西门子6ES7216-2AD23-0XB8使用说明

西门子6ES7216-2AD23-0XB8使用说明

81：加密的300PLC MMC处理方法
　　 如果您忘记了您在S7-300CPU Protection属性中所设定的密码，那么您只能够采用siemens的编程器PG（6ES7798-0BA00-0XA0）上的读卡槽或采用带USB接口的读卡器（USB prommer 6ES7792-0AA00-0XA0），选择SIMATIC Manager界面下的菜单 FileS7 Memory Carddelete 选项删除MMC卡上原有的内容，这样MMC就可以作为一个未加密的空卡使用了，但无法对MMC卡进行jie密，读取MMC卡中的程序或数据。
　　
　　82： 以314C为例计数时如何清计数器值？
　　 有两种方法：
　　 1：在参数设置中“Gate function”选“Cancel count”软件门为0，在为1时，值将清零，
　　 2：利用写“Job”的方式，写计数值的任务号为1。
　　
　　83：CP342-5能否用于PROFIBUS FMS协议通讯？
　　 CP342-5支持PROFIBUS DP协议，不能用于PROFIBUS FMS协议通讯，同样CP343-5只支持PROFIBUS FMS协议，不能用于PROFIBUS DP协议通讯，而CP342-5和CP343-5都支持PROFIBUS FDL的链接方式；
　　
　　84：为什么CP342-5 FO无法建立通讯？如何配置？
　　 CP342-5 FO不支持3MB，6MB的通讯速率，如果您购买的是5.1版本的CP342-5，而STEP7中没有V5.1版的CP342-5时,则可以插入一个V5.0版的CP342-5模块，功能不受影响。CP342-5在S7-300系统中的安装位置与普通的S7-300 I/O模块一样，可以插在4至11这8个槽位中的任何一个。
　　
　　85：CP342-5的3中工作方式有什么区别？
　　 No DP方式下：可以用CP342-5通讯口进行S7编程或进行PROFIBUS的FDL连接，连接人机界面；
　　 DP Master方式下：CP342-5除了作为网络中的PROFIBUS主站之外，也可用于S7编程、FDL连接和连接人机界面。DP delay time参数一般不需设定，除非您采用FDL连接时，要与DP的I、O点刷新时间相一致，才根据PROFIBUS网络性能进行调整；
　　 DP Slave方式下：CP342-5除了作为网络中的从站之外，如果选择了The module is an active node on the PROFIBUS subnet选择框，那么CP 342-5也可用于S7编程、FDL连接和连接人机界面，否则CP342-5只能作为从站使用；
　　
　　86：CP342-5 多能完成多少数据交换？
　　 一套S7-300系统中多可以同时使用4块CP342-5模块，每块CP342-5能够支持16个S7 Connection，16个S5-Compatible Connection。当CP342-5处在No DP模式下工作时，多同时支持32个通讯链接，而处在DP Slave或DP Master模式下时，多同时支持28个通讯链接。CP342-5 作为PROFIBUS DP主站时，多链接 124个从站，和每个从站多可以交换244个输入字节（bbbbb）和244个输出字节（Output），与所有从站总共多交换2160个输入字节和2160个输出字节。CP342-5 作为从站时，与主站多能够交换240个输入字节和240个输出字节。CP342-5 可以多连接16个操作面板（OP）以及多创建16个S7 Connnection。
　　
　　87：如何实现在从站断电、通讯失败或从站通讯口损坏等现象出现时，主站能够不停机？
　　 需要在您的STEP7项目中插入相应组织块。插入这些组织块时，不需要编程内容，当从站断电、通讯失败等现象出现时，主站只报总线故障，但不停机。这样，无论从站先上电，还是主站先上电，系统都能正常运行：
　　在S7-300中加入OB82、OB86、OB122； 在S7-400中加入OB82～OB87、OB122；
　　
　　88：CP342-5连接上位机软件或操作面板时应该选择什么工作模式？
　　 如果您只是用CP342-5连接上位机软件或操作面板（OP），这时通讯采用的是S7协议，那么建议您选择No DP模式，并且不需要调用FC1（DP_SEND）和FC2(DP_RECV)功能块，它们只是在PROFIBUS DP通讯时才使用；
　　
　　89：为什么系统上电后，即使CP342-5开关已经拨至Run，但始终处于STOP状态？
　　 应当检查STEP7程序和组态是否正确（删除程序，只下载硬件组态）、检查CP342-5连接的24V电源线是否正常、M端是否与CPU的M端短接、通讯电缆连接是否正确（确认通讯电缆未内部短路），CP的firmware是否正确。如果您确认可以排除以上原因，那么可能您的CP342-5已经损坏，请更换； 　　90：如何用CP342-5组态PROFIBUS从站？
　　 1.在STEP7中生成一个新的项目，并插入一个S7-300站。
　　 2.在硬件组态窗口中选择一个S7300的导轨以及相应的CPU。
　　 3.硬件组态窗口中，在路径 "SIMATIC 300 > CP 300 > PROFIBUS > CP342-5" 选中于您订货号和版本号对应的CP342-5，插入到S7300站对应的槽位中，注意如果您购买的是Version5.1，而组态中只能够找到Version5.0，您可以选用Version5.1替代Version5.0.。
