Estoy haciendo un proyecto de graduación sobre el diseño de un sistema de control de tratamiento de aguas residuales. Solo lo terminé en 20 páginas, lo cual parece demasiado corto. Espero agregar algo a la parte de diseño de software.

Proyecto de grado Diseño de sistema de tratamiento de aguas residuales basado en PLC (1) 2

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Programa control capaz Aplicación del controlador en maquinaria de embalaje

Resumen: este artículo toma el PLC Siemens S7-CPU313C como ejemplo para presentar en detalle un sistema de control industrial típico. El sistema tiene una estructura compacta, maduro y práctico con una gran escalabilidad y puede usarse en una variedad de sistemas de control industrial.

Resumen: Este artículo utiliza el PLC SIEMENS S7-CPU313C como ejemplo viviente, presenta uno de los sistemas de control industriales típicos. Este sistema de control es completamente natural, práctico y tiene un tamaño pequeño. se puede utilizar para muchos tipos de dispositivos industriales.

Palabras clave: PLC, interfaz hombre-máquina, ajuste de velocidad de frecuencia.

Palabra clave: PLC, interfaz hombre-máquina, ajuste de velocidad de frecuencia.

1. Prólogo

Con el rápido desarrollo de la tecnología microelectrónica, la tecnología de control se está volviendo cada vez más perfecta y madura. Como componente central del control industrial, el PLC se ha vuelto cada vez más poderoso. en funciones de control y de menor tamaño, cuanto más pequeño es el dispositivo, más rápida y confiable es la operación de la interfaz hombre-máquina (HMI) rompe por completo los modos de operación tradicionales de botones y luces de señal, haciendo que la interfaz de operación del dispositivo sea más fácil de usar. , flexible y diversa Su poderosa función de almacenamiento y capacidades de comunicación brindan Los fabricantes y usuarios de equipos han brindado beneficios y conveniencia inimaginables, y se ha convertido en una tendencia general reemplazar la interfaz de operación de equipos tradicionales con la tecnología de control del convertidor de frecuencia; El método de control F se está desarrollando rápidamente hacia la vectorización sin sensores y el control directo del par, lo que lo hace ampliamente utilizado en todos los ámbitos de la vida.

II. Flujo del proceso del equipo

La máquina envasadora con sellado de bordes completamente automática AP-5022 es un producto completamente automático diseñado, desarrollado y producido por nuestra empresa sobre la base de la introducción y digestión de productos extranjeros similares. El equipo de sellado de tres lados de alta velocidad se puede utilizar ampliamente para el envasado con película retráctil de artículos relacionados con las industrias alimentaria, farmacéutica, de salud, cultural y educativa.

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. Son impulsados ​​por convertidores de frecuencia y logran una regulación continua de la velocidad de las cintas transportadoras de alimentación y descarga; un motor, y la velocidad se ajusta mediante conversión de frecuencia. Las velocidades de alimentación y descarga se pueden ajustar continuamente entre 0 y 40 metros/minuto para adaptarse a una variedad de objetos de embalaje. El motor de corte y sellado transversal se utiliza para controlar la subida y bajada. Movimiento de la cuchilla de sellado transversal y la cuchilla de sellado vertical, el control del movimiento inferior se realiza mediante control del cilindro.

Las cantidades analógicas de la máquina envasadora con sellado de bordes totalmente automática AP-5022 incluyen temperatura y velocidad.

El circuito de control de temperatura convierte las señales de temperatura de sellado y corte en las direcciones longitudinal y transversal respectivamente a través del transmisor de temperatura en señales de 4-20 mA para el muestreo del PLC. La señal de velocidad de funcionamiento de la cinta transportadora establecida a través de la interfaz hombre-máquina es calculada digitalmente por el PLC; y luego procesado mediante conversión D/A, lo convierte en una señal de 0-10 V y la envía al extremo de entrada analógica del convertidor de frecuencia para controlar la velocidad de funcionamiento de la cinta transportadora.

