배치 시스템의 자동 배치 시스템 작동 원리

자동 재료 시스템의 상수 흐름 제어는 PID 조정을 사용하며, 유량 측정 제어는 측정 편차와 주파수 제어를 결합한 것입니다. 시스템 프로세스에 따라 재료 시스템의 흐름 제어 방법 및 시스템 제어 프로세스를 소개하고 PLC 선택 및 PLC 재료 시스템 주파수 변환 제어의 하드웨어 설정, 매개변수 설정 및 소프트웨어 설계 프로세스에 대해 자세히 설명합니다.

자동 재료 시스템은 정밀 화학 공장 생산 공정에서 매우 중요한 공정이며 재료 공정 품질은 전체 제품의 품질에 매우 중요합니다. 자동 재료 제어 프로세스는 다중 입력, 다중 출력 시스템이며, 각 재료 운송 라인은 엄격하게 통제를 조정하고, 레벨, 흐름을 적시에 정확하게 모니터링하고 조정합니다. 시스템은 프로그래밍 가능한 컨트롤러와 전자 벨트 저울로 구성된 2 단계 컴퓨터 제어 네트워크로, 필드 버스를 통해 현장 기기 계기, 제어 컴퓨터, PLC, 주파수 변환기 등 지능도가 높고 처리 속도가 빠른 장치를 연결합니다. 자동 재료 생산 공정 중에 주재와 보조재를 일정한 비율에 맞춰 전자 벨트 저울에 의해 벨트 컨베이어가 수송하는 자재를 측정한다. PLC 는 주로 컨베이어 장비, 저울 프로세스를 실시간으로 제어하고 시스템 장애 감지, 표시 및 경보를 완료하는 동시에 주파수 변환기 출력 신호에 벨트 회전 속도를 조절하는 역할을 수행합니다.

재료 시스템의 소프트웨어 구성 요소: 일반적인 재료 시스템 소프트웨어 부분은 재료 세그먼트의 모니터링 및 자동화를 위해 설계된 시각화 컴퓨터 운영 체제입니다. 조작이 간단하고, 안정성이 뛰어나며, 인간-기계 인터페이스가 우호적이며, 기능이 완전하다는 특징을 가지고 있으며, 사료, 식품, 제약, 야금, 화공 등 컴퓨터 자동 재료가 필요한 산업에 광범위하게 적용될 수 있으며, 지능적인 정보화 수준이 높다. 상위 컴퓨터는 배합표 라이브러리 관리 기능을 갖추고 있다. 스마트 보고 소프트웨어는 재료 결과 목록, 원자재 소비 목록, 생산량 목록, 배합표 사용 결과 기록 등 생산 관리에 대한 대량의 데이터 정보를 제공하며 시간, 배합표 등 생산반보, 일간지, 월보, 연보 등 통계 및 인쇄 기능을 제공합니다. 두 가지 사용자 정의 보고서 구성 요소를 동시에 제공합니다. 하나는 크리스탈 보고서를 사용하여 2 차 디자인을 하는 것입니다. 다른 하나는 EXCEL 보고서에 데이터를 원활하게 포함시키는 것입니다. 또한 시스템은 다른 관리 시스템과 데이터를 상호 작용하여 심층적인 데이터 분석 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 상위는 각 실행의 누적 수량, 비율, 실행 시작 및 종료 시간 등의 매개변수를 저장하여 질의를 용이하게 합니다. 재료 시스템의 소프트웨어 부분은 시스템 재료 프로세스를 자동화합니다. 컴퓨터 화면에는 재료 시스템 (워크플로우, 소프트웨어 조작은 간단하고 화면은 사실적입니다. 또한 상위 컴퓨터 소프트웨어가 실행 암호와 중요한 매개변수 암호 수정 보호를 설정하고 사용자가 계층 관리를 구현하여 개인의 권한을 임의로 정의할 수 있다는 특징이 있습니다.