　　 4.在插入CP342-5的过程中，会弹出一个PROFIBUS属性窗口，请点击”New…”按钮，创建一个PROFIBUS网络PROFIBUS(1) ，并设定CP342-5作为从站的站地址为3。
　　 5.双击CP342-5，打开CP342-5的属性窗口，在"Operating Mode" 标签页下选择"DP Slave" 选项，此时会弹出一个警示窗口，告知您如果要用CP342-5实现CPU和 PROFIBUS从站的通讯，必须调用FC1(DP_SEND)和FC2（DP_RECV）功能块，实现CPU与CP342-5之间的数据交换，而CP342-5与PROFIBUS的数据交换是自动完成的，不用编程。FC3和FC4用于诊断和通讯功能的控制，一般不用调用。
　　 6.点击OK ，存盘编译。.
　　
　　91：如何用CP342-5组态PROFIBUS主站？
　　 1.在STEP7的SIMATIC Manager窗口中在插入一个S7300站；
　　 2.重复以上组态从站步骤的2-4步，注意插入CP342-5时，不能点击”new…”按钮，而直接用鼠标选中以上创建的PROFIBUS(1)网络，点击OK；
　　在"Operating Mode"标签页中选择"DP Master"选项；
　　
　　92：采用CP342-5的DP通讯口与采用CPU集成的DP通讯口进行通讯有什么不同，这两种通讯口功能有什么不同？
　　 可以通过CPU集成的DP通讯口或CP443-5模板的DP通讯口，调用Load/Transfer指令（语句表编程，如图2）、Mov指令（梯形图编程）或系统功能块SFC14/15访问从站上的I/O数据；
　　 如果您使用342-5模块的DP通讯口进行通讯，那么您就不能使用Load/Transfer指令（语句表编程）、Mov指令（梯形图编程）直接访问PROFIBUS从站的I/O数据。采用CP342进行PROFIBUS通讯包括两个步骤：
　　 1.CPU将数据传输到CP通讯卡的数据寄存器当中；
　　 2.数据从CP342-5的数据寄存器当中写到PROFIBUS从站的Output数据区（反过来就是CPU读取从站bbbbb数据的过程）；CP342-5与从站的bbbbb/Output数据区的通讯过程是自动进行的，但是您还必须自己手动的调用功能块FC1（”SEND”）和FC2 （”RECV”），完成CP342-5与CPU之间的数据交换。
　　
　　93：功能块DP_SEND、DP_RECV"的返回值代表什么意思，如何理解？
　　 "DP_SEND"功能块包括有"DONE"，"ERROR" 和 "STATUS"三个参数，用来指示数据传输的状态和成功与否。"DP_RECV"功能块包括有"NDR", "ERROR", "STATUS" 和 "DPSTATUS"四个参数，用来指示数据传输的状态和成功与否。您可以定义相应的数据地址区，存放这些返回值，分析返回的值的意思，当Error＝False，STATUS＝0，DONE=True，NDR＝True时，说明CPU与CP342-5之间的数据交换成功进行。
　　
　　94： DP从站，CP模板以及CPU之间的数据通讯过程是如何进行的？
　　 使用CP342-5模块，无论调用"DP_SEND" 功能块还是"DP_RECV" 功能块，您都不能直接读写某个PROFIBUS从站的I/O数据。CP342-5模块有一个内部的bbbbb和Output存储区 ，用来存放所有PROFIBUS从站的的I/O数据，较新版本的CP342-5模板内部存储器的bbbbb和Output区分别为2160个字节，Output区的数据循环写到从站的输出通道上，循环读出从站输入通道的数值存放在bbbbb区，整个过程是CP342-5与PROFIBUS从站之间自动协调完成的，您不需编写程序。您可以在PLC的用户程序中调用"DP_SEND"和"DP_RECV"功能块，读写CP342-5这个内部的存储器。 　　95：通过CP342-5，如何实现对PROFIBUS网络和站点的诊断功能？
　　 用功能块"DP_DIAG" (FC 3) 可以在程序中对cp模块进行诊断和分析，可以通过job类型如DP 诊断列表,诊断单个dp状态，读取dp从站数据，读取cp或cpu的操作模式，读取从站状态等等
　　
　　96：为什么当CP342-5模块作为PROFIBUS DP主站，而ET200（如IM151-1或IM153-2）作为从站时，CP342-5上的SF等不停闪烁？
　　 当S7-300系统中的CP342-5作为DP主站，下挂IM153-2 模块时，IM153-2只能作为DP主站，而不是S7从站运行。 可以采取通过GSD文件将ET200从站组态进你的系统。随后IM153模块可作为 DP 标准从站运行。为此，您必须将GSD文件安装到硬件目录中（通过菜单序列Tools > "Install new GSD file"）。在更新了硬件目录后您会在"PROFIBUS-DP > Additional Field Devices".中发现DP从站。
　　
　　97：11.2. 在STEP7中打开一些对象时出错是什么原因？
　　 有的时候您在打开某些项目中的对象时，STEP7会弹出报错窗口，错误信息为 ’*.dll’文件无法被装载，代码是257:5，界面如下：
　　
　　

