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海為在UV涂裝生產(chǎn)總線控制中的應(yīng)用

2019-04-24 15:16:27 market 2538

作者:海為用戶

一、前言

        隨著工業(yè)4.0的理念以及智能制造加速發(fā)展,信息化、大數(shù)據(jù)監(jiān)控生產(chǎn)方式快速普及,UV滾涂生產(chǎn)自動化也正以滾涂質(zhì)量高、投資回報率高等優(yōu)勢加快對傳統(tǒng)滾涂行業(yè)的工藝轉(zhuǎn)型?,F(xiàn)階段,我國大部分滾涂生產(chǎn)還是單機設(shè)備控制為主,雖有連線生產(chǎn),但不具備整線聯(lián)控聯(lián)調(diào)功能,導(dǎo)致作業(yè)工人勞動強度大,設(shè)備出現(xiàn)故障時,沒有形成聯(lián)動聯(lián)鎖停機,造成設(shè)備損壞率高,維修成本大。另外,當(dāng)今社會人力結(jié)構(gòu)的變化,導(dǎo)致當(dāng)前招工難,工資水平不斷提高等因素已經(jīng)困擾著滾涂行業(yè)。解決以上問題就必須考慮實現(xiàn)滾涂線自動化智能化的升級,以此來提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,降低經(jīng)營成本。


二、概述

        為了實現(xiàn)UV生產(chǎn)線的集中控制,確保整線的聯(lián)動與調(diào)節(jié),根據(jù)用戶要求制定本方案。本方案中,總共有15套單機設(shè)備,包括除塵機2臺,重型補土機1臺,雙輪涂布機2臺,雙燈干燥機動2臺,三燈干燥機1臺,輸送機5臺,砂光機2臺。其中砂光機屬用戶自購產(chǎn)品,納入本系統(tǒng)控制方案中,砂光機需提供通信控制接口給本系統(tǒng)控制。

海為在UV涂裝生產(chǎn)總線控制中的應(yīng)用

圖1現(xiàn)場電柜(局部)


三、控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)配置

1、PLC采用海為品牌,選配以太網(wǎng)接口,總線通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)進行通信,通信協(xié)議MODBUS/TCP協(xié)議,傳輸速度快,控制實時性強,各單機設(shè)備根據(jù)實際點數(shù)和需求選擇相應(yīng)型號的PLC。

2、原則上輸送機不配PLC控制,納入就近的設(shè)備進行控制,因此就近設(shè)備的PLC系統(tǒng)要預(yù)留輸送機的控制接口,減少總線控制成本。

3、為了提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,以及數(shù)據(jù)處理能力,通信速率等,本系統(tǒng)采用一臺高端PLC作為總控PLC對所有數(shù)據(jù)進行處理。

4、本系統(tǒng)單機設(shè)備都配備有人機界面進行監(jiān)控,任何單機都可就地實現(xiàn)控制與調(diào)節(jié)。

5、總監(jiān)控系統(tǒng)采用10寸觸摸屏與PLC進行監(jiān)控,也可配置海為云盒(CBOX)+大屏控制器(TVBOX)+(大屏幕)方案實現(xiàn)集中控制,在本次系統(tǒng)中選用云盒+大屏控制器的方案,總控系統(tǒng)具有云端控制功能,可以進行遠(yuǎn)程調(diào)試程序,手機遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)等功能。

6、網(wǎng)絡(luò)通信采用12-16口工業(yè)級以太網(wǎng)交換機,網(wǎng)線采用工業(yè)級帶屏蔽以太網(wǎng)通信線,且交換機需安裝在專用電箱內(nèi),現(xiàn)場安裝時網(wǎng)線需走鐵管或獨立線槽布線,提高抗干擾能力。

海為在UV涂裝生產(chǎn)總線控制中的應(yīng)用

圖2系統(tǒng)組網(wǎng)


四、工藝控制系統(tǒng)功能

(一)、工藝制常規(guī)性功能

1、總線控制系統(tǒng)具備記憶與配方功能,生產(chǎn)不同產(chǎn)品時可以直接調(diào)用不同產(chǎn)品的配方,配方包含設(shè)置速度,高度等參數(shù)。配方調(diào)用可通過生產(chǎn)線入口的產(chǎn)品測厚儀測出板厚,然后確認(rèn)將數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)配方,當(dāng)生產(chǎn)這種板型時調(diào)用即可。

2、具備整線聯(lián)動,一鍵啟動和停止,啟動時,先啟動末端設(shè)備,然后順序向前端設(shè)備逐一啟動,停機的順序剛好相反。避免同時啟動造成對電網(wǎng)的沖擊。

3、當(dāng)出現(xiàn)故障機時,故障機向入口方向的輸送設(shè)備要立即停機,但滾涂輪不停機,且自行上升到安全高度,向出口方向設(shè)備保持正常運行,故障復(fù)位后自動下降為設(shè)定高度。故障類型分為輸送故障,卡板故障,調(diào)光器故障,變頻器故障,限位越限報警等。

4、聯(lián)動時,可以控制任一滾的運行或不運行(禁用),并升到安全高度。

5、UV干燥機采用電子光源,可進行無極調(diào)節(jié)光源,有板時全功率運行,無板待機時按30%的功率運行,也可以實時調(diào)節(jié)光源功率大小?,F(xiàn)場升降的高度進行微調(diào)后的數(shù)據(jù)保存后能直接傳送到總控PLC當(dāng)中,并在配方當(dāng)中進行保存記憶,便于下次調(diào)用。

