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6ES7217-1AG40-0XB0 CPU1215C
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发布时间: 2023-05-11 02:07
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6ES7217-1AG40-0XB0 CPU1215C

一、定量给料机简介 

定量给料机是对散状物料进行连续称量给料的理想设备,是称重计量和定量控制为一体的高科技产品,本文提到的给料机是塑料行业辅机。适用于注塑、吹塑、挤出及填充和包装设备,供料适用于粒料和粉末型物料。

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图1-1定量给料机设备图片

二、永宏PLC产品介绍 

永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立于台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品,2003年推出FBs全新系列产品备受业界好评。这个设备主要用到称重功能,而永宏PLC针对称重功能专门研制了FBs-1LC。据客户反馈该模块性能非常卓越,编程也方便好用。

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三、系统控制要求

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图3-1定量给料机的分析

正如上图所示,该给料机有4-6个料筒,通过设定单次称重的重量,并且设定每种物料的比例,物料1先进入料筒当达到设定的重量后,关闭物料1进料门,这时候物料2开始进料,依次类推每种物料就会按照比例依次进入称重单元中。当称重达到单次的总重量后,卸料门开启,把这一批次的总物料送入混料单元中,进行不断的混料。当设备达到当天的总产量之后,设备会停止进料。 

技术难点:由于进料口离称重传感器所在的位置距离有40CM,当传感器接收到重量到的时候才关闭进料门,这时候空中还会滞留很多物料落入称重单元,由于每个进料口的大小不同,且不可调节,所以造成了混料的不均匀。这就要求系统应该具有很好的补偿功能,假如上次多下了几克料,再下一次进料的时候就会自动少下几克,这样是才能解决混料的精度问题。 

四、解决方案 

针对以上控制要求,结合了永宏PLC的相关产品的技术特点,我提出了用永宏PLC的实现的方法,FBs-1LC是非常精准的称重模块,并且响应的时间可以从5HZ--480HZ,灵敏度从2mV/V—;20mV/V。可以满足常用的控制场合,测量范围可以从几克到几吨。 

4.1控制部分的构成 

主要产品功能规格: 

1. 主控制器:FBs-24MAR2-AC 
2. 称重模块:FBs-1LC 
3. 人机界面:UNICON 7寸屏 

4.2系统结构图

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图4-1系统结构图

4.3电气接线图

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图4-2系统电气接线图

五、系统控制程序 

5.1 控制工艺流程图

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图5-1控制流程图

5.2 称重初始化程序

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图5-2 称重单元配置

这部分程序中Y10-Y17是给FBS-1LC进行配置的,给Y10到Y17全部清零就配置称重模块为测量范围为0-10mV,转换速率为5HZ,平均次数为0。通过FUN33指令来实现称重单元的清零和校准功能。

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图5-3 电子称的清零和校准

5.3模式1工作程序 

这部分就是判断是否达到设定的重量,若没达到就进行下料,如果超过设定量就跳转到下一步,保存单次的重量,跳转到下一种物料的下料,依次类推。并且当一种物料的比例设定为0时,直接自动跳过该物料的下料操作,并且保存相关产量的信息。

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图5-4 模式1工作部分程序

5.4模式2工作程序 

模式2的工作流程就只是按照下料时间的设定来进行下料操作,例如设定物料1下料时间为2S,物料2下料时间为3S,物料3下料时间为4S。定量给料机就进行相关时间的进行供料。

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图5-5 模式1工作部分程序

5.5自动补偿的程序

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图5-6 模式1工作部分程序

自动补偿是该程序的难点之所在,程序设计的核心思想是:保存上次下料量与设定量的之间的差值,若上次下料多下了,则下一次下料的时候就会少下对应的量。考虑到控制滞留物料的影响,经过多次试验发现物体多次下料之后控制滞留的物料再20g左右,故在设定比例后,在该下料的标准值减去20g,预算成程序内部的设定值。并且要对称重模块重新进行配置,提高称重模块的转换速度,该程序调节称重模块的响应频率为*高的480HZ。 

六、调试过程 

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图6-1控制柜的相关图片

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图6-2调试过程图片

该设备调试周期比较久,单单的自动补偿功能,在经过现场无数次的调试才总结出了一定经验,从自动控制理论来讲这个系统属于大滞后系统,这个系统的数学模型非常复杂,只能是一次次的实验总结出一定规律来,给系统做很大的补偿才能实现很好的控制效果。同时称重模块转换速率也要相应足够快,这样的控制相应才能及时。经过不断的调试客户对我们的控制精度很满意。 