　　 可以看出，上面的错误信息是一个或多个对象不能被显示，出现这种错误的原因是您没有安装与要打开对象相关的软件包。
　　
　　98：如果想通过上位或触摸屏对PLC中S5TIME类型的参数进行设定，有什么方法？
　　
　　 1、从上位机写整型数INT或实数REAL到PLC，首先该数值需包含以毫秒为单位的时间值，在写入PLC的数据存储区后，利用ITD（Integer to Double Integer）或RND（Real to Double Integer with Rounding Off）将该值转换为双整形，然后将该值写到类型为TIME的变量里，在程序中调用FC40，将TIME转换成S5TIME即可。
　　
　　 2、从上位机写WORD到PLC，首先该数值需包含以某时基为单位的时间值，在写入PLC的数据存储区后，用Word Logic下的WOR_W指令将该值与其时基相或，再利用MOVE指令将得到的数值写入S5TIME类型的变量中。
　　
　　 3、如果使用WinCC作为上位软件，或上位软件支持32位带符号浮点数，可以从上位写32位带符号浮点数到PLC中定义为TIME的变量，然后在程序中调用FC40，将TIME转换成S5TIME即可。
　　
　　99：STEP 7中相关时间处理和转换的功能块有哪些？
　　 SFC 0 "SET_CLK" 设置CPU时钟
　　 SFC 1 "READ_CLK" 读出CPU时钟
　　 FC 3 "D_TOD_DT" 从DATE_AND_TIME 中取出DATE。
　　 FC 6 "DT_DATE" 从DATE_AND_TIME 中取出the day of the week，即星期几
　　 FC 7 "DT_DAY" 从DATE_AND_TIME 中取出时间
　　 FC 8 "DT_TOD"
　　 FC33用于S5TIME到TIME的转换
　　 FC40用于TIME到S5TIME的转换
　　
　　100：如何实现带电拔出或插入模板，即热插拔功能？
　　 硬件要求:
　　使用普通的S7-300导轨和U型总线连接器是不能实现热插拔功能的，您必须购买有源总线底板，才能实现该功能。另外，您在配置时，必须使用MLFB 6ES7 153-1AA02-0XB0版本以上的接口模块，因为它支持DP协议的DPV1版本，而MLFB IM153-1AA00-0XB0模块是不支持该功能的。目前您能够购买到的IM153接口模块都支持热插拔，只有2-3年以前的IM153接口模块不支持热插拔。
　　 软件要求：您必须在STEP7 5.1版本以上进行配置；
　　 如果您采用S7-400 CPU或S7-400 CP作为DP主站，那么您可以直接在IM153的属性窗口的"Operating bbbbbeters"标签页里配置热插拔功能。
　　 1：在STEP7的硬件组态窗口的PROFIBUS DP目录中选择相应IM153模块，可以看出该模块支持“module exchange in opration”（热插拔）；
　　 2：将IM153模块拖到PROFIBUS总线上；
　　 3：选择I/O模块，插入到ET200M站的各个槽位中；
　　 4：双击ET200M站，打开属性窗口，选中“Replace modules during operation“(热插拔)选项；
　　 5：属性窗口中提供了ET200M站热插拔功能所需的有源总线导轨的订货号；
　　 6：属性窗口中提供了该型号IM153，插入的I/O模块对应使用的有源总线底板的订货号；
　　 除了以上的硬件组态之外，还要向S7-400中下载OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等组织块。当ET200M从站上进行模块的热插拔时，中断组织块OB83 ，OB85，OB122被调用。
　　
　　 如果您采用S7-300 CPU 或 CP 342-5作为DP主站，那么您只能够通过安装GSD文件的方式将IM153模块组态成DP从站，并双击IM153，打开它的属性窗口，进行设置。否则您在STEP7的硬件组态窗口中直接将PROFIBUS DP目录ET200M文件夹下IM153模块挂在PROFIBUS总线上。

