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化纤柔性生产线自动化设计

时间:12-30 来源:互联网 点击:

泵1、2和各牵伸辊机的运行频率和电流以及它们当前的运行状态,同时还显示主令速度和收线的长度。它是只监测当前的运行情况,并不能进行设定。在画面上部设置了各个命令按钮,点击它们查询相应的状态或进行相应的操作。在上面点击“牵伸比”可以进入如图4画面,它是用户调试时的主要操作画面,调机时,用户先设定各牵伸辊机的线速度,然后点击“确认”计算出各级牵伸比和主牵伸比,确定好牵伸比后,只需调节主令速度,就可以根据牵伸比自动设定各辊机的运行速度,达到速度同升同降的目的。同时在操作箱上拨动“速度升/降”开关也可以起到同升同降的目的。“最大限速”主要是为了防止操作不当而作的一个保护措施。PLC作为触摸屏的下位机,承担了数据的传送和处理工作,它和变频器之间通过通讯进行数据读取和设定,其网络组成如图6所示

图6 PLC和变频器通讯网络通讯组成图

在构成此网络时,由于EV1000和TD3000变频器的通讯协议不一致,所以只能采取自由通讯协议进行通讯。EC20 PLC作为控制主站,在系统中具有绝对的控制权,它主动给变频器发送指令,主动接收变频器的反馈数据。在这里,我们将EC20自带的COM1口作为RS485通讯口和变频器通讯,COM0口用于和触摸屏通讯,设置为MODBUS协议,下面我就将艾默生PLC和变频器之间的通讯作一简单介绍。

我们知道,设备之间的通讯不但要有相应的硬件接口,如USB,RS232接口,RS485接口,以太网口等,还需要有相应软件支持,也就是通讯协议,本系统使用RS485接口和自由口通讯协议。RS485通讯可以理论上可以连接128台设备,通讯距离可以达到1200米,而且抗干扰性强,是目前工控中普遍采用的通讯方式。

下面是通讯程序的设计:在写程序之前我们必须设定串口参数,比如波特率,数据位,启始位,停止位以及奇偶校验,这里设定波特率=9600 ,数据位=8 ,启始位不用设,停止位=1,奇偶校验=不校验。具体参数设置如图7所示

图7 艾默生PLC通讯参数设置

设定了这些参数以后,我们就可以编写通讯程序了,此程序比较长,我这里就不作详细解说,仅列举TD3000变频器频率设定和电流读取子程序供大家参考,具体数据读写请参考艾默生EV1000和TD3000自由口通讯协议。

入口参数:addr , freq_set

出口参数:end , freq

//设定频率,读取电流,使用长帧读取功能参数FF.05

//初始化短帧,帧头为02

LD SM0

MOV 16#2 V3

MOV #addr V4

MOV 16#1F V5

MOV 16#5 V6

MOV 16#0 V7

MOV 16#0 V8

MOV 16#44 V9

MOV 16#7F V10

MOV #freq_set K4M1980

MOV K2M1988 V11

MOV K2M1980 V12

MOV 0 Z0

MOV 0 V13

//异或校验

LD SM0

FOR 9

LD SM0

WXOR V13 V4Z0 V13

LD SM0

INC Z0

NEXT

//发送和接收

LD SM0

MPS

ANI SM122

XMT 1 V3 11

RCV 1 D7000 11

MRD

AND SM123

MOV D7004 K2M1988

MOV D7005 K2M1980

MOV K4M1980 #freq

MPP

AND SM123

SET #end

//发送完后,将完成标志位END置ON

此段程序为TD3000变频器设定频率和读电流的子程序,EV1000的通信程序可以根据它的通信协议进行设计。下面介绍变频器的参数设定,由于总共有九台变频器需要通信,所以我们将变频器的地址分别设为10到18,具体通讯参数TD3000在F9组里面进行设定,EV1000在FF组里进行设定,除了设定通讯参数外,还有编码器,摸拟量设置等参数,设定如下:

TD3000变频器 通讯参数 F9.00 3 F9.01 0 F9.02 12-18

编码器参数 Fb.00 1024

启停参数 F0.02 1 F0.03 6 F0.05 1

模拟量参数 F6.08 0 F6.11 7.8

EV1000变频器 通讯参数 FF.00 0005 FF.01 10-11

启停参数 F0.00 2 F0.03 1

此程序中,除了需要给变频器设定频率外,我们还要读取变频器的当前电流和故障状态,以反应当前设备的运行状况,另外还有参数计算,系统启停,故障报警等程序,这里不一一赘述。

3 结束语

此化纤柔性生产线自运行以来,达到如下效果:

1) 优秀的同步速度精度,使产品废品率明显降低。

2) 完善的集中控制,大幅降低工人的劳动强度。

3) 设备速度从以前设备的100米/分钟,提高到150米/分钟,效率提升了50%。

4) 生产过程的参数完整记录,为质量追溯提供了依据。

以上效果等到了用户的高度评价。

从本次的实际应用来看,艾默生公司高性能矢量变频器TD3000较高的速度精度与EC20系列PLC的强大的通信能力,完全可以为化纤行业提供高稳定性、高可靠性、高度自动化和高效率的系统性解决方案。

通讯越来越多地走进了现代控制领域,它直接引领着传统工控设计理念的变革。大到成千上万点的监控系控,小到单台设备,无处不见通讯的身影,它以快捷的硬件组态和高效率的运行获得

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