威海西门子PLC信号线6XV1830
时间:2018-12-30 17:31:53 来源: 凤凰彩票 作者:匿名


纤维滤棒成型机通过二次开口,增塑剂添加,辊压成型,切割切割和排列等工艺生产滤棒。

2控制策略

(1)增塑剂添加的控制策略

最初,扩展了原始系统的欠阻尼响应曲线的控制方法。然而,在实际的调试过程中,发现控制方法存在一定的缺陷,具体表现如下:每天第一次接通电源时,增塑剂存储器中的增塑剂累积时间也是如此。长,导致滤棒增加一段时间。增塑剂含量太低。根据售后服务部门的反馈,一些烟草工厂经常消除第一根滤棒,以确保滤棒的质量。这将是一个很大的浪费。

发生这种情况是因为装置在每天工作结束时或CPU重新启动时停止,并且油箱中的增塑剂被排空。由于欠阻尼响应达到设定值太长时间,滤棒增塑剂含量在开始时太低。在日常生产转换中,每次机器停止时增塑剂都不会被清空,但是在存储器中保留一定量的存储量。

根据自动控制原理,车速斜率响应可分为过阻尼响应,临界阻尼响应和欠阻尼响应。理论上,临界阻尼响应是最理想的控制方法。该响应方法不仅实现了控制的快速性,而且实现了控制的稳定性。过阻尼响应是稳定性的稳定性,而欠阻尼响应是为了稳定的目的。快速牺牲稳定性。然而,由于恶劣的条件,临界阻尼在实际控制中难以实现。

根据其余两条响应曲线的特点,作者认为在CPU启动时最好使用欠阻尼响应曲线。原因是增塑剂累积时间的要求优先于CPU启动状态下增塑剂含量的稳定性;在其他状态中,使用阻尼响应曲线,并且对内容的稳定性要求优先于累积的快速性。

因此,控制块OB100仅在S7-300启动时在CPU启动时执行一次。增塑剂伺服电机的控制方法根据机组的不同启动状态采用不同响应曲线下的控制方法。具体地,当CPU启动时(此时,增塑剂存储量必须为零),通过启动组织块OB100将高速操作命令发送到增塑剂伺服电机,使得控制曲线变为欠阻尼响应国家实现记忆。增塑剂的快速积累。在非CPU启动状态下,控制增塑剂伺服电机的FC功能块将发送正常速度命令,使控制曲线成为更接近临界阻尼的过阻尼响应状态。新设计完全避免了CPU重启导致塑化剂累积缓慢的问题,减少了浪费,因此该设计不影响正常生产条件下增塑剂含量的稳定性。

(2)拒绝过滤计数的计算策略

在纤维滤棒成型机的生产中,为了保证滤棒的质量,当速度低于一定的设定值时,该单元将移除滤棒。此时,单元的速度不断变化,并且不能以通常的方式计算特定的拒绝计数。这给统计生产效率带来了相当大的困难。

作者可以获得动态速度反馈,但是这条反馈曲线是一条不断波动和变化的非线性曲线。对于非线性曲线,数学上只能使用面积积分解的计算方法。对于该项目,需要在一定时间内给出主电动机的周向行程,即,由该单元产生的过滤杆的长度一段时间。

从这个角度出发,笔者考虑了车速仿真积分的计算方法,即从积分的基本定义出发,剔除时间内滤棒生产长度L=Σ(Δv*Δt)获得,然后除以单个滤波器的长度通过减去计数来计算。

根据积分的定义,可以在一定条件下建立积分解。该条件是Δt足够小,Δt→0。在实际过程中,认为当Δt=20ms时可以满足条件。此时,滤棒计数与实际滤棒计数之间的计算差值在±3之内。在精度方面,最高生产速度为3300/min(滤棒长度为120mm),±3的精度完全满足精度要求。因此,笔者认为只要Δt控制在20ms,就可以满足积分解的条件。

原始系统的PLC每周扫描长达数十毫秒,显然不符合要求。本项目使用的S7-315-2DP具有10μs的单指令扫描周期,整个扫描周期缩短为7~8ms,满足积分计算的要求。