介绍了利用台达可编程控制器（PLC）与交流伺服控制器针对FD1500型制袋封切机控制系统项目开发技术。项目人机界面选用台达触摸屏（HMI）提供友好的人机交流接口与合理的控制流程，以实现高效率、高精度的袋料剪切。本文分别就制袋机的工作原理，电气设计，HMI、PLC选型及程序设计等几方面进行阐述，该电气系统的成功开发可以为使用台达HMI、PLC与交流伺服电机相结合的机电一体化控制系统项目开发起到借鉴示教作用。

关键词：制袋机 PLC HMI 伺服电机

1 引言

　　　项目原型基于小型制袋封切机开发外销出口型新机。原制袋宽度为600-1000mm。由于该机型送料胶辊惯量较小，送料电机采用130步进电机经过减速可实现传动，使用单片机进行位置控制。新机型制袋宽度提高到1500mm，送料胶辊惯量大幅增加，考虑到既能满足精度和速度的要求又有较大的瞬间转矩，送料系统改用伺服电机。由于用PLC开发周期较短而且抗干扰性、灵活性好，所以采用PLC+HMI作为控制系统。同时可实现中英文操作画面，满足设备出口的要求。

2 封切机机工艺

2.1 工艺结构

　　　封切机机由机身、上下切刀、变频传动机构、上下送料胶辊、伺服传动机构、放料架、放料直流电机、可调色标检测架、可移动操作箱、电控箱等单元构成，参见图1图片。

2.2 封切机工艺过程

（1）空白定位运行方式：忽略色标信号，送料长度为设置袋长，送料完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，以等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。

（2）色标定位运行方式：送料长度为设置袋长，在此期间的色标信号忽略，继续送出偏差长度的袋料，检测色标信号，定位于色标信号，定位完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。若误检次数达到默认值，则停机并报警。

工作流程如图2所示。

3 FD1500型封切机机电系统设计

3.1 传动系统设计

（1）切刀传动系统。切刀传动系统为交流变频器拖动三相异步电机，由面板电位器调速，PLC控制切刀启动与停止。传动轴上安装2只霍尔开关，分别检测切刀低位和送料/切刀高位。开关1：切刀低位信号，该信号为送料停止信号。若送料时检测到切刀低位信号则表示系统超速，需报警并停机。开关2：收到切刀低位信号后的ON信号为送料信号，是送料电机的启动信号；第二次ON信号为切刀高位信号，是高位停机时的停机信号。

（2）送料传动系统。送料传动部分为交流伺服系统，采用同步带1：2减速传动。动力选用台达中惯量2KW伺服电机。具体型号：驱动器ASD-A2023M，电机ASMT20M250。

(3)控制精度计算。通过以下计算得出单个脉冲对应的送料长度，即为控制精度。

系统要求0.2mm定位精度，现计算得出控制精度为0.0314mm，因机械定位误差不大于0.1mm，所以：定位精度+机械误差=0.1314mm<0.2mm，定位精度满足制袋机系统要求。

