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工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在紙箱印刷機(jī)械的解決方案

中達(dá)電通股份有限公司
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    DeviceNet是具有優(yōu)良施工性能的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),廣闊的覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域,從終端組件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器件等都能容易地連接到該網(wǎng)絡(luò)中,使設(shè)備和生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)制造、安裝、調(diào)試、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都能降低成本和節(jié)約時(shí)間,同時(shí)為客戶進(jìn)一步增加附加價(jià)值。
 
 
1        紙箱印刷機(jī)械電氣控制原理
 
    瓦楞紙箱是包裝行業(yè)不可缺少的材料,在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中擔(dān)任著重要角色。瓦楞紙箱生產(chǎn)設(shè)備要實(shí)現(xiàn)楞紙板的多色套色印刷、開(kāi)槽、模切、半成品紙箱收集等工序。
由于設(shè)備龐大,每一個(gè)機(jī)臺(tái)在更換生產(chǎn)或保養(yǎng)等特殊時(shí)候,可能需要分開(kāi)機(jī)臺(tái),因此機(jī)臺(tái)都安裝滑輪,再固定在軌道上。由于該設(shè)備的分散控制特點(diǎn),正是應(yīng)用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)控制的主要原因。每個(gè)工藝的機(jī)臺(tái)都可以移動(dòng)分合操作,除了有獨(dú)立的參數(shù)設(shè)定和控制,還需要監(jiān)控其他機(jī)臺(tái)的狀況,因此臺(tái)達(dá)HMI的Ethernet方式一機(jī)多屏的快速數(shù)據(jù)傳輸功能,配合DeviceNet總線網(wǎng)絡(luò)連接正好滿足了該需求?刂剖疽鈭D如圖1。
    DeviceNet是一種比較合適的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案,采用臺(tái)達(dá)PLC的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)分散控制的網(wǎng)絡(luò)整合。這一款紙箱印刷機(jī)械每一個(gè)機(jī)臺(tái)都有6個(gè)或以上的機(jī)械定位,由于臺(tái)達(dá)SV系列PLC目前只有4路AB相高速計(jì)數(shù)器,所以每個(gè)機(jī)臺(tái)會(huì)用到2臺(tái)SV的PLC。而每一部分的微小調(diào)節(jié)都是利用變頻器和旋轉(zhuǎn)編碼器,配合PLC的高速計(jì)數(shù)器判斷完成,而臺(tái)達(dá)的SV系列PLC和E系列變頻器都有相應(yīng)的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案。如圖2所示。
 
1        控制系統(tǒng)構(gòu)成
    控制系統(tǒng)配置如表1所示。
 
控制架構(gòu)圖如圖3所示。
 
圖3控制架構(gòu)圖
 
    由于版面原因,編碼器數(shù)量不能全部標(biāo)示出來(lái)。另外,各個(gè)機(jī)構(gòu)的位置調(diào)整,只是在更換生產(chǎn)料號(hào)時(shí)才動(dòng)作,因此客戶為了節(jié)省成本,每個(gè)機(jī)臺(tái)只安裝2臺(tái)變頻器作調(diào)速定位,依靠外部接觸器切換各個(gè)機(jī)構(gòu)的電機(jī)工作,因此每次最多只有2個(gè)位置調(diào)整機(jī)構(gòu)同時(shí)動(dòng)作。人機(jī)界面通過(guò)Ethernet網(wǎng)絡(luò),先訪問(wèn)DeviceNet控制層的主站送料部PLC,再通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)到各個(gè)從站PLC。每一個(gè)機(jī)臺(tái)的2個(gè)PLC通過(guò)RS485的PLC-Link方式交換數(shù)據(jù)。地址(Node Address)分配如表2、3所示。
 
    由于設(shè)備層是各自PLC站點(diǎn)下屬的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò),因此可以定義相同的節(jié)點(diǎn)地址也不會(huì)產(chǎn)生干涉,反而方便編程(例如,套色1到套色4機(jī)構(gòu)相同,都可以使用相同的PLC程序)。
 
