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一. 項目簡介
1. 上(shang)海(hai)方(fang)電(dian)科(ke)技(ji)發(fa)展(zhan)有(you)限(xian)公(gong)司(si)是(shi)一(yi)家(jia)由(you)繼(ji)續(xu)設(she)計(ji),計(ji)算(suan)機(ji)軟(ruan)硬(ying)件(jian)及(ji)自(zi)動(dong)化(hua)專(zhuan)業(ye)等(deng)高(gao)級(ji)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)組(zu)成(cheng)的(de)科(ke)技(ji)公(gong)司(si),主(zhu)要(yao)從(cong)事(shi)簾(lian)帆(fan)布(bu)浸(jin)膠(jiao)機(ji)設(she)備(bei)及(ji)塗(tu)層(ceng)設(she)備(bei)的(de)設(she)計(ji)、開發和製造。該項目於2006初確定,3月開始實施,5月完成交付使用。
2. 用戶單位:河南尉氏久龍橡塑集團有限公司,地處河南開封尉氏縣,年產三角帶以生產各種規格三角帶為主。現有平版硫化機72台,硫化罐50台。久龍橡塑集團年生產三角帶達7000萬A米,處於行業領先地位。橡膠三角帶的質量與硫化時間有關,硫化時間不能少,也不能太長。為保證質量,采用了 硫化計算機監控係統。
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、加熱並保持一定硫化時間一次完成。對大型三角帶,由於尺寸大,模具費用高,一般采用平版硫化機分段硫化。同時對6-8根三角帶進行硫化,一段硫化完成後,轉動三角帶到下一段。反複5-10次才能對整根三角帶都硫化一遍。為了更好的達到質量要求,工藝要求進行2遍(bian)硫(liu)化(hua),分(fen)別(bie)為(wei)一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)和(he)二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)。兩(liang)次(ci)硫(liu)化(hua)時(shi)間(jian)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)。監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)能(neng)對(dui)所(suo)有(you)的(de)硫(liu)化(hua)機(ji)和(he)硫(liu)化(hua)罐(guan)的(de)硫(liu)化(hua)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)設(she)定(ding),同(tong)時(shi)能(neng)實(shi)時(shi)觀(guan)察(cha)實(shi)時(shi)硫(liu)化(hua)時(shi)間(jian)。硫(liu)化(hua)到(dao)時(shi)發(fa)出(chu)提(ti)示(shi)信(xin)號(hao)。對(dui)硫(liu)化(hua)時(shi)間(jian)不(bu)到(dao)或(huo)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)的(de)設(she)備(bei),有(you)報(bao)警(jing)輸(shu)出(chu)。保(bao)存(cun)每(mei)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)設(she)定(ding)值(zhi)和(he)實(shi)際(ji)時(shi)間(jian)值(zhi),便(bian)於(yu)進(jin)行(xing)質(zhi)量(liang)跟(gen)蹤(zong)。
4. 係統配置:
DELL商用機一台,配CP5611卡
操作係統:WinXP Professional SP2
S7-224 2台,另配多個數字擴張模塊
軟件:WinCC V6.0 SP1中文版、S7-200 PC Access SP2。WinCC通過OPC方式,對S7-224進行讀寫,所有的控製由224完成。
5. 現場設備照片


二. 控製係統構成
1. 硫化機車間共有72台硫化機,每台硫化機有壓力信號和2次硫化選擇信號兩點輸入,一點到時提示輸出。配1台S7-224+DI/DO模塊,由於輸入點太多,采用動態掃描輸入。硫化灌車間共有50台硫化灌,每台硫化罐有一點壓力信號輸入,一點到時提示輸出。配1台S7-224+DI/DO模塊。通訊口地址分別設定為3、4,波特率:187.5K。
上位機位於車間辦公室,PLC分別安裝於兩個車間,采用總線連接器和總線電纜與S7-224程控器相連,CP5611配置為MPI通訊,波特率:187.5K。電纜總長約200米。
2. 係統的硬件配置圖,網絡結構圖,應用中的監視畫麵。

硫化機硫化時間設定畫麵:

硫化機實時數據顯示:

硫化罐實時數據顯示:

故障記錄:

硫化機曆史記錄:

3. 該項目初始時是用戶要求采用三菱FX2n程控器,經做方案時發現由於該型號程控器可擴展點少,須選用4taichengkongqi。zaibianchengfangmian,wufacaiyongzichengxu,zhinengduimeitaishebeidandubiancheng。duibixialaiqibianchenggongzuoliangda,chengbengao。tongshixiaoguobulixiang。tongguoyuyonghuduocigoutongcaiyonglexianzaidepeizhi,yonghugandaoshiyongfangbian,xiaoguomingxian。
三. 控製係統完成的功能
1. 對硫化機來說由於機台數量多,筆者應用西門子程控器編程所特有的庫程序,將8台設備為一組,先編製庫程序。為簡化編程,在庫程序中要求輸入編號,V區中為每個硫化機子程序保留30個字節暫存區,為每個硫化罐子程序保留20個字節暫存區,用於保存8台機組的運行狀態、硫化計時、硫化時間到達輸出提示、硫化時間出錯輸出報警及及硫化過程結束輸出歸檔信號等。72台硫化機共調用9次,編號為0-8。52台硫化罐調用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台硫化機共16位。
運行狀態 雙字,采用間接尋址,用&vbxxxx格式輸入,硫化機實際運行狀態,將當前輸入狀態保存,用於判斷邊緣。
時間設定 雙字,采用間接尋址,用&vbxxxx格式輸入,一二次硫化設定時間(字)
實際時間 雙字,采用間接尋址,用&vbxxxx格式輸入,一二次硫化實際時間(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,每台硫化機2個位,分別代表一二次硫化時間故障
次數報警 字節,兩次硫化次數不等時報警
完成輸出 字節,硫化到時輸出提示信號
一次脈衝 字,一次硫化卸壓時輸出5秒脈衝,用於歸檔
二次脈衝 字,二次硫化卸壓時輸出5秒脈衝,用於歸檔
次數脈衝 字節,當二次硫化信號消失時為二次硫化結束,輸出3秒脈衝,用於歸檔
2. 由於采用了庫程序,S7-224的編程比較簡單。需要注意的是符號定義,對符號采用連續成塊的定義。這樣既便於了PC Access的變量讀取,也方便WinCC的變量的添加和使用。
3. 庫程序的編製難點在於對8台機組進行計時。信號輸入,每台硫化機有2點輸入(壓力、二次硫化選擇)共16位wei一yi個ge字zi,時shi間jian設she定ding采cai用yong間jian接jie尋xun址zhi方fang法fa輸shu入ru地di址zhi,實shi際ji硫liu化hua時shi間jian也ye是shi采cai用yong間jian接jie尋xun址zhi方fang法fa,輸shu出chu端duan不bu能neng輸shu入ru地di址zhi信xin號hao,是shi通tong過guo輸shu入ru端duan送song入ru。對dui每mei台tai設she備bei的de硫liu化hua時shi間jian的de計ji時shi,由you於yu庫ku程cheng序xu無wu法fa使shi用yong計ji時shi器qi,筆bi者zhe采cai用yong字zi加jia1的辦法實現計時,隻要保證子程序每秒運行一次,則該數字就是實際時間,時間單位為秒。
硫化機庫庫程序簡介:
程序運行,需要30個字節內存保存運行時的數據,實時時間計時保存,每台一個字,共16個字節。輸出報警狀態暫存2個字節, 當前運行狀態保存,每台2位,共16位2個字節。硫化次數保存,每台一個字節,共8個字節。2次硫化次數不一致時的次數報警暫存1個字節。共29個字節,保留1個字節。其存儲器起始地址,由庫程序調用時定義。
以1#-8#硫化機為例,計時處理,IW0是輸入信號,VW2000是1#一次硫化設定時間,VW2002是1#二次硫化時間設定。VW2400是1#一次實際硫化時間,VW2402是1#二次實際時間。采用&vb2000和&vb2400輸入庫程序。在每次運行,先將壓力信號移到LW29臨時寄存器,L29.0是1#機壓力信號,L29.1是1#機的二次硫化信號。隻要有壓力信號就對計時保存字加1,並根據L29.1狀態分別將當前時間送到實際時間地址中(間接尋址輸入程序)。當實際時間到達設定時間時,對提示位置1,一旦壓力信號為0時,提示位複位,同時根據狀態暫存位狀態判斷是否首次為0,是首次為0,運行比較程序段,比較時間值,小於設定值或大於一定值輸出報警位,同時硫化次數加1。每循環一次,LW29右移2位,實際時間地址的間接尋址數加4。循環8次,可以對8台硫化機處理完。
由於庫程序中要處理多種位信號和數字,在循環處理時,必需做到一一對應,程序結束時,將當前運行狀態信號、時(shi)間(jian)報(bao)警(jing)狀(zhuang)態(tai),次(ci)數(shu)報(bao)警(jing)狀(zhuang)態(tai)及(ji)歸(gui)檔(dang)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)保(bao)留(liu)至(zhi)暫(zan)存(cun)內(nei)存(cun)相(xiang)應(ying)地(di)址(zhi)中(zhong)。在(zai)編(bian)製(zhi)時(shi),多(duo)次(ci)對(dui)試(shi)驗(yan)後(hou)的(de)結(jie)果(guo)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng),造(zao)成(cheng)內(nei)容(rong)繁(fan)雜(za),有(you)些(xie)內(nei)容(rong)可(ke)以(yi)簡(jian)化(hua),但(dan)是(shi)在(zai)程(cheng)序(xu)中(zhong),用(yong)了(le)大(da)量(liang)的(de)臨(lin)時(shi)地(di)址(zhi),一(yi)旦(dan)改(gai)動(dong)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)的(de)數(shu)量(liang)和(he)數(shu)據(ju)格(ge)式(shi),會(hui)造(zao)成(cheng)L地址的變動。鑒於現程序在實際應用中工作正常,為避免產生差錯,也就保留一下多餘程序段。具體參見附件程序。