（4）高脉冲输出频率计算。用户要求高送料速度为180m/min，由此可计算得出系统所要求的脉冲输出频率，以此为PLC选型的重要依据。

3.2 PLC与HMI选型

（1）输入信号统计。在色标传感器检标时，由于袋料上所印刷的色标不同，故亮通（Light On）、暗通(Dark On)均有可能。无论亮通或是暗通，在检测到色标信号时都需要PLC作出中断响应，所以需要把色标传感器的Light On与Dark On都接入PLC。色标信号：2点；低位信号：1点；高位/送料信号：1点，共4点DI信号。

（2）输出信号统计。脉冲输出（Pulse+Sign）：2点（Y0，Y1）；切刀动作：1点；冲孔动作：1点；蜂鸣器：1点；共5点DO信号。

（3）其它功能。可输出大于系统所要求频率（95541pps）的脉冲；2点外部中断回应。

　　　基于以上考虑，PLC选择DVP-20EH00T。具体功能参数为：200Kpps脉冲输出，8点外部中断回应。同时与HMI通信可使用RS485连接，抗干扰能力优于一般的RS232通信方式。HMI选用台达DOP-A57GSTD高性价比触摸屏，通过图3可见触摸屏操作更为直观方便。大部分操作在HMI上进行，从而可减少外部按钮开关、指示灯的使用，只保留急停按钮等必要设备。

机电一体化封切机电系统原理如图4所示。

3.3 PLC程序设计要点

主体程序使用逻辑顺序控制，除此之外的编程重点如下：

（1）使用浮点运算。为减小计算误差，如袋长脉冲数、偏差脉冲数等重要数据的计算，均使用浮点运算。经过验证，计算误差小于0.001mm。

（2）袋长脉冲送料使用DPLSR可调加减速脉冲输出指令，反复修改并验证启动频率与加减速时间设置的合理性。完成袋长脉冲之后，使能色标检测，以忽略袋料中间部分的色标误检。检测到色标时，响应外部中断，执行中断程序置位M1334以停止CH0脉冲输出。可设置亮通（Light On）中断或是暗通（Dark On）中断。精简中断程序的内容，尽量减少中断对扫描周期的影响。

4 结束语

　　　FD1500型制袋封切机的性能虽已达到初的设计目标(在袋长为1000mm时，制袋速度：60个/分)，但PLC脉冲输出频率尚有较大余量可用。使用标准100mm直径胶辊时，可改变伺服电机电子齿轮比，在保证控制精度的前提下，更进一步加大PLC脉冲输出频率的余量。以上有利因素均为FD1500型制袋机提高加工速度奠定了良好的基础。二次开发时，加大减速比至1：3，将突破伺服负载/电机转子惯量比过大这一限速瓶颈，终提高生产效率。

前言：橡胶机械是汽车等各类运输机械轮胎生产中必不可少的基础环节之一。可以说，汽车离不开轮胎，轮胎生产离不开橡胶机械。改革开放以来，经过三十多年对国外先进技术和应用经验的消化吸收与自主创新，我国的橡胶机械产业取得了飞速发展和令人瞩目的成就，尤其是通过与世界轮胎巨头如米其林、固特异、普利司通等公司的商贸与交流，我国橡胶机械在品种、数量和质量等方面有了一个质的飞跃，已达世界先进水平之列。虽然自2008年以来我国轮胎工业和橡胶机械行业不可避免地受到了金融危机带来的冲击，出口受到严重阻碍，但在国家相关政策的扶植下，行业整体上还是保持了稳步增长的趋势。

密炼机上辅机

         密炼机即密闭式炼胶机，是炼胶机械的一种，它设有一对特定形状并相对回转的转子，在可调温度和压力的密闭状态下间歇性地对聚合物材料进行混炼。随着密炼机的发展，混炼的物料越来越多，转速也越来越快，为了充分发挥密炼机的效率，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、贮存、称量、投料等环节实施自动化和信息化。在这样的背景下，上辅机应运而生了，上辅机就是指用于炼胶所需的炭黑、胶料、粉料、油料等的输送、贮存、称量、投料的设备。

