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BOPP薄膜生产线的CCLink现场总线集散控制系统二

2022-04-28 来源:滨州农业机械网

BOPP薄膜生产线的CC-Link现场总线集散控制系统(二)

2.2 集散控制系统结构

考虑到BOPP薄膜的生产工艺特点及其复杂性等因素,本文设计并构造的集散控制系统结构如图3所示。在该CC-link现场总线网上,Q02CPU是主站,QJ61BT11作为接口

模块。从站有两大类:一类是远程I/O站,由AJ65BTB2-16R和AJ65SBTB1-16D远程I/O模块组成,共8个模块,每个模块占用1个逻辑从站资源,主要用于实现对各直流调速电机的起停、切换、联锁、故障等控制和检测;另一类由FX2N-32CCL和A80BDE-J61BT13远程设备模块构成,共5个模块,考虑到所要传输的信息量较大,在这里每个模块被设计成占用4个逻辑从站资源,主要用于实现与FX2N-80MR PLC和工控机的连接[3]。因此,整个CC-link网络由一个主站和28个逻辑从站构成。

该集散控制系统除了应用CC-link网络外,还采用了其它通讯网络方式对系统各局部区域进行控制,如RS-422、RS-485等。

前部传动控制用FX2N-80MR PLC(从站9#~12#)通过FX2N-485BD板卡,采用RS-422网络对挤出机、冷辊电机、慢速辊电机、快速辊电机和横拉辊电机共5台直流电机进行控制与检测;后部传动控制用FX2N-80MR PLC(从站17#~20#)采用相同的RS-422方式对后处理电机、上卷辊电机、收卷1电机和收卷2电机共4台直流电机进行控制与检测,它们共同实现对速度链传动控制子系统的控制。此外,位于前操控台的FX2N-80MR PLC(从站13#~16#)和位于后操控台的FX2N-80MR PLC(从站21#~24#)分别通过其RS-422编程口与各自的单片机系统相连,用于实现调速电机的速度设定、速度显示、调速器内部状态监测等。

工控机IPC1(从站25#~28#)采用RS-485通讯网络,通过CD901智能仪表对整个温控子系统进行实时监测与控制,该温控子系统包括对挤出机、机头、纵向拉伸和横向拉伸共34个独立的加热区的温度控制。另外,位于后操控台的FX2N-80MR PLC(从站21#~24#)还通过FX2N-485BD板卡,采用RS-485通讯方式与张力控制器LE-40MTB相连,用于实现对薄膜左、右张力的检测与恒张力收卷控制。

工控机IPC1还有一个重要的任务就是控制并驱动前扫描测厚装置,检测并显示薄膜厚片的厚度,以及显示传动子系统、温控子系统的关键工艺参数情况,便于工艺技术人员及时调整相关参数,保证产品质量。工控机IPC2主要用于控制、驱动后扫描测厚装置,检测并显示成品膜的厚度,产品的最终公差分布情况在这里得到充分的体现。IPC1与IPC2被置于同一个电控柜中,由于距离相隔很近,因此采用RS-232C通讯方式将它们连接起来,进行数据共享。这两台工控机共同构成了薄膜测厚子系统。

模块。从站有两大类:一类是远程I/O站,由AJ65BTB2-16R和AJ65SBTB1-16D远程I/O模块组成,共8个模块,每个模块占用1个逻辑从站资源,主要用于实现对各直流调速电机的起停、切换、联锁、故障等控制和检测;另一类由FX2N-32CCL和A80BDE-J61BT13远程设备模块构成,共5个模块,考虑到所要传输的信息量较大,在这里每个模块被设计成占用4个逻辑从站资源,主要用于实现与FX2N-80MR PLC和工控机的连接[3]。因此,整个CC-link网络由一个主站和28个逻辑从站构成。

该集散控制系统除了应用CC-link网络外,还采用了其它通讯网络方式对系统各局部区域进行控制,如RS-422、RS-485等。

前部传动控制用FX2N-80MR PLC(从站9#~12#)通过FX2N-485BD板卡,采用RS-422网络对挤出机、冷辊电机、慢速辊电机、快速辊电机和横拉辊电机共5台直流电机进行控制与检测;后部传动控制用FX2N-80MR PLC(从站17#~20#)采用相同的RS-422方式对后处理电机、上卷辊电机、收卷1电机和收卷2电机共4台直流电机进行控制与检测,它们共同实现对速度链传动控制子系统的控制。此外,位于前操控台的FX2N-80MR PLC(从站13#~16#)和位于后操控台的FX2N-80MR PLC(从站21#~24#)分别通过其RS-422编程口与各自的单片机系统相连,用于实现调速电机的速度设定、速度显示、调速器内部状态监测等。

工控机IPC1(从站25#~28#)采用RS-485通讯网络,通过CD901智能仪表对整个温控子系统进行实时监测与控制,该温控子系统包括对挤出机、机头、纵向拉伸和横向拉伸共34个独立的加热区的温度控制。另外,位于后操控台的FX2N-80MR PLC(从站21#~24#)还通过FX2N-485BD板卡,采用RS-485通讯方式与张力控制器LE-40MTB相连,用于实现对薄膜左、右张力的检测与恒张力收卷控制。

工控机IPC1还有一个重要的任务就是控制并驱动前扫描测厚装置,检测并显示薄膜厚片的厚度,以及显示传动子系统、温控子系统的关键工艺参数情况,便于工艺技术人员及时调整相关参数,保证产品质量。工控机IPC2主要用于控制、驱动后扫描测厚装置,检测并显示成品膜的厚度,产品的最终公差分布情况在这里得到充分的体现。IPC1与IPC2被置于同一个电控柜中,由于距离相隔很近,因此采用RS-232C通讯方式将它们连接起来,进行数据共享。这两台工控机共同构成了薄膜测厚子系统。

2.3 一个集散控制流程简例

图4所示是该集散控制系统对其中的后处理电机进行控制的过程,图中2、3、6、7、9表示CC-link网络,1和8表示从站(21#~24#)通过其RS-422编程口与单片机进行数据交换,4和5表示从站(17#~20#)通过其485BD板卡与直流调速器进行RS-422数据通

讯。来自码盘的数值经1、2、3、4传输后,进入DC调速器6,作为后处理电机的速度设定值,该调速器与光码共同组成一个独立的转速闭环控制系统。另外,后处理电机的实际转速值经5、6、7、8传输后,转换为当前的薄膜生产线的线速度,由LED显示出来,供操作人员使用,同时该线速度还经由9被传输至IPC1,供工艺技术人员集中使用。

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