|
一． 項目簡(jiǎn)介 1． 上海方電科技發(fā)展有限公司是一家由繼續設計，計算機軟硬件及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)等高級技術(shù)人員組成的科技公司，主要從事簾帆布浸膠機設備及涂層設備的設計、開(kāi)發(fā)和制造。該項目于2006初確定，3月開(kāi)始實(shí)施，5月完成交付使用。 2． 用戶(hù)單位：河南尉氏久龍橡塑集團有限公司，地處河南開(kāi)封尉氏縣，年產(chǎn)三角帶以生產(chǎn)各種規格三角帶為主�，F有平版硫化機72臺，硫化罐50臺。久龍橡塑集團年生產(chǎn)三角帶達7000萬(wàn)A米，處于行業(yè)領(lǐng)先地位。橡膠三角帶的質(zhì)量與硫化時(shí)間有關(guān)，硫化時(shí)間不能少，也不能太長(cháng)。為保證質(zhì)量，采用了 硫化計算機監控系統。 3． 三角帶的規格繁多，小型的，采用模具固定，在硫化罐中加壓、加熱并保持一定硫化時(shí)間一次完成。對大型三角帶，由于尺寸大，模具費用高，一般采用平版硫化機分段硫化。同時(shí)對6－8根三角帶進(jìn)行硫化，一段硫化完成后，轉動(dòng)三角帶到下一段。反復5－10次才能對整根三角帶都硫化一遍。為了更好的達到質(zhì)量要求，工藝要求進(jìn)行2遍硫化，分別為一次硫化和二次硫化。兩次硫化時(shí)間各不相同。監控系統要求能對所有的硫化機和硫化罐的硫化時(shí)間進(jìn)行設定，同時(shí)能實(shí)時(shí)觀(guān)察實(shí)時(shí)硫化時(shí)間。硫化到時(shí)發(fā)出提示信號。對硫化時(shí)間不到或超過(guò)一定時(shí)間的設備，有報警輸出。保存每次硫化的設定值和實(shí)際時(shí)間值，便于進(jìn)行質(zhì)量跟蹤。 4． 系統配置： DELL商用機一臺，配CP5611卡 操作系統：WinXP Professional SP2 S7－224 2臺，另配多個(gè)數字擴張模塊 軟件：WinCC V6.0 SP1中文版、S7-200 PC Access SP2。WinCC通過(guò)OPC方式，對S7－224進(jìn)行讀寫(xiě)，所有的控制由224完成。 5． 現場(chǎng)設備照片 
二． 控制系統構成 1． 硫化機車(chē)間共有72臺硫化機，每臺硫化機有壓力信號和2次硫化選擇信號兩點(diǎn)輸入，一點(diǎn)到時(shí)提示輸出。配1臺S7-224+DI/DO模塊，由于輸入點(diǎn)太多，采用動(dòng)態(tài)掃描輸入。硫化灌車(chē)間共有50臺硫化灌，每臺硫化罐有一點(diǎn)壓力信號輸入，一點(diǎn)到時(shí)提示輸出。配1臺S7-224+DI/DO模塊。通訊口地址分別設定為3、4，波特率：187.5K。 上位機位于車(chē)間辦公室，PLC分別安裝于兩個(gè)車(chē)間，采用總線(xiàn)連接器和總線(xiàn)電纜與S7-224程控器相連，CP5611配置為MPI通訊，波特率：187.5K。電纜總長(cháng)約200米。 2． 系統的硬件配置圖，網(wǎng)絡(luò )結構圖，應用中的監視畫(huà)面。
硫化機硫化時(shí)間設定畫(huà)面：
硫化機實(shí)時(shí)數據顯示：
硫化罐實(shí)時(shí)數據顯示：
故障記錄：
硫化機歷史記錄：
3． 該項目初始時(shí)是用戶(hù)要求采用三菱FX2n程控器，經(jīng)做方案時(shí)發(fā)現由于該型號程控器可擴展點(diǎn)少，須選用4臺程控器。在編程方面，無(wú)法采用子程序，只能對每臺設備單獨編程。對比下來(lái)其編程工作量大，成本高。同時(shí)效果不理想。通過(guò)與用戶(hù)多次溝通采用了現在的配置，用戶(hù)感到使用方便，效果明顯。 三． 控制系統完成的功能 1. 對硫化機來(lái)說(shuō)由于機臺數量多，筆者應用西門(mén)子程控器編程所特有的庫程序，將8臺設備為一組，先編制庫程序。為簡(jiǎn)化編程，在庫程序中要求輸入編號，V區中為每個(gè)硫化機子程序保留30個(gè)字節暫存區，為每個(gè)硫化罐子程序保留20個(gè)字節暫存區，用于保存8臺機組的運行狀態(tài)、硫化計時(shí)、硫化時(shí)間到達輸出提示、硫化時(shí)間出錯輸出報警及及硫化過(guò)程結束輸出歸檔信號等。72臺硫化機共調用9次，編號為0－8。52臺硫化罐調用7次，編號0－6。
