1电气控制设备描述
喷号机电气控制系统的设备主要包括:上位机、主控制面板、主电源面板、面喷驱动面板、钢字驱动面板、HMI人机交互界面计算机、西门子控制面板以及现场维修控制柜等组成。硬件控制设备布置原理图如下图所示:
1.1 控制面板
控制装置安装在薄钢板制的、内部由荧光管照明的面板葙内。控面板控制机器的主要操作包括主 PLC,西门子系列S7-300PLC数据通讯连接卡电机控制频率转换器以及输入输出卡等。这个面板上还设有与主机通讯和操作终端的连接。
1.2 主电源面板
主电源面板包括基本的配电系统和变压器,主输入线安装在面板箱内,紧急停车的安全模块,安全防护装置及总开关也合理的组合安装在这个箱体内,信号和控制阀用的24V电源也在面板内。小车的频率转换器要单独安装以便直接与电缆连接。面板配有手动控制的开关可以切断面板内所有电器的主输入电源。开关装有锁紧附件,可以使手柄锁定在切断状态。
1.3 喷印驱动面板
喷漆驱动器屏包含所有与完成喷印作业有关的电器设备,包括变压器,过载开关,继电器和用于阀和喷枪的电源。 它还包括与PLC连接的喷漆驱动器。喷印数据通过PLC经过串行通信控制传输到驱动器,它可以转换喷印数据,并保证快速精确的启动喷枪。影响喷印质量的参数能通过HMI给予调整。 它还包括电动喷漆喷枪的直流电路,用于喷漆喷印头的喷枪启动的电源和电源电子装置,所有的模块卡一起安载该控制屏后面。
1.4 冲印驱动面板
此面板包括用于钢字头工作的DC电路以及步进电机。为钢字头提供能量的电路(装有整流器和电源)和步进电机控制装置同所有的模块卡安装在一个可旋转底座上,该设置可方便地打开进行检验和维护。该面板还装有冲印驱动器,与PLC连接在一起。所要标记的字符可以从PLC转换通过串行通讯控制传到驱动器,它可转换数据并保证快速准确地启动冲印头
影响冲印质量地参数可通过HMI调整。
1.5 (HMI)操作者PC(数据处理器)
此系统由标准PC组成,包括控制器、键盘、鼠标和WINDOWS操作系统。 该PC可以储存50套标记数据,其中一套来自上位机,而其余的49套可以在键盘上手动编辑使用。所有的50套数据均可以由操作员编辑并选择标记。
1.6 Siemens TP177B (HMI)
本机配备有一个HMI (Human Machine Interface,人机界面),它能为操作者及设备间提供一个视图化界面。该界面使操作者对生产流程的监测达到最优化,同时通过此界面还可调节一些参数、获得一系列的静态信息,包括排除故障的信息等。TP-177B配备有256色触摸屏,USB接口及稳定信息缓存,可以在无电池支持的情况下永久保存信息。如图所示:
TP-177B内置MPI multi-point interface,多点界面) PROFINET或PROFIBUS DP支持与S7PLC网络的无线连接。出于安全考虑,对于设备用户界面的访问设有数级密码保护。该HMI提供了4个不同的级别的用户注册(操作者,维修,检测几管理员)并且每个级别都有不同的访问权限。每个级别的权限可根据用户的需要设定。
为了给用户提供更清楚的信息,HMI显示数个屏幕,每个屏幕都对应设备的详细功能区域。具体的图片数字及内容取决于设备的复杂性。用于清洗循环,喷枪激活等的各种参数的调整都可以在HMI上实现。
警报报告系统是HMI的一个基本部分。每个单独的警报都有独立的警报编码,可以清楚的显示警报来自设备的哪个部分。警报的原因会在HMI上的文本中清楚表明,警报发生的时间日期也会显示。警报会分组显示,这样操作者只需一眼就可以判断警报的严重性。HMI还提供持续的更新信息,关于安全设备的状况,喷漆等耗材液位,当前操作模式,正在进行的标记作业情况的简单描述等。
1.7 维修控制柜
为了便于测试和调整,在标记设备上安装了一个维修面板。前面板上刻有必要的文字说明和符号。 前面板上装有喷漆喷枪测试按钮和机器功能按钮,请注意,在手动状态下不能进行标记作业。维护面板上装有紧急停止按钮和安全开关,开关配有锁紧附件,可以把手柄锁定在切断状态。有一套手持按钮盒可遥控喷枪组的清洗顺序。按钮组通过柔性电缆、插头、插座与维护面板连接。
2控制系统的软件结构