이 재료 시스템의 핵심 하드웨어는 모두 수입 또는 국산 프리미엄 제품을 채택하고 있으며, 이 중 제어 미터는 양질의 계량 제어 측정기를 사용하며 고정밀, 높은 신뢰성, 간섭 방지 능력 등을 갖추고 있습니다. 센서는 고정밀 계량 모듈을 사용합니다. 계량 모듈은 설치가 간단하고 유지 보수가 간편하여 시스템의 장기적 안정성을 안정적으로 보장합니다. 따라서 우리의 재료 시스템은 정확도가 높고, 속도가 빠르며, 성능이 안정적이며, 자동화 수준이 높다.

1. 자동 재료 시스템의 구성

자동 재료 시스템은 각각 1#, 2#, 3#, 4#, 5#, 여기서 1 로 구성된 5 개의 전자 벨트 스케일 재료 라인으로 구성됩니다 보조재를 추가할 필요가 없을 때 5# 전자저울은 단독으로 작동하여 주재를 운반한다. 이 시스템은 일정한 흐름과 비율 제어의 두 가지 기능을 가지고 있습니다. 일정 흐름 제어의 경우 전자 벨트 저울은 벨트에 있는 자재의 양에 따라 벨트 속도를 자동으로 조정하여 설정된 흐름 요구 사항을 충족합니다. 주 저울 (1#) 시스템 프로세스 (그림 1 참조) 로 분석합니다.

자동 재료 시스템의 전원이 켜지면 벨트 구동 모터가 회전하기 시작하고 마이크로프로세서가 현재 작업에 따라 모터 속도를 제어합니다. 호퍼의 자재는 낙재 구역에 떨어져 벨트를 통해 운반되어 계량 구역에 도착하며, 전자 벨트 저울로 벨트의 자재를 무게를 재었다. 로드센서는 힘의 크기에 따라 전압 신호를 출력하고, 트랜스미터를 통해 증폭되어 자재 무게에 비례하는 계량 수평 신호를 출력합니다.

이 신호는 상위 컴퓨터의 인터페이스로 전송되고 샘플링되어 하나의 트래픽 신호로 변환되어 상위 시스템에 현재 트래픽 값을 표시합니다. 동시에 이 흐름 신호를 PLC 인터페이스로 보내 상위 시스템에서 설정한 다양한 재료 지정 값과 비교한 다음 조정 연산을 수행하여 해당 제어량을 주파수 변환기로 전송하여 주파수 변이기의 출력 값을 변경하여 구동 모터의 회전 속도를 변경합니다. (윌리엄 셰익스피어, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터, 모터) 정량으로 조정하여 설정값과 같게 하여 자동 재료 프로세스를 완료합니다.

흐름은 일정 기간 내피띠가 지나온 자재의 양입니다. 전자 벨트 저울은 순간 유량을 측정하고, 상위 컴퓨터는 설정 유량을 제공하며, 둘 다 실시간 측정에서 편차가 있다. 흐름 실제 제어에서는 산업 제어에서 가장 널리 사용되는 PID 조정을 사용합니다. 흐름 편차에 따라 비율, 적분, 미분 계산 제어량을 사용하여 제어됩니다. 제어량 입력과 출력 (오류) 간의 관계는 기간 동안 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

공식에서 e(t) 는 오류를 나타냅니다. 그림 2 는 시스템 트래픽 PID 폐쇄 루프 조정 구조 다이어그램입니다. 생산 공정의 자동 조정을 할 때, 주요 재료 성분의 유량 측정을 기초로, 생산공정 요구에 따라 상위 기계를 통해 총 유량과 주, 보조재 비율 매개변수를 설정하고, 배합표 비율에 따라 나머지 보조재를 섞는다. 유량 측정 제어는 측정 편차와 변속 속도 조절의 결합으로 구조가 간단하고 안정성이 뛰어나며, 업무가 믿을 만하고 조정이 편리하다는 장점이 있다.

