回收西門子模塊,西門子PLC在玻璃固化爐上的應(yīng)用

時(shí)間：2021-03-23作者：上海卓曙自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：466

1 概述

此隧道玻璃固化爐利用紅外線發(fā)熱管的熱輻射把表面固化原理，控制系統(tǒng)采用高精密的熱電偶模塊通過內(nèi)部編程對(duì)陶瓷發(fā)熱管進(jìn)行控制，從而保證了溫度的準(zhǔn)確性。玻璃固化爐設(shè)備是太陽能玻璃深加工車間的中間一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它起著承前啟后的作用。在原片玻璃經(jīng)過磨邊及鍍膜工序以后，需要經(jīng)過固化爐的初步加熱，對(duì)玻璃鍍膜進(jìn)行加熱固化，溫度加熱到200℃左右后冷卻。然后進(jìn)入鋼化爐內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步加熱達(dá)到700多攝氏度，急速冷卻后形成鋼化玻璃。而后經(jīng)此處理清洗后的玻璃直接打包成為成品。根據(jù)公司太陽能項(xiàng)目實(shí)際需要，利用現(xiàn)有的一些電氣元器件，對(duì)原設(shè)備廠家為杭州捷凌機(jī)械設(shè)備有限公司的固化爐進(jìn)行了電氣改造。在原有控制的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了變頻器的調(diào)速控制方式、引入了傳動(dòng)速度反饋系統(tǒng)，并增加了輥道運(yùn)轉(zhuǎn)異常的檢測系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中效果明顯。

2 玻璃固化爐加熱控制

固化爐加熱系統(tǒng)采用紅外電加熱管進(jìn)行加熱。從加熱本身來看，采用接觸器控制和采用固態(tài)繼電器控制均可。但結(jié)合工程實(shí)際以及工藝要求，要求加熱到達(dá)設(shè)定溫度后自動(dòng)停止，**設(shè)定溫度后自動(dòng)啟動(dòng)，且啟動(dòng)停止比較頻繁，電流較大。根據(jù)以上特點(diǎn)，固化爐加熱采取固態(tài)繼電器控制加熱方式進(jìn)行加熱。固態(tài)繼電器是一種由固態(tài)電子元件組成的無觸點(diǎn)式開關(guān)元件。它可以利用弱電信號(hào)控制大電流負(fù)載，進(jìn)行無觸點(diǎn)接通或斷開，具有很高的穩(wěn)定性、可靠性和較長的使用壽命，非常適合于電阻性加熱負(fù)載。固化爐的加熱溫度通過熱電偶進(jìn)行測量，然后反饋給PLC熱電偶模塊，通過PLC內(nèi)部運(yùn)算比較，根據(jù)設(shè)定值來對(duì)爐體內(nèi)的溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到設(shè)定溫度。

3 主傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速控制及編碼反饋

主傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速通過西門子MM440變頻器來進(jìn)行調(diào)速。西門子MM440變頻器具有易于安裝、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試，支持模擬量輸入和輸出，支持RS485通訊，能夠很好和西門子系列PLC進(jìn)行通訊控制。根據(jù)固化爐現(xiàn)有的設(shè)備及改造的實(shí)際情況，采取變頻器與PLC通過通訊控制方式進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，從而節(jié)省許多PLC的輸入輸出I/O點(diǎn)，變頻器與PLC之間僅通過兩根線就可以完成所有啟動(dòng)停止，加速減速，速度的設(shè)定工作，節(jié)省了空間和資源。另根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上在不增加設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)MM440變頻器自身所帶的編碼器模塊，每個(gè)傳動(dòng)電機(jī)均安裝編碼器作為速度反饋，編碼器采用歐姆龍PNP增量型脈沖編碼器。變頻器與西門子PLC進(jìn)行RS485 USS自由口通訊時(shí)，必須設(shè)定變頻的地址，且地址較大不**過31，PLC默認(rèn)地址為2，設(shè)置變頻器與PLC的通訊波特率以及硬件報(bào)警，啟動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。變頻器參數(shù)設(shè)置如下如表所示。端子28、29與PLC通訊口連線進(jìn)行RS485通訊。