MAGNEMAG软件是基于一系列软件模块编制的,还包括了一些新的设计理念,可保证得到在喷引机和生产线之间实现最佳结合并令用户满意的系统。
2.1软件结构包括如下模块:
1) 设定变量:执行本机工作参数的初始化。这样可保证在本机启动后总是使用工作参数的合法值。
2) 检查状态:执行监控本机可能出现的各种错误信号和错误情况。可给予错误优先性,因此由第一次错误引起的第二次错误未被显示。
3) 系统控制:执行本机操作方式的连续生成。靠输入诸如维修屏上的键开关、启动、停止按钮及“开机”的参数,模块就会生成说明本机操作方式的输出。
4) 其他监视:用于在通过每个程序时被检查或执行的子程序。
5) OPC通讯 :执行OPC和OPC驱动之间双向通讯。通讯是RS232连接。
6) 灯控制器:执行机器内所有灯的控制
7) 数据处理器:收集从主机和OPC通讯到其他模块的全部数据。在数据传输前能够进行各种数据的有效性检查。
8) 螺线圈控制:控制喷/冲印驱动和螺线圈,
9) 手动控制:执行本机功能的手动控制。机器的功能可在维修屏激活。顺序控制:执行设备自动模式下的顺序控制。其中对于顺序时间的控制是顺序控制的一部分。
10) 清洗控制:防止赌塞。有两种清洗模式,即间隔清洗和喷印后清洗。这两种清洗方式根据机器标记时的冷热介质而方法不同。
11) 驱动清洗:执行喷印头和线型驱动在清洗位置的定位。由“清洗控制”模块激活。
12) 升降控制器:在喷印头的高位和低位之间执行上升和下降的定位控制。
13) 警报控制:执行三种错误状态的控制,即“报警”、“报警100”、“报警200”。报警控制器接受来自其他模块的以上三种方式。
14) 活字编辑:通过改模块可以进行活字编辑和增加新标识和字符。
2.2技术参数
⑴控制面板:控制面板使用了西门子S-7-300系列的PLC用于设备功能控制,与用于喷漆喷枪、冲印装置及侧印装置的CUP连接,与操作终端的连接,本机传感器和编码器的连接等。
⑵内部接口使用了PROFIBUS。保护等级IP54。
⑶设有控制屏强制空气通风(环境稳度5°-35°C,湿度90%无凝结)
⑷冲印驱动面板:驱动冲印IPC,激活钢字头,驱动电子,并控制步进电机和必要的钢字头零件电源。
⑸喷印驱动面板: 驱动电子激活喷枪和机器及传感器所需电源等
⑹操作者 PC :最新标准的PC,带有鼠标和19” 监控器 (TFT – 平面屏幕) - Windows XP 操作系统。
⑺Siemens TP 177B(HMI):控制设备,通过HMI监视器可以调节清洗循环,喷枪激活等参数。显示警报和错误信息。
⑻与主机通讯:客户端主机和标记主机HMI通过TCP/IP或Profibus通讯;主机和MAGNEMAG之间用到的传输命令:。
⑼主机将喷印数据直接写入指定的地址,其描述是SW文本的一部分。喷印数据报文的头两个字节是警报计数,其值必须大于原先喷印数据的设定一个值。
⑽喷印/冲印驱动 :用于连接控制系统。标记数据通过RS-232C 串行通信线下载。新的字符从闪存/U盘下载至驱动器。
2.3标识数据和通讯信号
标识数据、钢板厚度、钢板宽度、钢板长度、长度方向喷印边距可编辑、宽度方向喷印边距可编辑、 重复标记作业间隔等数据会在HMI输入界面上显示,操作工可以手工输入具体信息,也可以从L3计算机服务器上传输数据。主要的通讯信号传递有以下两种模式:一是从客户主机到设备PLC,主要包括标记数据布置、24VDC连锁信号、钢板停止、标记开始、紧急停止等信号;二是从设备PLC到客户主机,主要包括连锁信号(24伏DC信号显示、辊道锁住/打开、 紧急停止等信号。
3、结束语
钢板自动喷号机的投用给济钢的产品质量带来很大的改观,大大节省了人工的劳动强度,实现了全线自动化控制。在市场经济竞争激烈的今天,高质量、美观的钢板提高了信誉度,在钢铁企业有很好的应用前景。
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本文标题:轧钢产线钢板自动喷号机的功能及应用(三)
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