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臺達網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在無紡布生產(chǎn)線中的應(yīng)用

中達電通股份有限公司
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【摘要】本文主要介紹了臺達通過網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品整合,將其應(yīng)用于高速針刺機(無紡布)的系統(tǒng)控制。
【Abstract】This paper mainly introduces the Delta network products integration, and its application in high speed needle-punching machine (non-woven) system control.
關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品;無紡布;系統(tǒng)控制
Keywords】network Products;non-woven fabric;system control
 
    無紡布又稱之為不織布,是新一代環(huán)保材料,具有強力好、透氣防水、環(huán)保、柔韌、無毒無味、廉價等優(yōu)點。適用于農(nóng)用薄膜、鞋材、制革、床墊、子母被、裝飾、化工、印刷、汽車、建材、家具等行業(yè),包括服裝襯布、醫(yī)療手術(shù)衣、口罩、帽、床單、禮品袋等等,受到廣泛民用品制造廠家的青睞。而針刺設(shè)備是制造無紡布的主要設(shè)備之一。本文主要介紹臺達網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品整合應(yīng)用于高速針刺機(無紡布)系統(tǒng)控制,本次共2條生產(chǎn)線成功應(yīng)用,其中,一條生產(chǎn)線為5組針刺,另一條生產(chǎn)線4組針刺。以下以5組針刺為說明,4組針刺應(yīng)用同一控制。
 
 
1、項目簡介
    無紡布生產(chǎn)線設(shè)備主要有分為兩部分——前紡和針刺。前紡包括:送棉箱、松開機、氣壓棉箱、梳理機、鋪網(wǎng)機;針刺包括:針刺機組(根據(jù)用戶需求選擇機組)、燙平、儲布架、壓輥、收卷。其中根據(jù)針刺所對應(yīng)的刺位可分為:倒刺、正刺、異位對刺。
    針刺機傳統(tǒng)的控制一般是一組設(shè)備使用1臺PLC、1臺HMI、AMD進行控制(MODBUS通訊)。操作方便,但是布線及通訊復(fù)雜,抗干擾性能差,通訊距離短。此外,傳統(tǒng)控制,大量的通訊程序使小型的PLC的內(nèi)存(16k steps)受到極大的考驗。因為設(shè)備要求通訊速率高、PLC程序內(nèi)存大等問題,大部分設(shè)備廠商都選用S7-300、三菱Q系列等大中型PLC進行控制。整體生產(chǎn)線設(shè)備及生產(chǎn)工藝主要參數(shù)如圖1所示。
 

圖1 整體生產(chǎn)線設(shè)備及生產(chǎn)工藝主要參數(shù)
 
 
2、設(shè)備示意圖及控制工藝
    設(shè)備示意圖如圖2所示,生產(chǎn)線控制模式主要有:手動控制、單機自動、整線控制。機械主要參數(shù)有:針刺修正系數(shù)、入料傳動系數(shù)、出料傳動系數(shù)、布針密度、速度修正系數(shù)。機械參數(shù)主要用于主要生產(chǎn)參數(shù)有:針刺密度、針刺頻率(針頻)、入料速度、出入料速度牽伸比、托網(wǎng)上下限、剝網(wǎng)上下限、原點設(shè)置。其中,機械參數(shù)主要做為實際運行速度校正調(diào)整。生產(chǎn)參數(shù)倒刺、正刺只有1組托網(wǎng)上下限、剝網(wǎng)上下限、原點設(shè)置,如圖3所示。異位對刺設(shè)置區(qū)有2組托網(wǎng)上下限、剝網(wǎng)上下限、原點設(shè)置,如圖4所示。
           
圖2  設(shè)備示意圖
 
 
    在整線控制模式下,選擇單組旁通(穿越)功能,出入料正刺運行,針刺停止。所有速度取決于前紡速度(前級速度),即改變前級速度所有速度都會自動更變,同時,速度的加減不影響針刺密度。
 

圖3  生產(chǎn)參數(shù)倒刺、正刺只有1組托網(wǎng)上下限、剝網(wǎng)上下限、原點設(shè)置
 

    圖4  異位對刺設(shè)置區(qū)有2組托網(wǎng)上下限、剝網(wǎng)上下限、原點設(shè)置
 
 
    生產(chǎn)所有工藝參數(shù)可通過HMI的16bit配方存儲,同時,可添加當(dāng)前配方產(chǎn)品名稱備注,如圖5所示。
                   
 
圖5  生產(chǎn)所有工藝參數(shù)可通過HMI的16bit配方存儲
 
3、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖如如6所示。
 
               
圖6 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖
 
4、網(wǎng)絡(luò)控制組態(tài)
    PLC及HMI參數(shù)設(shè)置
    由于本次HMI(DOP-B10E615)應(yīng)用跟PLC(DVP28SV00R)通訊走的是Ethernet,因此我們需設(shè)置HMI跟PLC所對應(yīng)的IP地址(DVPEN01-SL默認網(wǎng)關(guān)為192.168.1.5)。通訊設(shè)置見圖7。
 
                           圖7  通訊設(shè)置

    CANopen
設(shè)置及程序應(yīng)用
    本次應(yīng)用,所有變頻器都選用C2000進行控制?刂颇J綖镃ANopen總線控制。組態(tài)圖如圖8所示。
 
                           
圖8 組態(tài)圖
 
    CANopen總線控制節(jié)點配置設(shè)置是CANopen協(xié)議必不可少的。以下配置僅以1號節(jié)點為說明,其他節(jié)點配置相同。
    主站模式設(shè)置。首先選擇“網(wǎng)絡(luò)”后,再選擇“主站參數(shù)”。本例為CANopen為Master。如圖9所示.
 