硫化機子程序輸入輸出要求： 輸入： 編號 雙字，根據編號分配緩存區地址 壓力信號 字，輸入壓力和二次硫化信號，8臺硫化機共16位。 運行狀態(tài) 雙字，采用間接尋址，用&vbxxxx格式輸入，硫化機實(shí)際運行狀態(tài)，將當前輸入狀態(tài)保存，用于判斷邊緣。 時(shí)間設定 雙字，采用間接尋址，用&vbxxxx格式輸入，一二次硫化設定時(shí)間（字） 實(shí)際時(shí)間 雙字，采用間接尋址，用&vbxxxx格式輸入，一二次硫化實(shí)際時(shí)間（字） 硫化次數 雙字，采用間接尋址，用&vbxxxx格式輸入，一二次硫化次數（字節） 輸出： 報警輸出 字，每臺硫化機2個(gè)位，分別代表一二次硫化時(shí)間故障 次數報警 字節，兩次硫化次數不等時(shí)報警 完成輸出 字節，硫化到時(shí)輸出提示信號 一次脈沖 字，一次硫化卸壓時(shí)輸出5秒脈沖，用于歸檔 二次脈沖 字，二次硫化卸壓時(shí)輸出5秒脈沖，用于歸檔 次數脈沖 字節，當二次硫化信號消失時(shí)為二次硫化結束，輸出3秒脈沖，用于歸檔 2. 由于采用了庫程序，S7-224的編程比較簡(jiǎn)單。需要注意的是符號定義，對符號采用連續成塊的定義。這樣既便于了PC Access的變量讀取，也方便WinCC的變量的添加和使用。 3. 庫程序的編制難點(diǎn)在于對8臺機組進(jìn)行計時(shí)。信號輸入，每臺硫化機有2點(diǎn)輸入（壓力、二次硫化選擇）共16位一個(gè)字，時(shí)間設定采用間接尋址方法輸入地址，實(shí)際硫化時(shí)間也是采用間接尋址方法，輸出端不能輸入地址信號，是通過(guò)輸入端送入。對每臺設備的硫化時(shí)間的計時(shí)，由于庫程序無(wú)法使用計時(shí)器，筆者采用字加1的辦法實(shí)現計時(shí)，只要保證子程序每秒運行一次，則該數字就是實(shí)際時(shí)間，時(shí)間單位為秒。 硫化機庫庫程序簡(jiǎn)介： 程序運行，需要30個(gè)字節內存保存運行時(shí)的數據，實(shí)時(shí)時(shí)間計時(shí)保存，每臺一個(gè)字，共16個(gè)字節。輸出報警狀態(tài)暫存2個(gè)字節，當前運行狀態(tài)保存，每臺2位，共16位2個(gè)字節。硫化次數保存，每臺一個(gè)字節，共8個(gè)字節。2次硫化次數不一致時(shí)的次數報警暫存1個(gè)字節。共29個(gè)字節，保留1個(gè)字節。其存儲器起始地址，由庫程序調用時(shí)定義。 以1＃－8＃硫化機為例，計時(shí)處理，IW0是輸入信號，VW2000是1＃一次硫化設定時(shí)間，VW2002是1＃二次硫化時(shí)間設定。VW2400是1＃一次實(shí)際硫化時(shí)間，VW2402是1＃二次實(shí)際時(shí)間。采用&vb2000和&vb2400輸入庫程序。在每次運行，先將壓力信號移到LW29臨時(shí)寄存器，L29.0是1＃機壓力信號，L29.1是1＃機的二次硫化信號。只要有壓力信號就對計時(shí)保存字加1，并根據L29.1狀態(tài)分別將當前時(shí)間送到實(shí)際時(shí)間地址中（間接尋址輸入程序）。當實(shí)際時(shí)間到達設定時(shí)間時(shí)，對提示位置1，一旦壓力信號為0時(shí)，提示位復位，同時(shí)根據狀態(tài)暫存位狀態(tài)判斷是否首次為0，是首次為0，運行比較程序段，比較時(shí)間值，小于設定值或大于一定值輸出報警位，同時(shí)硫化次數加1。每循環(huán)一次，LW29右移2位，實(shí)際時(shí)間地址的間接尋址數加4。循環(huán)8次，可以對8臺硫化機處理完。 由于庫程序中要處理多種位信號和數字，在循環(huán)處理時(shí)，必需做到一一對應，程序結束時(shí)，將當前運行狀態(tài)信號、時(shí)間報警狀態(tài)，次數報警狀態(tài)及歸檔脈沖信號保留至暫存內存相應地址中。