Profibus-DP現場總線在灌裝機中的應用
隨著信息技術的飛速發展,引起了工業自動化系統結構的深刻變革,信息交換的范圍正迅速覆蓋從工廠的管理、控制到現場設備的各個層次,并逐步形成了全分布式網絡集成自動化系統和以此為基礎的企業信息系統。現場總線就是順應信息技術的發展趨勢和工業控制系統的分散化、網絡化、智能化要求而發展起來的新技術,它的出現和發展已經成為全球工業自動化技術的熱點之一,受到全世界和工業界的普遍重視。我司屬飲料裝瓶廠,在新生產線設備中的灌裝機充分利用了profibus總線技術,取得了良好的效果。
2 工藝原理
整臺設備主要分為三個部分:一是空瓶進入灌注機之前的空瓶清洗部分;二是產品灌注部分,此部分是灌裝機的核心部分,共由100個灌注閥組成,每個閥都獨立安裝有注入電磁閥及產品灌注流量計,由專用計算機控制,空瓶進入灌注部分后要在這里完成排氣,穩壓,灌注等幾個動作;第三部分是灌注好產品的瓶子封蓋設備。三部分間電氣控制相對獨立同時又通過profibus總線方式進行數據交換。
3 profibus總線設計
profibus-dp(decentralized periphery)是一種高速低成本通信,用于分布式控制系統的高速數據傳送,總線上可掛接的設備有系統操作站、現場人機接口、plc主站、從站、遠程i/o或其他dp智能設備。本系統中就是選擇了profibus-dp作為各現場控制站間的通信網絡,系統組成如附圖所示。
裝瓶線現場總線系統
3.1 總體結構
控制系統由兩級計算機系統組成。一級為基礎自動化級,采用siemens plc 和灌注計算機系統;二級為過程控制級(工程師/操作員站),采用siemens的pc670工業計算機,操作系統為windows 2000,計算機內置profibus網卡,與基礎自動化級通過profibus-dp現場總線網連接。它的主要功能包括:過程參數設定、過程監控、變頻器及伺服控制器的參數管理、配方管理、數據采集、故障記錄和顯示等。在pc670中還安裝有無線網卡和以太網接口,在設備調試時即使不直接連接plc 也可以通過無線網絡實現調試及監控功能,通過以太網接口還可為將來實現工廠級網絡智能化管理提供途徑。
整臺設備的工藝操作、伺服驅動、閥站控制等由基礎自動化控制系統完成,由三級自動化組成。一級為基礎自動化級,采用siemens plc s7-400,cpu414-2dp與兩臺et200m、一臺et200s遠程站以及一臺vlt2800變頻器組成,主要完成整機工藝控制,現場工藝參數的采集等;二級為驅動控制自動化,采用siemens plc s7-300,cpu315-2dp與三臺伺服控制器組成,主要用作設備驅動部分的同步動作控制。三級為灌注控制自動化級,采用專用計算機控制,主要完成系統灌注部分的功能。
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