變頻器參數(shù)代碼設(shè)定值參數(shù)意義P0304380電動(dòng)機(jī)額定電壓P03054.5電動(dòng)機(jī)額定電流P03072.2電動(dòng)機(jī)額定功率P07005命令源為通訊控制P10800電動(dòng)機(jī)較小頻率P108250電動(dòng)機(jī)較大頻率P11203加速時(shí)間P11213減速時(shí)間P13000線性V/F控制P13005通過COM鏈路的USS 設(shè)定P20107USS 波特率為19200波特P20113USS 地址為3P20122USS PZD的長度P2013127USS PKW的長度




通訊端子28/29

4 PLC控制程序的編寫分析、加熱控制及熱電偶模塊的應(yīng)用

電氣控制部分是基于PLC控制，其中主要是通過PLC控制變頻器調(diào)速、爐體加熱的自動(dòng)調(diào)節(jié)及冷卻風(fēng)機(jī)的順序啟動(dòng)等。PLC控制部分主要是通過USS 485通訊控制變頻器對(duì)主傳動(dòng)調(diào)速以及起?？刂疲鶕?jù)熱電偶反饋過來的模擬量，對(duì)此模擬量進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算處理之后，與觸摸屏設(shè)定的溫度預(yù)定值之間進(jìn)行比較，通過比較值對(duì)固態(tài)繼電器的啟停進(jìn)行控制，從而控制現(xiàn)場固化爐的爐體加熱溫度，其中較重要的一點(diǎn)是，在進(jìn)行比較時(shí)，要為比較值設(shè)置一定的余量，即有一個(gè)溫度的誤差上限、下限，否則，溫度在到達(dá)設(shè)定值之時(shí)，會(huì)來回跳動(dòng)，導(dǎo)致固態(tài)繼電器大電流負(fù)荷的頻繁啟動(dòng)停止，不利于固態(tài)繼電器的長期使用。PLC程序根據(jù)各個(gè)控制環(huán)節(jié)，分別編寫子程序，包括溫度控制子程序、變頻器控制子程序、電機(jī)控制子程序然后在主程序之中調(diào)用各個(gè)子程序，從而達(dá)到控制的目的。

4.1 PLC通過與變頻器通訊，讀取變頻器的編碼器反饋信號(hào)，從而得出傳動(dòng)的實(shí)際速度值，讀取變頻器內(nèi)部編碼器的速度值程序。熱電偶采用兩線制熱電偶測溫元件，直接通過屏蔽線連接到PLC的熱電偶模塊上。采用西門西熱電偶模塊具有結(jié)構(gòu)簡單，便于接線和控制，但也有其存在的諸多缺點(diǎn)，比如由于熱電偶集中于PLC熱電偶模塊上，導(dǎo)致現(xiàn)場到控制柜的電纜較多且容易受到來自其他電纜等設(shè)備的干擾，但節(jié)省一部分資金；另外根據(jù)此類情況，可選擇泓格系列I7018熱電偶模塊，此模塊可分布在使用設(shè)備的現(xiàn)場，方便接線和控制且可以避免由于長距離的電纜走線導(dǎo)致的信號(hào)衰減和干擾。I7018熱電偶模塊具有結(jié)構(gòu)簡單，通過RS485通訊可直接與PLC通訊，將采集的熱電偶信號(hào)反饋給PLC。但考慮的現(xiàn)有西門子的熱電偶模塊Em231，本著節(jié)省資源的原則，較終沿用原來的設(shè)備控制溫度。


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  1:使用CPU 315F和ET 200S時(shí)應(yīng)如何避免出現(xiàn)“通訊故障”消息？使用CPU S7 315F， ET 200S以及故障安全DI/DO模塊，那么您將調(diào)用OB35 的故障安全程序。而且，您已經(jīng)接受所有監(jiān)控時(shí)間的默認(rèn)設(shè)置值，并且愿意接收“通訊故障”消息。 OB 35 默認(rèn)設(shè)置為100毫秒。您已經(jīng)將F I/O模塊的F監(jiān)控時(shí)間設(shè)定為100毫秒，因此至少每100毫秒要尋址一次I/O模塊。但是由于每10

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