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西門子模塊6ES7134-4FB01-0AB0 原裝正品
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低封爐是CRT生產過程中重要環節之一,主要用于通過焙燒使屏錐封接。它一般包括爐體、驅動裝置、置換裝置及爐上欄桿踏臺等幾部分。爐體包括爐本體、網帶導軌、RC風機以及加熱器等幾部分。爐本體由優質碳素鋼及不銹鋼組成,內填保溫棉,循環風道由不銹鋼內腔板組成。RC風機起攪拌作用,使爐內溫度均勻性好。加熱器由優質電熱絲和不銹鋼框架組成,起到恒溫作用。驅動部設有自動張緊裝置及網帶跑偏調節機構,主要是通過變頻器實現網帶速度連續可調,使工件在爐體內勻速移動。
下面以BMCC5L低封爐延長為例說明其控制系統部分的實現,它主要包括低壓受電柜,3個加熱柜和溫控柜。其工作原理是:低壓受電柜提供爐上風機、熱絲等電源,通過溫控柜內的控溫器設定溫度,用控溫器的輸出控制加熱柜中的電力調整器,調整器的輸出控制加熱器,調整爐體溫度,達到工藝要求溫度。在溫度控制柜內有一套PLC系統和觸摸屏,實現整個系統自動開機,自動關機,故障隨時報警等功能,達到實時監控的作用。本系統主要是完成14個加熱區的加熱絲、RC風機、排風機、冷風機以及后8個區冷卻閥的控制。
2、控制系統硬件配置
本系統共有260點:數字量輸入162點,數字量輸出98點??刂葡到y采用OMRON公司的C200HG-CPU43,屬于中型PLC,內有RS232通訊口,它能滿足較高性能的要求?;宥?0個槽,這樣每個槽26點,需要使用32點的模塊,所以輸入選用高密集型的C200H-ID216,輸出選用組2高密度晶體管輸出單元C200H-OD215,由此可知6個輸入模塊,4個輸出模塊。再者在該系統中增加一塊串性通信板C200HW-COM06,通過RS232口與觸摸屏通訊,達到人機交換。在監控方面采用的是digital公司的GP577R-TC41-24VP,實現手動控制和監控報警。其系統硬件配置如下:
溫控柜面板上的控溫器控制低封爐爐溫,具有PID調節功能,與加熱柜內的SCR電力調整器配合使用,可實現加熱器的電壓在0~100%范圍內調節,根據設定溫度與當前溫度的差值,自動調節輸出到加熱器上的電壓值,從而使爐內溫度獲得精確控制。
加熱柜為低封爐的加熱器提供電源,內裝有電力調整器,由溫度控制柜內的溫控來自動調節其輸出功率,達到控溫的目的。該部分別控制新增1~14區加熱。柜中,裝有空氣開關為新增1~14區電力調整器SCR提供電源。SCR調整器上裝有能夠顯示各相電壓,電流大小,輸出功率大小等的顯示面板。此面板還可以顯示出SCR調整器的異常狀態。
風機動力部分為低封爐的RC風機,以及排風機、冷風機提供電源,其電源通斷也由空氣開關控制。通過交流接觸器在給定電流范圍內輸出到各風機,控制其運行與停止。
CPU 1211C,緊湊型 CPU,DC/DC/DC,板載 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7211-1AE31-0XB0 6ES7 211-1AE40-0XB0
CPU 1211C,緊湊型 CPU,AC/DC/繼電器,板載 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7211-1BE31-0XB0 6ES7 211-1BE40-0XB0
CPU 1211C,緊湊型 CPU,DC/DC/繼電器,板載 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7211-1HE31-0XB0 6ES7 211-1HE40-0XB0
CPU 1212C,緊湊型 CPU,DC/DC/DC,板載 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7212-1AE31-0XB0 6ES7 212-1AE40-0XB0
CPU 1212C,緊湊型 CPU,AC/DC/繼電器,板載 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7212-1BE31-0XB0 6ES7 212-1BE40-0XB0
CPU 1212C,緊湊型 CPU,DC/DC/繼電器,板載 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 25 KB 6ES7212-1HE31-0XB0 6ES7 212-1HE40-0XB0
CPU 1214C,緊湊型 CPU,DC/DC/DC,板載 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 50 KB 6ES7214-1AG31-0XB0 6ES7 214-1AG40-0XB0
CPU 1214C,緊湊型 CPU,AC/DC/繼電器,板載 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/數據存儲器: 50 KB 6ES7214-1AG31-0XB0 6ES7 214-1BG40-0XB0
CPU 1214C,緊湊型 CPU,DC/DC/繼電器,板載 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,電源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/數據存儲器: 50 KB 6ES7214-1HG31-0XB0 6ES7 214-1HG40-0XB0