자동 재료 시스템) 이 작업을 시작할 때 재료 라인을 시작합니다. 먼저 시스템 프로그램을 초기화하고 상위 컴퓨터나 터치스크린을 통해 재료 비율을 설정하여 재료의 유무를 점검한다. 자재가 없으면 호퍼에 재료를 공급하고 재료 생산 라인을 가동하며 전자 벨트 저울로 무게를 측정하고 실시간으로 측정하며 CPU 는 실시간 유량 및 누적 유량을 계산합니다. 설정 유량이 실제 유량과 편차가 있는 경우 조절기는 시스템 제어 요구 사항에 따라 설정값과 실제 유량의 편차를 비교하고 PID 조정을 통해 출력 신호를 변경하여 컨베이어 모터의 속도를 조절하여 일정한 흐름 제어를 가능하게 합니다. 배합에 따라 각 부형제가 동시에 측정을 혼합하고 배합표 프로세스 요구 사항에 따라 추가합니다. 시스템 마스터 프로그램 제어 프로세스는 다음과 같습니다.

자동 재료 시스템) 의 마스터, 액세서리 저울은 프로그래밍 가능한 컨트롤러 (PLC) 및 상위 기계에 의해 2 단계 제어를 수행합니다. 현재 1 # ~ 4 # 4 개의 전자 벨트 저울에 대한 PLC 제어 분석을 예로 들면, 각 전자 벨트 저울에는 벨트 구동 모터 1 대, 재료 비트 센서 2 개, 속도 센서 1 개, 로드셀 1 개, 주파수 변환기 1 대가 있어 제어 대상을 구성합니다. 모터의 시동, 정지는 스위치 양에 의해 제어되고, PLC 디지털 출력 신호는 주파수 변이기의 제어측 입력 신호로, 주파수 변이기를 통해 고주파 펄스를 조절하여 벨트 구동 모터에 전달한다. 재료 비트 센서는 재료의 유무를 감지하고, 속도 센서는 모터의 회전 속도를 측정한다. 시스템에는 8 개의 디지털 입력 신호, 25 개의 스위치 입력 신호 및 24 개의 스위치 출력 신호, 총 입출력 점 수가 57 개입니다. 입출력 점의 수와 유형은 표 1 에 나와 있습니다.

회사의 SIMATICS7-/300 은 다양한 개별 모듈 간에 다양한 요구 사항을 구성하는 시스템을 광범위하게 조합할 수 있는 모듈식 소형 PLC 시스템입니다.

시스템 제어 대상의 입출력 점 수 및 프로세스 요구 사항, 스캔 속도, 자체 진단 기능 등에 따라 SIEMENS 사 S7-300 시리즈 PLC 의 CPU315-2DP 를 선택합니다. CPU315-2DP 는 48KB 의 RAM, 80KB 의 마운트 메모리를 갖춘 유일한 필드 버스 (PROFIBUS)SINECL2-DP 인터페이스가 있는 CPU 템플릿입니다. 메모리 카드로 최대 512KB 까지 마운트 스토리지 용량을 확장할 수 있으며 최대 1024 포인트 숫자 또는 128 개의 시뮬레이션을 확장할 수 있습니다. 통계 입출력 점 수에 따라 DC 32 점 1 개와 16 점 SM321 디지털 입력 모듈 1 개와 32 점 SM322 릴레이 출력 모듈 1 개를 선택합니다.

3.2 주파수 변환기 선택 및 기능 설정

미쓰비시는 FR-A540 시리즈 주파수 변환기가 회사의 표준 모터와 일치할 때의 기술 매개변수를 제공합니다.

미쓰비시의 표준 모터, 1# 벨트 동력비 2.2KW, 2 ~ 4 # 벨트 동력비 0.4KW, 정격 전압 380V, 정격 전류 5A, 회전 속도 1420r/min, 속도 조절 범위 120 ~ 1200R/MIN 을 사용합니다. 미쓰비시 FR-A540 주파수 변환기에는 PID 조절 기능이 포함되어 있으며 자동 재료 시스템 생산 공정 요구 사항에 따라 PID 제어를 수행합니다. 감지 설정이 필요한 일부 매개변수는 다음과 같이 설정됩니다.