(3)拼接纸圈的控制策略

在改造之前,纤维过滤棒机器执行以降低运行速度然后缝合纸环。这种减速纸的方法不利于实际生产:每次减速都会引起车速的大的变化,这会影响滤棒的质量。为了消除这种影响,作者采用了一种不加速拼接的方法。速度下降针迹和减速针迹之间没有本质区别:纸张拾取动作是相同的,两者仅在机械结构和电气控制元件方面不同。进纸速度的增加将不可避免地增加纸环的静摩擦力。如果速度斜坡率太高,则会产生大的静摩擦力,从而撕裂纸环。如果速度斜率太低,则在拼接过程中纸张浪费会增加。

为了避免繁琐,该项目放弃了逆变器对接纸电机速度的分段控制。为了找到静摩擦力与纸张长度之间的最佳控制,笔者采用了最佳的纸张电机上升时间筛选方法。通过最佳筛选方法获得的电动机上升时间约为3.4秒。考虑到电磁阀等设备的生产情况和时滞效应,此时间进一步放宽至3.5s。

3编程

程序设计采用结构化设计,需要实现的主要功能被编译到S7-300中的用户功能块(FC块)中,这些已编程的子程序在主程序循环模块(组织块OB1)中调用。 。

编程分为硬件设计和软件设计。在硬件方面,设计了系统要求。在软件方面,FC块和预置维护系统,如速度计算模块,报警和故障模块,伺服电机执行模块,增塑剂执行模块,生产统计计算模块等,根据需要进行编程。并且生成数据的数据块DB块。

(1)硬件设计和配置

该系统采用一个PS307 5A电源模块,一个CPU-315-2DP,四个24V/0V SM321数字输入模块,三个24V/0.5A SM322数字输出模块,S7-300硬件,1块FM352-2高速计数模块,两个SM331模拟输入模块,一个SM332模拟输出模块和一个用于DP总线通信的IM153-1通信模块。

S7-300外围设备是5个伺服电机的DP通信端。

上述硬件根据需要配置,分别占用Profibus-DP通信端的站2,3~7和9。具体的硬件配置如图3所示。(2)软件设计

由于编译了大量用户功能模块,由于空间限制,不可能逐个引入它们。以下是一些更重要的用户功能模块。

1组数据块

数据块组由一系列数据块组成。这些数据块是用户定义的,除了S7-300程序中的FB(一种功能块)需要它们的一部分。这是因为必须预设或保存生产中的某些单元的系统和生产数据。由于S7-300中保存的M区域数量相对不足,例如,CPU315-2DP中整个可用M区域的容量仅为1024字节。同时,在程序操作中使用中间参数需要不可重复的地址空间,因此大多数数据(尤其是触摸屏上显示的参数)被编译成保持DB块。

2速度计算模块(FC for Speed)

虽然该装置的最大生产能力为400m/min,但许多工厂不需要高速运转。该项目提供五种不同的速度系统,可从触摸屏中选择。该模块按从大到小的降序排列无序设置的参数,并在触摸屏上按此顺序显示它们。在程序内部,该模块执行数据转换并将转换后的数据提供给伺服电机执行模块。 3伺服电机执行模块(伺服电机用FC)

在获得速度计算模块和其他一些模块(例如开启辊参数模块)的数据后,伺服电机执行模块将向相应的伺服控制块发出命令并接收伺服电机状态参数。命令包括伺服控制字,车速指令,快速停止指令,上升时间和下降时间等。状态参数包括电机的当前运行速度。这些命令和参数通过过程通道和参数通道控制四个伺服电机的“一个主三从”。

4增塑剂执行模块(用于甘油酯马达的FC)

控制增塑剂的伺服电机相对独立于其他伺服电机,控制结构与主电机类似。增塑剂执行模块通过内部计算计算增塑剂伺服电机的运行速度。同时,由于增塑剂软件补偿的问题,高速和低速操作的参数是不同的参数组,并且程序根据设置发送。这是该模块与伺服电机执行模块的不同之处。5生产统计计算模块(统计FC)

由于生产状态是在生产过程中实时提供给员工的,因此该功能块已被编程,以便通过多次重复调用FC205可以获得每个班次的生产状态。这节省了编程时间和精力,同时减少了编程错误的隐患。

4。结论

该控制系统全面提高了纤维滤棒成型装置的整体性能,改善和改善了控制功能。旧的交流变频控制系统升级为S7-300控制的交流伺服系统,使得KDF2纤维滤棒成型机具有新的竞争力。

考虑到将来需要信息集成和网络数据采集,这里使用的S7-300保留了数据采集端口并在程序中进行处理。这无疑增强了船员的活力。