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模具培训知识:PCC控制模式在同向双螺杆挤出机中的应用2
已阅[514]次[2011/12/21]

软件编程的实现 

下位机PCC使用贝加莱公司的Automation Studio编程开发环境,组态、编程灵活、功能强盛,可以利便地对硬件进行组态,也可以使用一种或多种编程语言进行软件编程。编程语言面向用户,这使得控制程序的编程工作大大简化,开发调试极为利便。 

首先根据所选PCC型号及模块对硬件进行组态。然后添加系统任务、功能库和通信固件。最后对不同的轮回任务选择适当的任务周期时间,按照功能编写应用程序。图3为已完成的双螺杆塑料挤出机组态画面。

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图3、下位机AS组态画面

上位机采用海内自主研发基于产业网络平台的产业自动化软件组态王Kingview6.51作为SCADA进行组态编程。组态画面见图4。

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图4、上位机双螺杆挤出机组态的运行画面

因为PCC的所有程序及数据都在CPU上处理,它的I/O口都是在程序中调用的,所以编程时与硬件设备无关,因此编程极为轻易。 

软件编程主要针对以下几点: 

● 人机对话界面:可实时显示系统运行状态;对系统设备进行控制操纵;并可根据需要显示和设置系统运行数据、报警内容、修改工艺配方、实时趋势图、历史报表等。见图4。 

● 温度控制:温度控制由轮回任务1(Cyclic #1 -【10ms】)和轮回任务3(Cyclic #3 -【500ms】)的应用程序完成(C语言编写)。包括双回路智能化PID控制器运算和加热/冷却脉宽输出运算,利用PCC分时多任务特点,将PID调节与加热/冷却输出分时控制,并可根据优化指令自动优化PID参数,其控制精度可达±1℃。可读取各区实际温度、加热/冷却状态并在触摸屏上显示、修改温度设定值、PID参数等。 

● 调速控制:主驱动电机为直流电机,选用英国欧陆公司的E590系列直流调速器。喂料机选用西门子、ABB、三菱、台达等系列变频器进行调速控制。只需在数据任务(Data objects)的Datamod中定义好直流调速器及各种型号变频器的MODBUS数据通信格局,即可实现在应用程序中与设备无关的变量调用。操纵时可在IPC触摸屏上任意修改转速,实现主机、喂料机的精确速度给定。同时直流调速器、变频器将电流、转速等参数通过MODBUS通信反馈给主PCC,并在触摸屏长进行显示和进行超限报警保护控制。 

● 通信控制:主要包括PCC与IPC及PCC与直流调速器、变频器及其它智能仪表两大部门。在通信控制程序中了采用主从站智能分布式拓扑结构的MODBUS总线通信协议方式,将各种智能仪表以无格局方式与PCC建立通信连接,进行数据交换。 

● 联锁和逻辑控制:在轮回任务4(Cyclic #4 -【500ms】)中通过使用梯形图LAD或Automation BASIC语言完成的应用程序的编写。能够根据系统工艺要求实现自动控制,完成完美的逻辑控制。 

功能的实现及技术要点 

在控制系统设计及开发过程中,实现的功能及技术要点主要有: 

● 通过MODBUS方式实现PCC与直流调速器、变频器及其它智能仪表数据通信,即简化了编程难度,又减少了硬接线,节约了本钱、还进步了控制系统的可靠性。 

● 同向双螺杆塑料挤出机温度控制是控制系统的枢纽技术之一。控制的质量及不乱性将直接影响到混炼造粒的工艺流程和终极产品的质量。我们采用积木式机筒,多个温控区分别进行精确温度控制,PID加热/冷却双向控制,控制精度可达±1℃,确保同向双螺杆挤出机的正常运行。 

● 功能丰硕的系统状态及系统参数实时监控,各种参数实时修改。主机转速、喂料机转速、切粒机转速及其它调速设备实时调节。 

● 系统具有完善的保护功能及整机工艺控制联锁。泛起过电流、过载及熔体压力过高等异常情况时自动停机,保护设备。 

● 因为PCC采用了模块化结构,所以配置灵活利便;控制系统上的Ethernet网络接口和主从站结构方式,非常便于系统扩充和进级,并实现群控。 

● 抗干扰设计是控制系统中的主要内容之一。如强电弱电隔离、良好的接地系统、控制信号线采用屏蔽线、公道布线减少线间干扰等。确保控制系统的可靠运行。此外PCC各模块对I/O接口电路都采用了光电隔离技术,可有效按捺干扰信号。 

● 通过基于Web的上位机组态软件HTML格局向网络发布工程,使用尺度的浏览器(如IE),可以实时地查看图形显示,历史曲线,报警信息,同时根据权限进行报警应答,变量修改等操纵。轻松实现远程查询、远程故障诊断与故障处理。 

● 对程序稍加修改,既同样适合于双转子连续混炼机和双阶挤出机的控制。 

● 对控制点数较少的控制系统,为降低本钱,增强市场竞争,也可使用B&R2003系列PCC。 

结束语 

根据上述对整个控制系统的分析阐述,我们可知同向双螺杆挤出机控制系统对自动化程度要求较高,控制复杂。采用PCC后,整个控制系统在提高前辈性、可靠性、控制精度和功能诸多方面都达到了较高的水平,保证了挤出机的运行不乱、安全可靠。目前我们使用PCC研制的同向双螺杆塑料挤出机、双转子连续混炼机和双阶挤出机,在海内外已经成功应用了数十台(套)。
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