 
                    圖9  主站配置
 
    PDO配置設(shè)置。PDO分為Receive PDO和Transmit PDO,可根據(jù)實際工藝要求選擇相應(yīng)的PDO。本次應(yīng)用PDO設(shè)置分別為:
    Receive PDO:Output frequency(輸出頻率)、Output current(輸出電流)、Output voltage(輸出電壓)、Error code(錯誤信息)。同時,選擇傳輸類別。如圖10所示。
 
  
                              圖10  Receive PD0配置設(shè)置
    Transmit PDO:Operation command(操作命令)、Frequencycommand(頻率命令),同時,選擇傳輸類別。如圖11所示。

                      圖11  Transmit PD0配置設(shè)置
 
    讀取Master相關(guān)配置信息,即PDO所對應(yīng)的D存儲單元地址。如圖12所示。
                             圖12  節(jié)點列表配置
 
5、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品特點
Ethernet特點
    高效系統(tǒng)響應(yīng)時間,100BASE-TX (100Mbit/s,10Mbit/s)增加擴充節(jié)點(依路由器設(shè)定 )符合TCP/IP協(xié)定的手/自動資料連結(jié)設(shè)定(最大連接4埠),支持  由DHCP自動提供IP地址給電腦,共通通訊協(xié)定——Modbus TCP。
    郵件功能延伸。SMTP提供四組e-mail帳號供設(shè)定。
    自動校正PLC時間(SNTP)、密碼保護功能、簡易防火墻保護功能。
    CANopen特點
    臺達DVPCOPM-SL為SV系列左側(cè)擴展模塊,支持CANopen(標準DS301或DS4.02)協(xié)議。與SV連接使用CANopen總線應(yīng)用時,DVPCOPM-SL(Master)負責(zé)PLC與總在線所有從站數(shù)據(jù)的交換。Master將PLC數(shù)據(jù)傳送到總在線的各各從站,實現(xiàn)主從站間的數(shù)據(jù)交換。主要功能特點如下:
    *靈活通訊地址設(shè)置。通過地址開關(guān)設(shè)定合法地址1-127。
    *可靠快速的通訊速率。根據(jù)實際應(yīng)用情況選擇對應(yīng)波特率:10kbps、20kbps、50kbps、150kbps、250kbps、500kbps、800kbps、1Mbps。本例使用1M通訊速率取代傳統(tǒng)的MODBUS (9600 E,7,1)。
    *支持PDO、SDO、EmergencyProtocol服務(wù)。RxPDO最大支持200個,數(shù)據(jù)(16Bit、INT、UINT、WORD)最大支持390個字節(jié);TxPDO最大支持200個,數(shù)據(jù)(16Bit、INT、UINT、WORD)最大支持390個字節(jié);每個從站最多可配置8個RxPDO和8個TxPDO。
    *支持事件觸發(fā)、時間觸發(fā)、同步周期、同步非周期傳輸。
    *傳統(tǒng)的MODBUS通訊程序復(fù)雜,通訊實效慢,同時,占用主機大量內(nèi)存。DVPCOPM-SL方便快捷的映像數(shù)據(jù)區(qū)的應(yīng)用,不但解決了繁瑣的讀寫程序內(nèi)存,同時,大大減少了主機運行的掃描周期。
    *傳輸距離遠。最高可傳輸距離為5000M(10kbps),本例使用25M(1M bps)。
優(yōu)越的抗干擾特性。
 
6、系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)置
系統(tǒng)應(yīng)用配置如表1所示。
              表1  系統(tǒng)應(yīng)用配置
 
7、總結(jié)
 
    實際使用證明,CANopen總線的應(yīng)用以通訊速率快、通訊距離遠、程序簡便(大大減輕占用主機程序容量)、布線簡單、抗干擾能力強、易維護等優(yōu)勢,取代了MODBUS傳輸速率慢,通訊距離短、編寫程序復(fù)雜、控制程序容量大、易干擾、布線繁瑣等傳統(tǒng)控制模式。同時,相對主流ProfiBus、CC-Link、Modicon等控制總線來說,性價比獲得了用戶的良好評價及認可。
    此外,常見的陶瓷窯爐生產(chǎn)線、污水處理、玻璃設(shè)備、塑料輪胎、印刷等行業(yè)應(yīng)用技術(shù),對數(shù)據(jù)高速采集、集成監(jiān)控、數(shù)據(jù)交換等類似控制,均可采用以上方案得于實現(xiàn)控制。

 
 
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