方便面生產(chǎn)線自動化控制的運(yùn)用
引言:08年新勞動合同法的頒布和實(shí)施,對于屬于勞動密集型的中國食品企業(yè)來說,zui大的挑戰(zhàn)就是如何控制人力成本的增加。
提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化控制的程度,控制每條生產(chǎn)線上工人的數(shù)量,可以很好的控制企業(yè)的用工成本。
現(xiàn)以博揚(yáng)方便面生產(chǎn)線的自動化控制為例,一起探討下該如何去提高設(shè)備的自動化控制程度。有利于方便面生產(chǎn)企業(yè)對照現(xiàn)有設(shè)備,進(jìn)行自動化控制程度的提高!
博揚(yáng)機(jī)械是一家專業(yè)設(shè)計(jì)、制造方便面生產(chǎn)線設(shè)備的廠家,擁有大批的多年專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師和制造技工,同時配備*的數(shù)控回工設(shè)備和各種高精密度加工機(jī)床,為面制品廠家提供*的產(chǎn)品和全套的解決方案。
博揚(yáng)方便面生產(chǎn)線,采用模塊化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)合理,方便組線,采用*的控制理論,整條線使用世界SCHNEIDER的PLC和變頻器控制,性能穩(wěn)定,自動化程度高,并且操作簡單,容易上手。所有的生產(chǎn)工藝流程都可以通過PLC自動控制,并帶有自動跟蹤、同步、記憶、連鎖保護(hù)的功能。
現(xiàn)將各部分電氣功能做簡單介紹:
一.
和面機(jī)系統(tǒng):
1.根據(jù)工藝要求自動計(jì)量鹽水;
2.根據(jù)生產(chǎn)流程設(shè)定,自動完成加水,面團(tuán)攪拌;
3.光電開關(guān)檢測
輸送帶上面團(tuán)狀況,及時通知操作工落面。(各工藝段在觸摸屏上設(shè)定時間跟攪拌速度)
二.復(fù)合
壓片機(jī)系統(tǒng):
1.通過模擬量光電開關(guān)反饋面片的高度信息,自動調(diào)整復(fù)合機(jī)的運(yùn)行頻率,以保持復(fù)合機(jī)跟*組壓輥間的面片高度;
2.通過復(fù)合機(jī)料斗內(nèi)的光電開關(guān)反饋的料位狀況,自動控制面團(tuán)輸送機(jī)與和面機(jī)的運(yùn)行,以保持復(fù)合機(jī)內(nèi)有適量的面料;
3.跟連續(xù)壓片機(jī)PLC通訊,根據(jù)壓片機(jī)的運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
三.連續(xù)壓片機(jī)系統(tǒng):
1.通過以太網(wǎng)跟油炸機(jī)通訊,根據(jù)分排切斷機(jī)的運(yùn)行狀況以及運(yùn)行速度,決定第七組壓輥的運(yùn)行;
2.剩余的六組壓輥,根據(jù)各自的模擬量光電開關(guān)反饋的面片的高度信息,自動調(diào)整運(yùn)行頻率,以保持每一組壓輥間的面片高度;
3.制波網(wǎng)和面刀根據(jù)第七組壓輥的速度自動調(diào)節(jié),以保持合適的波形,操作工可以在現(xiàn)場進(jìn)行微調(diào);
4.整條生產(chǎn)線速度以切斷為基準(zhǔn),保持同步。
四.油炸機(jī)系統(tǒng):
1.根據(jù)生產(chǎn)要求,決定切斷的運(yùn)行速度;
2.在工藝要求的范圍內(nèi),保證面片的厚度,長度,波型,克重;
3.保持生產(chǎn)線內(nèi)各工藝段的同步性,并自動記憶位置,同步位置一旦確定,即便因?yàn)槭謩釉斐闪隋e位,打回系統(tǒng)自動后幾秒中內(nèi)自動追蹤回同步狀態(tài)。
本方便面生產(chǎn)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖如下:
如上所示,系統(tǒng)包含四個PLC子站:和面機(jī)系統(tǒng),壓片機(jī)系統(tǒng),復(fù)合機(jī)系統(tǒng),油炸機(jī)系統(tǒng)(選用的是施耐德的TWDLCAE40DRF型PLC);還有三個人機(jī)操作子站:和面機(jī)人機(jī)站,壓延機(jī)人機(jī)站,油炸機(jī)人機(jī)站(選用的是施耐德的XBTGT5330型觸摸屏)。各子站間通過工業(yè)以太網(wǎng)用ModbusTCP/IP協(xié)議通訊。采用*的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口方便以后可以將生產(chǎn)線接入公司ERP系統(tǒng),集中統(tǒng)一控制。由于工業(yè)自動化系統(tǒng)正向分布化、智能化的實(shí)時控制方面發(fā)展,要求企業(yè)從現(xiàn)場控制層到管理層能實(shí)現(xiàn)全面的無縫信息集成,并提供一個開放的基礎(chǔ)構(gòu)架。工業(yè)以太網(wǎng)正是提供了這么一個平臺,它的優(yōu)點(diǎn)有:
(1)具有相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸速率,能提供足夠的帶寬;
(2)由于具有相同的通信協(xié)議,Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT(信息技術(shù))世界;
(3)能在同一總線上運(yùn)行不同的傳輸協(xié)議,從而能建立企業(yè)的公共網(wǎng)絡(luò)平臺或基礎(chǔ)構(gòu)架;
(4)在整個網(wǎng)絡(luò)中,運(yùn)用了交互式和開放的數(shù)據(jù)存取技術(shù);
(5)沿用多年,已為眾多的技術(shù)人員所熟悉,市場上能提供廣泛的設(shè)置、維護(hù)和診斷工具,成為事實(shí)上的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);
(6)允許使用不同的物理介質(zhì)和構(gòu)成不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)選用的是施耐德Twido系列PLC(TWDLCAE40DRF),它自帶以太網(wǎng)口,支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU和MODBUS-TCP協(xié)議,組網(wǎng)簡單,成本低。結(jié)構(gòu)緊湊、基本性能、功能豐富、性能價格比高。
系統(tǒng)中的人機(jī)站選用的是施耐德的XBTGT5330型觸摸屏。對操作人員來說,觸摸屏非常的直觀,簡單易學(xué)。對開發(fā)人員來說觸摸屏修改簡單,系統(tǒng)穩(wěn)定,不易出錯,易于維護(hù)
PLC站配置TWDNC01M模塊,通過CANOPEN分支器用CANOPEN協(xié)議跟各變頻器通訊,控制變頻器的啟動,運(yùn)行速度,并將各電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行速度,電流等參數(shù)反饋給PLC。CANOpen是一種基于CAN的高層協(xié)議。速率高達(dá)1M的CANopen總線,具備抗干擾性強(qiáng)、高速、實(shí)時的優(yōu)點(diǎn)。CANopen通過PDO、SDO、NMT等通訊對象,方便了總線的管理和應(yīng)用,是一種具有靈活配置功能的標(biāo)準(zhǔn)嵌入式網(wǎng)絡(luò)。CANOPEN是為運(yùn)動導(dǎo)向機(jī)器所設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)絡(luò),如今,它被運(yùn)用于許多領(lǐng)域,如醫(yī)療設(shè)備,海事電子,公共運(yùn)輸,建筑自動化等。
系統(tǒng)選用的是施耐德的ATV3型交流變頻器。ATV31交流變頻器是施耐德公司ATV系列新一代產(chǎn)品的旗艦產(chǎn)品。ATV31提供豐富的軟件功能,并且操作簡便,體積小,節(jié)省空間。另外ATV31本體提供兩種通訊方式,提供內(nèi)置濾波器,與環(huán)境和諧共處。
以上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選型配置,在反復(fù)的運(yùn)行生產(chǎn)過程中得以證實(shí),已是非常穩(wěn)定和成熟,同時也歡迎大家給我們多多提出寶貴意見。
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:談亮鴻(廣州市博揚(yáng)機(jī)械制造有限公司設(shè)計(jì)總工程師)
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