Programación PNN
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Aplicación de controladores programables en maquinaria de embalaje
Con Siemens S7-CPU313C Se toma el PLC como ejemplo para presentar en detalle un sistema de control industrial típico. El sistema tiene una estructura compacta, es maduro y práctico, tiene una gran escalabilidad y puede usarse en una variedad de sistemas de control industrial.
Resumen: Este artículo toma el uso del PLC Siemens S7-CPU313C como ejemplo para presentar un sistema de control industrial típico. Este sistema de control es natural, práctico, de tamaño pequeño y puede usarse para una variedad de usos. de equipos industriales.
Palabras clave: PLC, interfaz hombre-máquina, regulación de velocidad de conversión de frecuencia
Palabras clave: PLC, interfaz hombre-máquina, regulación de velocidad de conversión de frecuencia.
1. Introducción
Con el rápido desarrollo de la tecnología microelectrónica, la tecnología de control es cada vez más perfecta y madura. Como componente central del control industrial, el PLC tiene funciones de control cada vez más potentes, un tamaño más pequeño y mayor velocidad y confiabilidad. La interfaz hombre-máquina (HMI) rompe por completo los modos de operación tradicionales, como botones y luces de señal, haciendo que la interfaz de operación del equipo sea más popular, amigable, flexible y diversa. Su poderosa función de almacenamiento y capacidades de comunicación han brindado beneficios y conveniencia inimaginables a los fabricantes y usuarios de equipos. Es la tendencia general reemplazar la interfaz de operación de equipos tradicional. En la actualidad, la tecnología de control del inversor utilizada para la regulación de la velocidad del motor ordinario ha superado con creces el método inicial de control V/F único y se está desarrollando rápidamente hacia la vectorización sin sensores y el control directo del par, lo que la hace ampliamente utilizada en todos los ámbitos de la vida.
II. Flujo del proceso del equipo
La máquina envasadora automática con sellado de bordes AP-5022 es una máquina automática de sellado de tres lados de alta velocidad diseñada, desarrollada y producida por nuestra empresa en base a la introducción. y digestión de equipos extranjeros similares. El equipo puede ser ampliamente utilizado para el envasado con película retráctil de artículos relacionados con alimentos, medicinas, salud, cultura y educación y otras industrias.
El mecanismo de movimiento del AP-5022 consta principalmente de tres partes. Entre ellos, el motor de suministro de película y el motor de retracción de película se utilizan para controlar el suministro de película retráctil y el reciclaje de película de desecho, y son impulsados por convertidores de frecuencia para lograr una regulación continua de la velocidad de las cintas transportadoras de material entrante y saliente; los motores y las velocidades del material entrante y saliente se ajustan mediante conversión de frecuencia. Se puede ajustar continuamente entre 0 y 40 m/min para adaptarse a diversos objetos de embalaje. El motor de corte y sellado transversal se utiliza para controlar el movimiento hacia arriba y hacia abajo del transversal. cuchillo de sellado, y el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la cuchilla de sellado longitudinal es controlado por el cilindro.
Las magnitudes analógicas de la envasadora automática con sellado de bordes AP-5022 son la temperatura y la velocidad. El circuito de control de temperatura convierte las señales de temperatura de corte y sellado longitudinal y transversal en señales de 4-20 mA a través del transmisor de temperatura para el muestreo del PLC. La señal de velocidad de funcionamiento de la cinta transportadora configurada a través de la interfaz hombre-máquina se utiliza a través de la operación digital y D/A; Conversión del PLC, convertida en una señal de 0-10 V y enviada al extremo de entrada analógica del convertidor de frecuencia para controlar la velocidad de funcionamiento de la cinta transportadora.
En tercer lugar, configuración del hardware
De acuerdo con el flujo de proceso del equipo anterior, teniendo en cuenta la escalabilidad y los requisitos de exportación del equipo, se decidió utilizar el PLC compacto Siemens S7-CPU313C y Interfaz hombre-máquina TP170B como dispositivo de control central del sistema de control del equipo. El diagrama de bloques de configuración específica se muestra en la Figura 1.