① Pr.1=50 Hz, Pr.2= 5 Hz, 시스템 PR

② Pr.19=9999, 전원 전압과 동일

③ Pr.7=2s, 가속 시간 (7.5K 이하 공장 설정 5s, 0 ~ 3600s 0 ~ 3600s/0 ~ 360s)

④ pr.9 는 모터 정격에 의해

⑤ Pr.130 = 0 으로 결정되며 일정한 토크 부하

에 적용됩니다

STEP7 은 Siemens 의 S7-300 시리즈 PLC 에서 사용되는 프로그래밍 언어로, 범용 마이크로컴퓨터에서 실행되는 WINDOWS 환경에서 프로그래밍할 수 있는 언어입니다. STEP7 프로그래밍 소프트웨어를 사용하면 래더 다이어그램과 명령문 테이블 등을 사용하여 오프라인으로 프로그래밍할 수 있을 뿐만 아니라 변환 케이블을 통해 PLC 로 직접 보낼 수 있는 메모리에서 실행할 수 있을 뿐만 아니라 디버깅 실행 시 온라인 모니터에서 개별 입력 출력이나 상태 지점의 차단을 모니터링할 수 있습니다. 온라인 수정프로그램에서도 변수 값을 수정할 수 있어 디버깅 작업에 큰 도움이 됩니다.

STEP7 은 사용자 프로그램을 여러 유형의 블록으로 나눕니다. 프로그램 블록은 시스템 블록과 사용자 블록의 두 가지 주요 범주로 나뉩니다. 사용자 블록에는 OB= 조직 블록, FB= 기능 블록, FC= 기능, DB= 데이터 블록이 포함됩니다. 마스터 프로그램은 OB (조직 블록) 에 배치할 수 있고 하위 프로그램은 기능 블록 (FB 또는 FC) 에 배치할 수 있습니다.

이 시스템에서 PLC 의 주요 임무는 외부 스위치 신호 (버튼, 릴레이 접점) 및 센서에서 생성된 디지털 신호의 입력을 받아들이고 현재 시스템 상태 및 출력 신호를 결정하여 접촉기, 릴레이, 솔레노이드 밸브 등의 장치를 제어하여 적절한 제어 작업을 수행하는 것입니다. 또한 또 다른 중요한 임무는 자동 재료 제어를 위해 산업용 컴퓨터 (상위 컴퓨터) 의 제어 명령을 받아들이는 것입니다.

자동 재료 프로그램 * * * OB1 및 FC1 ~ FC6 등 7 개의' 블록' 이 있습니다. OB1 은 6 개의 "CALL" 호출문을 통해 FC1 부터 FC6 까지의 기능 모듈을 차례로 호출하여 전체 프로그램을 구성하는 기본 프로그램입니다. 프로그램의 6 개 기능 블록에 대한 작업 할당은 다음과 같습니다.

fcl 은 시스템 시작 및 작동 방식 설정을 담당합니다. FC2 는 시스템 정지를 담당합니다.

FC3 은 측정 펌프 및 측정 펌프 비율 제어를 담당합니다. FC4 는 고장, 사고 처리 통제를 담당합니다.

FC5 는 주파수 변환기의 제어를 담당합니다. FC6 은 지시등의 디스플레이 제어를 담당합니다.

5. 끝말

PLC 는 기존의 기계식 전동과 방대한 제어 가전제품 대신 전기 자동화 제어를 가능하게 했다. 벨트 모터의 변속 속도를 조절하여 에너지를 절약하고 재료 정확도를 높인다.

이 문서의 혁신은 자동 재료 시스템이 PLC 제어 체계를 채택하여 강력하고, 편리하고, 유연하며, 신뢰성이 높고, 비용이 적게 들고, 유지 보수가 쉽다는 장점이 있으며, 재료 정확도를 크게 높이고, 계량적인 마이크로화 제어를 용이하게 하며, 네트워크 생산 관리를 실현하고, 생산가동을 통해 좋은 경제적 이득을 얻는다는 것입니다. 이 프로젝트의 경제적 이익은 20 만 위안이다.

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