 
1        DeviceNetBuilder軟件調(diào)試
3.1  通訊連接
    通訊參數(shù)設(shè)定好后,選擇“網(wǎng)絡(luò)—在線”,即可以搜索網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備,當(dāng)搜索完畢后,選擇00號(hào)主站網(wǎng)絡(luò),會(huì)顯示出檢測(cè)到的網(wǎng)絡(luò)模塊和設(shè)備。選擇10號(hào)主站網(wǎng)絡(luò),會(huì)顯示出檢測(cè)到的網(wǎng)絡(luò)模塊和設(shè)備,如圖4所示。
圖4  選擇10號(hào)主站網(wǎng)絡(luò),會(huì)顯示出檢測(cè)到的網(wǎng)絡(luò)模塊和設(shè)備
 
3.2 模塊參數(shù)設(shè)置
    用鼠標(biāo)左鍵雙擊DNET Scanner主站模塊圖標(biāo),可以進(jìn)入主站模塊的“掃描模塊配置”工具,設(shè)定從站的掃描列表,以及寄存器的對(duì)應(yīng)設(shè)備(地址)映像表:
    分別連接到套色1、套色2、套色3、套色4、開(kāi)槽、模切、收集的主站PLC,切換到各個(gè)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò),并且編輯地址影射表,如圖5所示。
 
圖5  編輯地址影射表
 
配置好后,將PLC工作模式切換到停止,選擇“網(wǎng)絡(luò)—下載”,將設(shè)定好的參數(shù)下載到DeviceNet模塊中,下載完畢后,再運(yùn)行重新PLC。檢查主站DVPDNET-SL的“MS LED”和”NS LED”指示燈都是綠色,并顯示DeviceNet的通訊節(jié)點(diǎn)號(hào)。這樣DeviceNet的設(shè)定工作就基本完成。
 
1        結(jié)束語(yǔ)
    該設(shè)備整臺(tái)機(jī)器是按照高要求、高速度、高效率、可靠性及安全性而設(shè)計(jì)制造,最高送料頻率是200張/分鐘,最大進(jìn)紙尺寸1200×2400(毫米),能夠快速換單,操作調(diào)整方便,自動(dòng)歸零和自動(dòng)復(fù)位。所有間隙或定位數(shù)字化電動(dòng)調(diào)整。通過(guò)人機(jī)界面可儲(chǔ)存常用訂單,實(shí)現(xiàn)快速換單操作。而整套設(shè)備的技術(shù)亮點(diǎn)在于總線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,一方面簡(jiǎn)化設(shè)備制造的配線工作,減少配線時(shí)間,提高配線精確性;在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)建造或組裝設(shè)備時(shí),不再需要特殊配線規(guī)則和詳細(xì)數(shù)據(jù),或特殊培訓(xùn),簡(jiǎn)化了設(shè)備安裝工藝;另一個(gè)方面提高了設(shè)備用戶的監(jiān)控和維護(hù)效率,通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)可以減少生產(chǎn)和維護(hù)的工作,參數(shù)設(shè)定完畢后可以通過(guò)保存到HMI的配方,減少相同工藝的重復(fù)生產(chǎn)的調(diào)整和設(shè)置工作,使生產(chǎn)工作標(biāo)準(zhǔn)化,便于設(shè)備管理。并可以實(shí)現(xiàn)快速的網(wǎng)絡(luò)故障信息診斷,減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。總而言之,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是很好的應(yīng)用工具。
 
作者簡(jiǎn)介:
    林星華,出生于1974年2月,畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化專業(yè),具有十多年的自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn),目前就職于中達(dá)電通華南大區(qū),負(fù)責(zé)臺(tái)達(dá)PLC、HMI、AMD、AIC、ASD等機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)支持。
 

 
 
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