四. 項目運行
係統於2006年5月(yue)投(tou)入(ru)工(gong)作(zuo),運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)良(liang)好(hao),用(yong)戶(hu)感(gan)到(dao)使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)。集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)使(shi)得(de)車(che)間(jian)工(gong)藝(yi)員(yuan)更(geng)便(bian)於(yu)管(guan)理(li),隻(zhi)需(xu)要(yao)在(zai)車(che)間(jian)辦(ban)公(gong)室(shi)就(jiu)可(ke)對(dui)所(suo)有(you)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)時(shi)間(jian)設(she)定(ding)和(he)監(jian)視(shi)。均(jun)比(bi)以(yi)前(qian)有(you)了(le)很(hen)大(da)的(de)提(ti)高(gao)。更(geng)直(zhi)觀(guan),更(geng)可(ke)靠(kao)。保(bao)證(zheng)了(le)三(san)角(jiao)帶(dai)的(de)硫(liu)化(hua)時(shi)間(jian),穩(wen)定(ding)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。同(tong)時(shi),通(tong)過(guo)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)的(de)分(fen)析(xi),可(ke)以(yi)優(you)化(hua)品(pin)種(zhong)的(de)搭(da)配(pei),直(zhi)接(jie)提(ti)高(gao)了(le)產(chan)量(liang),增(zeng)加(jia)效(xiao)益(yi)。
五. 應用體會
1. 對庫程序的編製有了更深刻的了解,在編製8台硫化機的庫程序時,先對一台進行編程,然後再循環運行。為了保證能一一對應,先將信號輸入字,暫存臨時地址,每次均以L0.0和L0.1作為當前信號輸入處理,並在每次循環時右移2位。循環結束後並將其保存在緩存區中,以便下次調用時作比較用。
2. 計時處理:kuchengxubunengcaiyongdingshiqi,jiucaiyongzijiayilaijishi。dingyikuchengxumeimiaoyunxingyici,zezizhongdeshuzijiushishijian,danweishimiao。weileduiying,liuhuashijiandeshedingyeshiyimiaoweidanwei。tongguozibijiao,keyipanduanliuhuadaoshihuochucuo。bizhecaiyongdingshizhongduan,100mS中斷一次,1秒為一個周期。子程序分時運行,保證每100mS隻運行一個編號子程序,所有子程序每秒運行一次。在實際使用中,其時間誤差為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確定。當信號輸入位是1,暫存信號位是0,此時就是首次信號輸入,運行首次程序段,並對暫存位置位。當信號輸入位是0,暫存信號位是1,此時就是信號輸入結束,運行結束程序段,並對暫存位複位。
4. 項目的硫化時間數據保存要求,對過程時間記錄毫無意義,隻需要每次硫化結束時保存結果數據。WinCC的故障記錄和數據歸檔,采用觸發歸檔,由程序給出一個脈衝信號進行觸發。這樣數據量少,查找方便。
5. PC Access作為S7-200程控器的OPC服務器,對與200通訊有一個缺點。開始做試驗時,用一台S7-200隻進行數據移動運行,PC Access組態對PLC讀寫,在WinCC上觀察從數據寫入到數據讀出,其響應速度很快。後將兩台PLC的變量全部配置好,在公司進行模擬運行,發現運行速度很慢,數據輸入到顯示要等上近20秒!反複檢查硬件和軟件都沒有問題,當時幾乎想放棄使用PC Access改用別的OPC。直到後來訂貨的2台PLC到齊後,全部連上再次試其通訊速度又很快。分析後發現是通訊等待響應問題。原來在以前試驗時,隻接了一台PLC,PC Access在通訊時,對不存在的PLC通訊會反複進行,大量的時間浪費在這上麵!建議PC Access應能設定通訊重試間隔時間,並對每次通訊重發次數進行限製。這樣會給現場調試使用帶來方便。
六. 結束語
首次使用WinCC配PC Access,深感其使用方便,尤其是變量的導入,幾乎不需花費時間,幾分鍾就全部完成。為底端PLC也能用上高端的組態軟件提供了良好的應用條件,便於開發出更多的產品。
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