SIMATIC S7-1200, firmare V4.0,CPU 1215C AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO 6ES7 215-1BG31-0XB0 6ES7 215-1BG40-0XB0
SIMATIC S7-1200, firmare V4.0,CPU 1215C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO 6ES7 215-1AG31-0XB0 6ES7 215-1AG40-0XB0
SIMATIC S7-1200, firmare V4.0,CPU 1215C DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO 6ES7 215-1AG31-0XB0 6ES7 215-1HG40-0XB0
SIMATIC S7-1200, firmare V4.0,CPU 1217C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO 6ES7 217-1AG40-0XB0
3、控制系統軟件設計
當低封爐總匯流排給電后,受電柜面板上電源指示燈亮,再依次給各加熱柜和溫控柜上電,相對應的指示燈亮。本系統主要是根據溫控柜各按鈕如圖2,通過手動或自動模式完成爐上各區熱絲、風機和冷卻閥的自動啟動和關閉,以及實時監控其狀態,是否有異常情況發生。系統控制流程如圖3所示。
為了節約篇幅在此不再給出梯形圖,下面對流程圖給予解釋。PLC上電后,首先判定各風機是否全開,只有風機全開才能使加熱絲工作。進行模式選擇,主要有自動和手動兩種狀態。在自動模式,按動面板上自動啟動按鈕,自動燈亮,這樣風機自動開移位寄存器運行,各區風機自動逐次開。當所有風機全部工作后,加熱塊1自動啟動,這樣1~5區加熱移位寄存器運行,使得1~5區加熱絲開始工作。隨后加熱塊2自動啟動,6~14區加熱移位寄存器運行,使得6~14區加熱絲開始工作。從而根據工藝要求各區設定溫度進行PID自動調節,直至滿足要求。當需要停止生產時,則要使熱絲和風機停止工作。這樣按動控制柜上自動停止按鈕,這樣各區熱絲逐次停止工作。此時進行自動停計時,時間到自動停止各區風機。
在手動模式下,首先按動面板上風機啟動按鈕,使得各區風機逐次開。當所有風機全部正常工作后,再按動面板上的加熱塊1啟動按鈕,1~5區熱絲開始工作。同樣按動加熱塊2啟動按鈕,6~14區熱絲也開始工作。系統穩定后,工件可以進行陪燒。當需要停止時,則要按動加熱塊1停止按鈕,1~5區熱絲開始停止。按動加熱塊2停止按鈕,6~14區熱絲也開始停止加熱。當熱絲全部停下來時,按動風機停止按鈕,則各區風機依次停止運轉。直到下一次啟動。
如果在生產過程中工件出現異常情況,按動非常停止按鈕,網帶停止轉動,進行緊急處理。并且任何區熱絲或風機出現異常情況,在控制柜上或觸摸屏上都有對應的顯示,及其相應的聲光報警,通知操作人員。
4、監控系統說明
本系統使用DIGITAL公司GP577R-TC41-24VP型觸摸屏作為上位監控,可以實時的顯示現場信號、實時報警并對控制點進行控制。監控系統由5個窗口組成:系統主畫面窗口、加熱區RC風機運轉畫面、加熱區熱絲運轉畫面、冷卻閥運轉畫面、設備故障履歷畫面。五個窗口之間建立了鏈接,通過窗口中的按鈕進行切換,并與PLC建立變量之間連接,通過觸摸屏實時顯示相應的狀態信息,構成系統整體監控。
現以系統主畫面為例,說明監控畫面的功能。系統主畫面分為兩個區域:燈部件區域和開關部件區域。燈部件區域在畫面的左部,使用PLC的I/O點作為監控顯示,當這些監控點狀態為ON時,顯示綠色,當為OFF時顯示白色。從而表明原柜和新柜以及網帶當前狀態是在自動狀態還是收動狀態,是運行還是停止,是正常還是異常。開關部件區域主要是作為選擇按鈕,當觸摸這些按鈕是就會切換到相關的頁。異常發生按鈕主要是監控系統是否有異常狀況發生,如有顯示紅色,觸摸可調轉到故障畫面,顯示哪個設備出現何種故障。觸摸冷卻閥按鈕,就會跳轉到冷卻閥運轉畫面,顯示各冷卻閥的開閉狀態,是否故障。觸摸風機手動按鈕,切換到加熱區RC風機運轉畫面,顯示各區風機是否在運行狀態,有無異常情況發生,對應區的風機是開還是關。觸摸加熱手動按鈕,切換到加熱區熱絲運轉畫面,該畫面主要是顯示各區熱絲是否在運行狀態,有無異常情況發生,對應區的熱絲是加熱還是停止。觸摸設備故障履歷按鈕,就會顯示何時發生報警,何時恢復,是否確認。并且在五個窗口中都可以互相切換,方便監控。
5結束語
本系統已投入實際運行,性能穩定可靠,較好滿足工藝要求。PLC作為系統的主控制器在安全可靠性以及網絡互連性方面有其*的*性,觸摸屏人機界面系統在靈活性和友好性有其出色的體現,從而是自動化程度得到進一步提高。但本系統在與其他控制系統通訊方面還存在局限性,通過電纜信號線將原柜和新柜的主要信號相連接信號交換有限,也不能實現與入口控制系統、出口控制系統、置換控制系統進行*通信,不便于操作人員獲得充分信息。解決方法之一可以在各自的PLC模塊中增加LINK單元,實現各PLC之間通訊,更好的完成整個系統的控制。
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