3. Configuración del hardware

Con base en el proceso de equipo anterior y considerando la escalabilidad del equipo y los requisitos de exportación del equipo, se decidió utilizar el PLC compacto S7-CPU313C y TP170B de SIEMENS. La interfaz de interfaz de la máquina es el componente de control central del sistema de control del equipo. El diagrama de bloques de configuración específico se muestra en la Figura 1.

El S7-CPU313C de la imagen es un módulo de CPU compacto, rentable y de alto rendimiento lanzado recientemente por Siemens. Tiene 24DI/16DO integrados, entrada analógica de 4 canales y Pt100 de 1 canal. La entrada de resistencia térmica y la salida analógica de 2 canales tienen una velocidad de cálculo rápida. Sus señales de entrada y salida analógicas se pueden seleccionar de manera flexible a través del software de programación para seleccionar tipos de señales de ±10 V, 0-10 V, ±20 mA y 0/4-20 mA para satisfacer una variedad de tipos. de necesidades. Además, el módulo CPU admite varios módulos funcionales de la serie S7-300, como módulos de conteo de alta velocidad, módulos de posicionamiento, etc., lo que hace que la expansión del sistema sea 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 pantallas de interfaces de usuario, 1000. variables y 100 recetas de usuario, y puede almacenar hasta 1200 datos de producción de productos para satisfacer las diversas necesidades de aplicaciones de los usuarios.

La interfaz MPI multipunto está integrada en el S7-CPU313C y puede comunicarse con S7-PLC, programador o interfaz hombre-máquina (HMI) al mismo tiempo a través del conector PROFIBUS general (por defecto). ) la velocidad de transmisión es de 187,5 kbps. También puede especificar una velocidad de transmisión de 19,2 kbps. Es una red de comunicación muy cómoda de conectar, que tiene una comunicación confiable y de alta velocidad, y es simple y práctica.

IV. 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 del PLC es la parte central del control de la máquina local. Combinado con las características de la programación estructurada del PLC de la serie S7 de Siemens, el diseño del diagrama de bloques de la estructura de control del programa del PLC se muestra en la Figura 2:

El El módulo de organización OB1 en la figura corresponde al bloque de programa del programa principal que se ejecuta cíclicamente, que es la columna vertebral del programa STEP 7. La mayoría de los demás OB corresponden a diferentes manejadores de interrupciones. Estrechamente relacionado con cada OB está su tipo y prioridad correspondientes. El OB1 tiene una prioridad más baja, su prioridad es 1, por lo que normalmente 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 de cada dispositivo correspondiente en el equipo las funciones de control de los módulos de función de control de temperatura FC10 y; FC11 son para leer Las señales de temperatura actuales que ingresan al equipo en las direcciones horizontal y vertical se someten a conversión D/A y procesamiento digital, y los resultados se comparan con la temperatura establecida. Los resultados de la comparación se utilizan para controlar los interruptores de los calentadores. en las direcciones horizontal y vertical. La frecuencia de conmutación y la velocidad de respuesta se pueden lograr configurando los parámetros del regulador PID.

El módulo de datos compartido DB100 se utiliza para almacenar el estado operativo actual y el modo de trabajo del equipo, incluyendo principalmente los valores establecidos y reales de la temperatura de sellado y corte en las direcciones horizontal y vertical, y la velocidad de funcionamiento de las cintas de material entrante y saliente. Los valores establecidos, así como los valores establecidos de los temporizadores y contadores que deben ajustarse, etc. Los datos almacenados pueden ser llamados por cada módulo funcional en cualquier momento.

V. Conclusión

En la actualidad, la máquina envasadora con sellado de bordes totalmente automática AP-5022 funciona de manera rápida y confiable y ha sido producida en masa y exportada al extranjero. La configuración de hardware anterior es madura y eficiente y puede usarse en una variedad de situaciones de control industrial.

Referencias:

1. SIEMENS "Programación SIMATIC STEP7 V5.3" Diciembre 2004

2. SIEMENS "Programación Lógica en Diagrama de Escalera S7-300/400" Enero de 2004

3. SIEMENS "Manual del equipo TP170A/B" Diciembre de 2001

4 "Tecnología de aplicación de PLC S7-300/400", editado por Liao Changchu Enero de 2005

Espero que pueda ayudarte,