[發(fā)明專利]一種基于Profibus-DP的棒材打捆機(jī)控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610456237.X
• 申請(qǐng)日: 2016-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN107521746A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙儉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙儉
• 主分類號(hào): B65B27/10
• 分類號(hào): B65B27/10;B65B57/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于Profibus-DP的棒材打捆機(jī)控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)對(duì)鋼材需求和鋼鐵企業(yè)現(xiàn)代化程度的日益提高，越來越多的鋼鐵企業(yè)發(fā)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量成為影響鋼鐵產(chǎn)量發(fā)展的關(guān)鍵。近年來隨著國(guó)內(nèi)棒材打捆機(jī)的開發(fā)及研制成功，大多數(shù)國(guó)內(nèi)鋼鐵廠都配備了3～6臺(tái)打捆包裝機(jī)。在生產(chǎn)時(shí)至少留1～2臺(tái)打捆機(jī)備用，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的打捆機(jī)大多采用SIEMENS S7-200系列等小型PLC，控制器與打捆機(jī)之間全部采用一對(duì)一控制，使得控制系統(tǒng)布線復(fù)雜、安裝維護(hù)費(fèi)用高，而且不利于工廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的全狀態(tài)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)集中管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于Profibus-DP的棒材打捆機(jī)控制系統(tǒng)，使用組態(tài)軟件WinCC開發(fā)在線監(jiān)控程序，該系統(tǒng)不但可靠性高，而且安裝費(fèi)用低，調(diào)試維護(hù)簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)了打捆機(jī)的全狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷，同時(shí)有利于完善鋼鐵廠的網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述控制系統(tǒng)系統(tǒng)以PLC為第一主站和以工業(yè)PC為第二主站，其中工業(yè)PC作為上位機(jī)，提供良好的人機(jī)交互環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)全部打捆機(jī)的生產(chǎn)管理和監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)連接到車間級(jí)INTRANET網(wǎng)絡(luò)。第一主站(主控PLC)是整個(gè)打捆機(jī)控制系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)打捆過程數(shù)據(jù)的采集和處理，以及控制信號(hào)的發(fā)送與工業(yè)PC的通訊，以便于操作人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備。

所述控制系統(tǒng)選用了德國(guó)西門子PLC S7-300系列的CPU 315-2DP，內(nèi)置16kb的工作存儲(chǔ)器，選用可拔插的4Mb裝載存儲(chǔ)器，全面?zhèn)浞莩绦颉⒂脩魯?shù)據(jù)和組態(tài)信息。電源模塊采用PS 307 5A，PLC的供電電源選用220VAC不間斷電源UPS供電。

所述下位機(jī)PLC軟件運(yùn)用STEP7-V5.3進(jìn)行編程，系統(tǒng)的運(yùn)行程序分為：手動(dòng)調(diào)試程序塊與自動(dòng)運(yùn)行程序塊。手動(dòng)調(diào)試模塊主要用于核對(duì)打捆機(jī)基本執(zhí)行部件是否能夠順利地動(dòng)作，以及基本執(zhí)行部件的性能是否滿足要求，例如拉緊、合鉗、剪切、擰進(jìn)、擠平、擰退、蓄絲、合臂等是否達(dá)到預(yù)定的要求。自動(dòng)運(yùn)行模塊是用于真正的打捆生產(chǎn)的控制程序。這個(gè)模塊包括全部打捆所需任務(wù)的控制。

所述上位機(jī)監(jiān)控采用WinCC開放式組態(tài)軟件編程，可以創(chuàng)建一開放式接口，具有良好的圖形界面和人機(jī)交互性，操作者在計(jì)算機(jī)屏幕上可以看到PLC控制的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)使用組態(tài)軟件WinCC開發(fā)在線監(jiān)控程序，該系統(tǒng)不但可靠性高，而且安裝費(fèi)用低，調(diào)試維護(hù)簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)了打捆機(jī)的全狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷，同時(shí)有利于完善鋼鐵廠的網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的自動(dòng)控制程序流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，控制系統(tǒng)系統(tǒng)以PLC為第一主站和以工業(yè)PC為第二主站，其中工業(yè)PC作為上位機(jī)，提供良好的人機(jī)交互環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)全部打捆機(jī)的生產(chǎn)管理和監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)連接到車間級(jí)INTRANET網(wǎng)絡(luò)。第一主站(主控PLC)是整個(gè)打捆機(jī)控制系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)打捆過程數(shù)據(jù)的采集和處理，以及控制信號(hào)的發(fā)送與工業(yè)PC的通訊，以便于操作人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備。

控制系統(tǒng)選用了德國(guó)西門子PLC S7-300系列的CPU 315-2DP，內(nèi)置16kb的工作存儲(chǔ)器，選用可拔插的4Mb裝載存儲(chǔ)器，全面?zhèn)浞莩绦?、用戶?shù)據(jù)和組態(tài)信息。電源模塊采用PS 307 5A，PLC的供電電源選用220VAC不間斷電源UPS供電。

控制打捆機(jī)第一主站(主控PLC)通過Profibus總線與現(xiàn)場(chǎng)的幾個(gè)ET200M遠(yuǎn)程I/O站相連，遠(yuǎn)程I/O站設(shè)在被控設(shè)備附近，能夠降低安裝和維修成本，提高設(shè)備的可靠性。與遠(yuǎn)程I/O站相連的主要檢測(cè)元件有行程開關(guān)、接近開關(guān)、操作按鈕、壓力繼電器、溫度檢測(cè)計(jì)、液位傳感器等；執(zhí)行部件主要有電機(jī)、電磁閥、油缸、聲光報(bào)警器及狀態(tài)指示燈等。

T200M的遠(yuǎn)程I/O站由接口模板、電源模板、數(shù)字量輸入/輸出模板、模擬量輸入/輸出模板組成，數(shù)字量模板的輸入/輸出電壓為DC24V。采用24V電磁換向閥控制各動(dòng)作油缸的動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)方向，由于每個(gè)電磁換向閥都需要lA以上的驅(qū)動(dòng)電流，為防止驅(qū)動(dòng)電流過大或驅(qū)動(dòng)電路短路對(duì)PLC造成損傷，在PLC輸出點(diǎn)與電磁閥線圈之間加入了繼電器環(huán)節(jié)。PLC的輸出控制繼電器的觸發(fā)，而繼電器的觸點(diǎn)可以支持較大的電流，該電流再驅(qū)動(dòng)電磁閥線圈以完成動(dòng)作，這樣保護(hù)了PLC的輸出觸點(diǎn)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。