6、在生產(chǎn)線入口安裝一套有無料檢測裝置,作為系統(tǒng)運行和待機狀態(tài)切換的依據(jù),這一套裝置又兼作板厚檢測報警信號,當(dāng)板厚超過設(shè)定的厚度,發(fā)出開關(guān)量信號給總控PLC進行報警并停止輸送。

7、在干燥機上安裝檢測裝置,用以判斷干燥機內(nèi)是否卡板,卡板后立即停機,避免火災(zāi)事故發(fā)生。

8、由于整線控制時產(chǎn)線較長,在每臺機器上安裝一個三色指示燈,以便更好的監(jiān)示整線的運行狀態(tài),綠色運行,黃色待機,紅色故障。

9、后臺監(jiān)控系統(tǒng)功能具備設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、故障報警信息顯示、一鍵啟動和停機功能、產(chǎn)量統(tǒng)計、配方設(shè)置與調(diào)用、用戶登錄與注銷等功能。

海為在UV涂裝生產(chǎn)總線控制中的應(yīng)用

圖3 現(xiàn)場產(chǎn)線


(二)、能源管理方面功能

1、本系統(tǒng)干燥機安裝電子調(diào)光器,調(diào)光器可以根據(jù)光源功率大小來調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機的變頻速度,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2、滾涂機的每套滾均安裝有油漆稱重裝置和膠輪與鋼輪間隙調(diào)節(jié)裝置,稱重裝置可以實時監(jiān)示油漆重量,具備上限停止進油,下限加油,上上限報警,下下限報警等功能。另外,可經(jīng)過調(diào)節(jié)鋼輪與膠輪的間隙,間接去判斷油漆用量,從而換算油漆的消耗量。

3、每臺設(shè)備可以安裝一臺智能型電表,或整線安裝一個智能電表,用于監(jiān)測每天每班的耗電量,從而達(dá)到監(jiān)控節(jié)約用電行為。

4、對于正逆輥設(shè)備,逆輥升降自動根據(jù)板材位置調(diào)節(jié)升降高度,確保板材進入逆輥時不撞輥,因為逆輥撞輥時導(dǎo)致油漆反堆而掉落到輸送帶上,影響設(shè)備的衛(wèi)生及維護,同時也減少了油漆損耗。


(三)、設(shè)備維護方面功能

1、電子調(diào)光器設(shè)有運行時間記錄,當(dāng)UV燈達(dá)到使用時間時,報警提示更換燈管,以便進行設(shè)備維護。

2、以供油給輥的電磁閥作為計時依據(jù),來判斷每個膠輥的使用時間,從而提醒用戶何時換輥,以便設(shè)備更好的維護。


五、方案總結(jié)

1、海為云盒(CBOX)/HMI具備海為云平臺的全部功能,通過海為云,本系統(tǒng)可以實現(xiàn)云監(jiān)控,智能管理,支持手機端/電腦WEB端的遠(yuǎn)程訪問控制,操作性強,總控系統(tǒng)連上互連網(wǎng),就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,實時監(jiān)示生產(chǎn)數(shù)據(jù),海為云平臺具備云報警功能,當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生報警時,報警信息可以實時推送到手機APP,可以實時了解設(shè)備的運行狀態(tài),及時處理設(shè)備故障。

2、海為云盒(CBOX)/HMI支持MQTT數(shù)據(jù)上報功能,可以將數(shù)據(jù)上傳到Mysql/SQLserver等主流數(shù)據(jù)庫,對接ERP/MES系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)信息化管理。

3、本系統(tǒng)支持海為云平臺,海為云平臺內(nèi)置Haiwell 云引擎、云管理功能,通過Haiwell云引擎,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程對PLC程序上下載,監(jiān)控,固件升級和PLC診斷;通過Haiwell云管理,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程對HMI/CBOX工程的上下載,固件升級以及歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能。

4、海為云平臺采用A/B key安全訪問機制,機主和管理員同時管理設(shè)備,采用審核機制管理遠(yuǎn)程訪問人員的訪問權(quán)限,同時可以設(shè)置訪客的訪問時長;讓訪問安全可靠,讓遠(yuǎn)程安全放心。

5、海為PLC 485通信支持不同波特率、不同協(xié)議、不同資料格式同時通信,通信程序不需要處理時序,大大節(jié)省了工程師的編程時間,尤其在滾涂機上多臺變頻器的設(shè)定頻率,運行頻率,運行電流等信號的處理有明顯優(yōu)勢。

6、現(xiàn)場選用以太網(wǎng)PLC,以太網(wǎng)PLC支持多個上位機同時訪問,同時以太網(wǎng)口也可以作為主站去訪問其他設(shè)備,可主可從,方便調(diào)試。

7、海為大屏顯示器(TVBOX)可以實現(xiàn)電子看板功能,支持4宮格,6宮格,9宮格多屏顯示,可以把局域網(wǎng)內(nèi)的多臺HMI/CBOX/IPC同時顯示在一個大屏上,也可以大屏單獨顯示一臺HMI/CBOX/IPC的界面,用比較經(jīng)濟的方案就可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的電子看板功能。

海為在UV涂裝生產(chǎn)總線控制中的應(yīng)用

圖4 手機APP監(jiān)控界面


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圖5 主控PLC與兩臺單機設(shè)備PLC通過Haiwellbus通信程序


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圖6 CBOX畫面開發(fā)界面一


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圖7 CBOX畫面開發(fā)界面二


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