El S7-CPU313C de la imagen es un módulo de CPU de alto rendimiento compacto y rentable lanzado recientemente por Siemens. Integra 24DI/16DO, 4 entradas analógicas, 1 entrada de resistencia térmica Pt100, 2 salidas analógicas y tiene una velocidad de cálculo rápida. Sus señales de entrada y salida analógicas se pueden seleccionar de manera flexible a través de software de programación, como 10 V, 0-10 V, 20 MA, 0/4-20 mA, etc., para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones. Además, el módulo CPU admite módulos funcionales de la serie S7-300, como módulos de contaje de alta velocidad, módulos de posicionamiento, etc. , la expansión del sistema es flexible y conveniente.
El TP-170B en la imagen utiliza un microprocesador de 32 bits y está basado en la plataforma operativa Windows CE. Funciona a alta velocidad y es confiable. Admite hasta 500 interfaces de usuario, 1000 variables, 100. recetas del usuario y puede almacenar hasta 1200 datos de producción de productos para satisfacer las necesidades del usuario en diversas aplicaciones.
La interfaz MPI multipunto está integrada en el S7-CPU313C y puede comunicarse con S7-PLC, programador o HMI simultáneamente a través del conector PROFIBUS. La velocidad de transmisión general (predeterminada) es 187,5 kbps y también se puede especificar una velocidad de transmisión de 19,2 kbps. Este es un método de comunicación simple y práctico con una conexión conveniente, alta velocidad y alta confiabilidad.
Cuarto, control de software
El diseño del software de esta máquina incluye dos partes, una es el programa de control PLC y la otra es la pantalla de control de la interfaz hombre-máquina. El programa de control PLC es la parte central del control local. Combinado con las características de la programación estructurada del PLC de la serie Siemens S7, el diagrama de bloques de la estructura de control del programa PLC diseñado se muestra en la Figura 2:
El módulo de organización OB1 en la figura es el bloque de programa correspondiente al programa principal que se ejecuta cíclicamente y es el PASO 7 La columna vertebral del programa. La mayoría de las otras observaciones corresponden a diferentes manejadores de interrupciones. Estrechamente relacionado con cada OB está su tipo y prioridad correspondientes. La prioridad del OB1 es relativamente baja, su prioridad es 1, por lo que el OB1 siempre puede ser interrumpido por otros OB.
Los módulos de función de control FC1-FC8 ejecutan las funciones de control correspondientes de acuerdo con el estado operativo actual del equipo y completan las acciones del equipo correspondiente en el equipo; FC11 debe leer el nivel del equipo y después de la conversión D/A y el procesamiento digital, la señal de temperatura actual en la dirección vertical se compara con la temperatura establecida y los interruptores de los calentadores horizontal y vertical se controlan según los resultados de la comparación. La frecuencia de conmutación y la velocidad de respuesta del calentador se pueden lograr configurando los parámetros del regulador PID.
* * *El módulo de intercambio de datos DB100 se utiliza para almacenar el estado operativo actual y el modo de trabajo del equipo, incluyendo principalmente la configuración y los valores reales de las temperaturas de corte y sellado horizontal y vertical, y el ajuste de la velocidad de funcionamiento de las cintas de material superior e inferior. Valores fijos, temporizadores y ajustes de contador que deben ajustarse, etc. Cada módulo funcional puede llamar a los datos almacenados en cualquier momento.
Conclusión del verbo (abreviatura de verbo)
En la actualidad, la máquina envasadora automática con sellado de bordes AP-5022 es rápida y altamente confiable. Ha sido producida en masa y exportada al extranjero. La configuración de hardware anterior es madura y eficiente y puede usarse en muchas situaciones de control industrial.
Materiales de referencia:
1, Programación Siemens SIMATIC STEP 7V5.3, febrero de 2004, 12.
2. Programación de lógica de escalera Siemens S7-300/400 (junio 5438, octubre de 2004)
3. Manual de equipos Siemens TP 170 a/B 2006 54 38 0 65438 febrero.
4.S7-300/400 PLC Application Technology, editado por Liao Changchu, junio 5438, octubre de 2005.
Espero poder ayudarte,