密炼机上辅机工作流程示意图

三角集团有限公司简介

        三角集团有限公司（以下简称“三角集团”）始建于1976年，具有30多年生产制造轮胎的历史。主要产品包括轿车和轻卡子午胎、卡客车子午胎、工程子午胎、巨型工程子午胎、巨型斜交工程胎和普通斜交胎等产品，年生产能力2800万套以上，其中子午胎2400万套，同时具备炼胶能力50万吨，轮胎翻新能力50万条，以及独立的研发能力，建有技术开发中心和博士后科研工作站，是全国大的综合性供产销研一体化轮胎企业。在全球轮胎行业排名四强，居2008中国化工500强企业第十五位，六次跻身中国企业500强。

三角集团外景

明智之选

        三角集团在筹建一条新的炼胶生产线时，对于密炼机上辅机的智能化控制系统格外重视。这套系统不仅要满足当前生产工艺、人力配备与环保达标的要求，而且要采用国际先进的技术、创立项目应用。正是基于这些考虑，三角集团对密炼机上辅机的控制系统在设计上提出了以下要求：

性能先进、稳定可靠

        对于轮胎等橡胶制品的生产环节而言，炼胶是整体生产工艺的前道工序，占据首当其冲的位置，与轮胎生产厂的产量产值关系重大，因此相应的控制系统必须能够适应长期连续无差错运行的考验，同时，各种炼制原料的称量、投料等相关参数与自动控制水平息息相关，只有真正具备先进性、可靠性的控制系统才能完全满足实际应用的需要。

网络化控制

        密炼车间一般由炭黑、粉料气力输送与贮存部分、炭黑、粉料自动称重配料、投料部分、油料贮存、脱水、输送、自动称重配料及注射部分和胶料称重与投料部分等工艺段组成，传统的PLC控制结构不仅需要耗费大量的电缆、端子及配件，并且在安装、维护方面都遇到了很多难题，而基于现场总线的控制结构恰恰可以解决这些问题，同时给使用者带来更多的便利。此外，本套密炼机上辅机的控制系统还需要与单独设置的炭黑输送系统及全厂计算机网络进行数据交换，在信息层需要采用高速、实时的工业以太网完成信息通讯的重任。

智能化管理

        在密炼机上辅机对原料与各种配合剂进行混炼时，会涉及时间、温度等不同的控制方式，产生重量、转速、压力等关键数据，需要由计算机管理级有效地利用这些大量的过程信息，迅速、准确地掌握生产过程运行情况，正确下达指令以确保生产按计划执行，并在大程度上优化整体生产线的性能。

        终，经过与三角集团多次沟通论证，由北京万向新元科技有限公司负责系统集成的西门子自动化解决方案脱颖而出，担负起了为三角集团密炼机上辅机保驾护航的重任。

系统构成

密炼机上辅机控制系统结构简图

        控制系统采用三级网络控制结构，即现场设备级、系统控制级和管理级。

        现场设备级是整个系统的信息来源和指令的具体执行者，包含各类传感器、现场仪表、电机、变频器等，其中变频器选用了西门子用于控制三相交流电动机速度的标准变频器MicroMaster440，并作为PROFIBUS-DP从站与PLC进行通讯。现场设备可对粉料、油料、胶料的供料、称量、投料及主机混炼等各种信号进行采集和执行动作控制，通过参数设定，变频器可根据需要对相应设备进行调速，实现炭黑等原料的快、慢速加料。快速可以缩短称量周期，提高效率，慢速则可以进行精细加料，减少误差。

        系统控制级是上辅机系统的控制核心，采用工业上有着非常广泛应用基础的西门子S7-300系列PLC（CPU 315-2 PN/DP）。除CPU主站外，设有由ET200M分布式I/O构成的远程分站，主站与远程站之间采用PROFIBUS-DP现场总线进行通讯。PLC在运行中按编制的程序和设定参数控制炭黑、粉料、油料和胶料的自动称量配料、投料以及执行密炼机主机的混炼程序。

PLC主站控制柜

PLC远程分站控制柜

        位于控制系统顶层的为管理级，由工业控制计算机、以太网交换机通过PROFINET标准组成工业以太网并与全厂计算机系统构成管理网络。管理级的功能主要是完成配方管理（其中包括配方输入、配方修改、配方打印、配方复制等）、配方运行（含配方下传、参数下传、配方运行）、数据报表（含日报表、运行记录、物料统计等）、参数设置（含生产量及相关参数）等，还包括系统运行状态的监视、完成生产量的统计、故障提示报警等功能。