FATEK的FBS系列的PLC有很多特色的模块,使用起来非常好用,例如语音模块、语音模块、温度控制模块,这些非常具有针对性,特色非常鲜明,并且控制精度高,编程方便等优点,这些优点是其他PLC所不可比拟的
一、挤塑机工作原理 

挤塑机的工作原理是:利用特定形状的螺杆,在加热的机筒中旋转,将由料斗中送来的塑料向前挤压,使塑料均匀的塑化(即熔融),通过机头和不同形状的模具,使塑料挤压成连续性的所需要的各种形状的塑料层了。本文提到的应用是在生产塑料管材的行业应用。 

挤塑机一般分为3个阶段,第一阶段是塑化阶段,第二阶段是成型阶段,第三阶段是定型阶段。

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二、永宏PLC产品介绍 

永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立于台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品,2003年推出FBs全新系列产品备受业界好评。这次的应用就是对FBE系列的PLC进行升级,据客户反馈该FBE的PLC已经正常运行10年以上,现在有部分路的温度控制不灵敏了要求升级。PLC在复杂的高温、高粉尘、高电磁污染的环境正常运行了10年以上足以显示出我们产品的稳定性。

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FBe-28MC主机

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FBs-24MCR主机三、系统架构

3.1原电气控制图

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3.2原系统控制部分的构成 

主要产品功能规格: 

1. 主控制器:FBE-28MC + 

2. 数字量输出扩展模块:FB-8EY 

3. 模拟量输出模块:FB-2DAS *2 

4. 模拟量输入和温控混合模块:FB-4AK24; 

3.3升级后控制部分的构成 

主要产品功能规格: 

1. 主控制器:FBs-32MAR2-AC 
2. 数字量输出扩展模块:FBs-8YR 
3. 模拟量输出模块:FBs-2DA *2 
4. 模拟量输入和温控混合模块:FBs-2A4TC *2; 
5. 温控模块:FBs-16TC 

3.4升级后的系统结构图

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四、系统控制程序介绍 

挤塑机工作时候分为三个阶段:即为:塑化阶段(塑料的混合、熔融和均化);成型阶段(塑料的挤压成型);定型阶段(塑料层的冷却和固化)。 

其中*重要的是在第一阶段,塑化阶段,要保持塑化筒的温度恒定,这就是本文提到的应用,其中采用FBs的温控模块可以方便快捷并且非常准确的实现温度的控制功能。 

4.1温控部分程序介绍

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图4-1温度控制的部分程序

通过一个简单的FUN86指令就实现了12路的温度控制,这个足以证明FBS系列PLC编程的优势之所在,这个部分需要注意的是,升级前的程序的组态配置是采用的FUN85指令,如下图所示。而FBS系列的程序只要在I/O组态中设置就可以了。

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图4-2 FBe与FBs的PLC编程区别

该程序的实现还有一个优点就是当温度超过一定的限值时开启了冷却电机来实现冷却功能,这样就可以更好的配合温控PID的相关运算功能,可以达到很好的控制要求。

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图4-3 超温起动冷却电机进行吹风冷却

4.2变频器控制的部分程序 

该工程是通过两个FBs-2DA模块来给变频器设定频率的,采用FUN33的线性转换指令配合模拟量输出模块来实现变频器的频率输出的功能。

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图4-4 变频器频率设定

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图4-5主机电流显示的程序

这部分是通过变频器的电流通过模拟量输出,把变频器的输出接到PLC的模拟量输入上面,通过FUN33指令可以方便的实现模拟量的转换功能。 

4.3缓存器表格的应用 

为了防止FUN33指令中的转换的VSL,VSH和VML和VMH的设置值丢失或者忘记设置等相关问题,可以通过表格的形式设置好,这样就可以直接写入到PLC中了,可以方便的进行设置。

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图4-6缓存器表格的设置

五、调试过程

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图5-1 调试过程图片

进过调试设备可以正常的运行,现场的温度控制效果非常好,客户对控制效果非常满意,还有因为变频器太老旧了,主机电流的模拟量信号输出的不正常,导致部分功能不能实现。 


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