在編制時(shí)，多次對試驗后的結果進(jìn)行調整，造成內容繁雜，有些內容可以簡(jiǎn)化，但是在程序中，用了大量的臨時(shí)地址，一旦改動(dòng)輸入輸出的數量和數據格式，會(huì )造成L地址的變動(dòng)。鑒于現程序在實(shí)際應用中工作正常，為避免產(chǎn)生差錯，也就保留一下多余程序段。具體參見(jiàn)附件程序。 四． 項目運行 系統于2006年5月投入工作，運行情況良好，用戶(hù)感到使用方便。集中監控系統使得車(chē)間工藝員更便于管理，只需要在車(chē)間辦公室就可對所有設備進(jìn)行時(shí)間設定和監視。均比以前有了很大的提高。更直觀(guān)，更可靠。保證了三角帶的硫化時(shí)間，穩定產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，通過(guò)歷史數據的分析，可以?xún)?yōu)化品種的搭配，直接提高了產(chǎn)量，增加效益。 五． 應用體會(huì ) 1． 對庫程序的編制有了更深刻的了解，在編制8臺硫化機的庫程序時(shí)，先對一臺進(jìn)行編程，然后再循環(huán)運行。為了保證能一一對應，先將信號輸入字，暫存臨時(shí)地址，每次均以L(fǎng)0.0和L0.1作為當前信號輸入處理，并在每次循環(huán)時(shí)右移2位。循環(huán)結束后并將其保存在緩存區中，以便下次調用時(shí)作比較用。 2． 計時(shí)處理：庫程序不能采用定時(shí)器，就采用字加一來(lái)計時(shí)。定義庫程序每秒運行一次，則字中的數字就是時(shí)間，單位是秒。為了對應，硫化時(shí)間的設定也是以秒為單位。通過(guò)字比較，可以判斷硫化到時(shí)或出錯。筆者采用定時(shí)中斷，100mS中斷一次，1秒為一個(gè)周期。子程序分時(shí)運行，保證每100mS只運行一個(gè)編號子程序，所有子程序每秒運行一次。在實(shí)際使用中，其時(shí)間誤差為1秒。 3． 庫程序中需判斷信號輸入的首次和結束，庫程序無(wú)法采用邊沿指令，筆者采用信號輸入位與暫存信號位比較來(lái)確定。當信號輸入位是1，暫存信號位是0，此時(shí)就是首次信號輸入，運行首次程序段，并對暫存位置位。當信號輸入位是0，暫存信號位是1，此時(shí)就是信號輸入結束，運行結束程序段，并對暫存位復位。 4． 項目的硫化時(shí)間數據保存要求，對過(guò)程時(shí)間記錄毫無(wú)意義，只需要每次硫化結束時(shí)保存結果數據。WinCC的故障記錄和數據歸檔，采用觸發(fā)歸檔，由程序給出一個(gè)脈沖信號進(jìn)行觸發(fā)。這樣數據量少，查找方便。 5． PC Access作為S7-200程控器的OPC服務(wù)器，對與200通訊有一個(gè)缺點(diǎn)。開(kāi)始做試驗時(shí)，用一臺S7-200只進(jìn)行數據移動(dòng)運行，PC Access組態(tài)對PLC讀寫(xiě)，在WinCC上觀(guān)察從數據寫(xiě)入到數據讀出，其響應速度很快。后將兩臺PLC的變量全部配置好，在公司進(jìn)行模擬運行，發(fā)現運行速度很慢，數據輸入到顯示要等上近20秒！反復檢查硬件和軟件都沒(méi)有問(wèn)題，當時(shí)幾乎想放棄使用PC Access改用別的OPC。直到后來(lái)訂貨的2臺PLC到齊后，全部連上再次試其通訊速度又很快。分析后發(fā)現是通訊等待響應問(wèn)題。原來(lái)在以前試驗時(shí)，只接了一臺PLC，PC Access在通訊時(shí)，對不存在的PLC通訊會(huì )反復進(jìn)行，大量的時(shí)間浪費在這上面！建議PC Access應能設定通訊重試間隔時(shí)間，并對每次通訊重發(fā)次數進(jìn)行限制。這樣會(huì )給現場(chǎng)調試使用帶來(lái)方便。 六． 結束語(yǔ) 首次使用WinCC配PC Access，深感其使用方便，尤其是變量的導入，幾乎不需花費時(shí)間，幾分鐘就全部完成。為底端PLC也能用上高端的組態(tài)軟件提供了良好的應用條件，便于開(kāi)發(fā)出更多的產(chǎn)品。 來(lái)源：工控網(wǎng) |