上位机主监控画面

配方修改画面

报表打印画面

报警记录画面

PROFINET标准

        PNO（PROFIBUS用户组织）于2001年8月发表了PROFINET规范。PROFINET基于工业以太网标准；使用TCP/IP 协议和 IT标准；能够实现自动化技术与实时以太网技术的统一；无缝集成其他现场总线系统。

        PROFINET 可将所有工厂自动化功能甚至高性能驱动技术应用均包括在内。开放式标准可适用于工业自动化的所有相关要求：工业可兼容安装技术、简单网络管理和诊断、实时功能、通过工业以太网集成分布式现场设备以及高效的与制造商无关的工程与组态等。

        通过 PROFINET，无需任何知识，即可根据“PROFINET 安装指南”实现工业可兼容布线网络。对于地址分配和设备网络诊断等问题，PROFINET 使用的 IT 标准 为 DCP（Discovery and Basic Configuration）、SNMP（简单网络管理协议，Simple Network Management Protocol）、HTML 以及 XML。所有这些设备的集成为用户在试车和维修等方面提供了更高效、更经济的可能性。

控制效果

        应用密炼机上辅机控制系统后，炭黑、粉料采用连续累计方式计量, 可按工艺配方要求自动计量每种物料。计量时贮斗中炭黑或粉料按配方要求经螺旋加料器分快、慢速向炭黑粉料秤加料称量，达到称量值并符合误差要求后停止加料。全部物料按工艺配方要求卸入到中间过渡斗中暂存，炭粉秤可进行另一车料的称量。在暂存过程中,中间斗对物料总重量校核， 可防止人为误操作投料．密炼机需投炭粉时，经顺料筒、排错叉道、后装料斗投入密炼机中。

        油料按配方要求称量后，由注油泵将其注入密炼机中。残存在注油管道中的油料在注油泵停止运转后,由压缩空气自动扫入密炼机中。 注油泵前设有检验排油阀门,当称错或检验油料称量系统精度时,打开此阀排出油液。

        块状胶料由工人搬至胶料皮带秤上称量，连续的胶片经皮带秤供胶机向胶料秤上加料，胶料秤终端与中央控制室相连，显示屏按配方要求给出需称量的胶料号、胶料名称、预定重量、允许误差、实际称量值、以减少人为误差, 方便工人操作。称量好并符合误差要求的胶料转运至投料运输带上暂存，密炼机需加胶料时，运输带将其投入密炼机中。

项目实施

        三角集团密炼机上辅机控制系统项目由万向新元公司从2009年10月份开始进行系统设计工作。由于万向新元公司从事物料气力输送和自动称重配料等系统的开发集成，已经在多年工作中积累了大量的自动化技术资源和行业实践经验，因此从现场安装调试到投入试生产仅用时1个半月，并且于2010年初系统一次试车成功，以出众的产品性能和规范高效的项目实施能力获得了终用户的肯定和。

成功经验

        截至目前，从三角集团密炼车间的运行状况来看，本系统具有结构灵活先进、人机界面友好、集控制和管理于一体等优点。较之过去落后的操作方式，有明显的优势：

1、对密炼车间的环境有很大的改善，达到国家环保标准；

2、上辅机的应用使混炼效率大大提高，节省人力。由于炭黑、粉料、油料均为自动称量投料，不需要人工投运，混炼周期大大缩短。人力可以节省20％左右；

3、对于成品胶的质量有很大的提高。人工投料时，重量精度一般难以及保证，且手动操作对于混炼工艺难以准确执行。在自动称量投料后，此问题得到相应的解决；

4、整个混炼过程具有可追溯性。混炼过程具有实时的曲线和报表，并且可以观看生产回放，有助于更快的解决问题。

        作为国内在橡胶机械领域应用PROFINET标准网络的控制系统，三角集团密炼机上辅机控制系统为同类型机组做出了卓有成效的有益尝试并获得了实实在在的效益。西门子也将一如既往地关注自动化新技术在所有行业、领域的应用，秉持不断开拓创新的精神，引领行业进步，为我国的可持续发展继续贡献力量。