便会意识到出现了物体。
振动 无论是传感器本身还是周围机械的振动，都会影响距离测量的**度，这时可以考虑采取一些减震措施，例如：用橡胶的抗震设备给传感器做一个底座，可以减少振动，用固定杆也可以消除或者大程度的减少振动。
衰减 当周围环境温度缓慢变化的时候，有温度补偿的超声波传感器可以做出调整，但是如果温度变化过快，传感器将无法做出调整。
误判 声波可能会被附近的一些物体反射，比如导轨或者固定夹具，为了确保检测的可靠性，必须减少或者排除周围物体对声波反射的影响，为了避免对周围物体的错误检测，许多超声波传感器都有一个LED指示器来引到操作人员进行安装，来确保这个传感器被正确的装好，减少出错的风险。
超声波传感器的典型应用举例
超声波传感器曾经被认为操作太过困难或者过于昂贵，但随着成本的降低和方便的运用，越来越多的机械设计师在设计机器时已经将超声波传感器融入进去。超声波传感器的工业应用领域包括探测填充状况，探测反光物体和物质，控制环绳的膨胀和测量距离，下列是几个应用实例：
在灌装车间，检测瓶子
相关应用说明链接：
在水处理或是工厂生产车间，检测液位和控制容器填充情况（使用QT50U的图片）
相关应用说明链接：
在液位控制集成了泵入泵出功能逻辑的超声波传感器可以控制液位
相关应用说明链接：
在包装车间检测罐盖是否装歪或没有盖子
相关应用说明链接：
超声波传感器在工业上的应用正快速发展，这项曾经十分昂贵而且度不高的技术如今已经变得简单易用，精度高且费用低廉。超声波传感器已经成了一个常规设备在过程控制中提高产品的质量，应用在检测次品，确认出现或者消失和其他一些领域。这种传感器同样可以提高生产力，它可以减少废料，避免由于零件损坏造成的停工。未来在此项技术领域内此类产品的发展仍将延续这种趋势，这是一项挑战，但是已经在工业领域内达成共识，那就是超声波传感器在所有的制造领域内，包括质量控制，过程控制和检测，俱有极大的发展潜力。
1 引言
起源于美国的速冻食品近年国际增长速度高达20％—30％。速冻食品将成为世界上发展快的食品，其销售量在发达国家将占全部食品的60％—70％，已取代罐头食品的垄断地位而跃居加工食品的首位。目前，我国已有生产速冻食品企业近200家，品种达300多个，年生产量达1000万吨。速冻方便食品的出口量已超过意大利居一位。
我国速冻食品从生产厂家至商店及家庭冷冻链已经形成，所以随着人民生活水平的提高，对食品的卫生、营养、保鲜和方便性等方面的追求，以及速冻食品在国际贸易份额不断增大，速冻食品的发展前景十分广阔。
速冻食品是将经预处理过的食品，在30分钟内迅速通过-1℃—-5℃的大冰晶区，然后在低于-18℃的环境下保藏和运输的食品。速冻食品在我国市场上出现不过才十几年光景，但因其迅速发展的态势而被誉为食品业的一轮朝阳。
2 基于台达机电平台的控制系统
螺旋式速冻机由于结构紧凑,冻品范围广等优点而广泛应用于速冻行业。螺旋速冻机是速冻鸡块、水饺、汤圆、虾、鱼等油炸食品、面食制品、肉禽类制品、水产品等及小包装食品的主流设备。但如何能使螺旋速冻机在正常使用过程中保证速冻食品工艺实现，避免冻时过长，避免冻裂等问题是螺旋速冻机食品速冻机的关键问题。
2.1 PLC主控中心
PLC主机选用台达DVP14SS11R2，作为螺旋速冻机的控制中心，进行程序控制及通讯命令的发送，外围开关量信号的采集及执行器件的控制命令发送、配方数据的储存等功能。
电源模块选用台达DVPPS01，为控制系统提供稳定的DC24V电源。
PLC扩展模块选用台达2个DVP16SP11R采集DI/DO控制点信号。
2.2 人机界面
人机界面选用1个台达DOP-B07触摸屏，提供良好、友善的人机界面，可以通过人机界面进行整机速度、配方参数、故障信息、风机水泵控制等。
2.3 温度控制
温度控制选用台达温控模块DVP04TC-S，采集螺旋速冻机的工作温度，能否正确控制系统优质的生产出产品，温度的准确采集非常关键。
2.4 变频驱动
变频驱动选用台达2台VFD-M055变频器，一台变频VFD-M驱动传送带运行，另一台变频VFD-M调节传送带平衡，速度均衡等功能。
基于台达机电平台的螺旋速冻机控制系统配置框架如图1所示。
3 主要功能设计
3.1 自动/手动控制模式选择
通过触摸屏选择自动或手动控制模式，如图2所示。
图2 控制模式选择
自动运行可以通过选择与之相对应的组号参数进行自动控制运行，设置好“冷冻温度”一项里，与之相对应的“速度”就会显示在“达温网带速度”一项里。将“未达温网速度”和“进料温度”设定好后即按“启动”启动设备，如图3所示。
图3 自动运行模式
3.2 HMI配方管理
由于温度难免会由于环境、负荷、生产效率等综合因数产生变化，但食品在不同温度的冷冻时间上却是非线性的关系，所以通过台达HMI的强大配方功能进行不同产品进行不同的温度-速度设定,如图4所示。
图4 HMI配方管理
4 结束语
项目测试和试生产证明，台达自动化控制系统构建的平台能够完美、高效、高质地生产出各类包装，包括速冻鸡块、水饺、汤圆、虾、鱼等油炸食品、面食制品、肉禽类制品、水产品等食品的包装。而随着电控系统的高效、成熟，应用价值极高的台达自动化方案，将能为食品机械的升级换代提供更多助力，为社会做出更大贡献。
