工控机IPC1还有一个重要的任务就是控制并驱动前扫描测厚装置,检测并显示薄膜厚片的厚度,以及显示传动子系统、温控子系统的关键工艺参数情况,便于工艺技术人员及时调整相关参数,保证产品质量。工控机IPC2主要用于控制、驱动后扫描测厚装置,检测并显示成品膜的厚度,产品的Zui终公差分布情况在这里得到充分的体现。IPC1与IPC2被置于同一个电控柜中,由于距离相隔很近,采用RS-232C通讯方式将它们连接起来,进行数据共享。这两台工控机共同构成了薄膜测厚子系统。
2.3 一个集散控制流程简例
图4所示是该集散控制系统对其中的后处理电机进行控制的过程,图中2、3、6、7、9表示CC-Link网络,1和8表示从站(21#~24#)通过其RS-422编程口与单片机进行数据交换,4和5表示从站(17#~20#)通过其485BD板卡与直流调速器进行RS-422数据通讯。
CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序,10 MB数据,集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0
CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序,集成 2PN接口,1 以太网接口,1DP接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3PN/DP:1 MB 程序,5MB 数据;10 ns;集成 2PN 接口,1以太网接口,1DP接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN,500K程序,3M数据,集成2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU1513-1 PN:300 KB程序,1.5 MB 数据;40 ns;集成 2PN接口,6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1PN:150 KB 程序,1MB 数据;60 ns;集成2PN接口,6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1PN, 200KB程序,1MB数据6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU1510SP-1 PN, 100KB程序,750KB数据6ES7507-0RA00-0AB0
PS:60 W,额定输入电压 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0
PS:60 W, 额定输入电压 DC 24/48/60 V 6ES7505-0KA00-0AB0
PS:25 W,额定输入电压 DC 24 V 6ES7532-5HF00-0AB0
AQ 8:模拟输出模块,8AQ,U/I ,高速 6ES7532-5NB00-0AB0
AQ 2: 模拟输出模块,2 AQXU/I,标准型,25mm,包含前连接器6ES7532-5HD00-0AB0
AQ 4:模拟输出模块,4AQ,U/I 6ES7531-7NF10-0AB0
AI 8:模拟输入模块,8AI,U/I,高速 6ES7531-7QD00-0AB0
AI 4: 模拟输出模块: XU/I/RTD/TC ST,25mm,包含前连接器6ES7531-7KF00-0AB0
AI 8:模拟输入模块,8AI,U/I/RTD/TC6ES7534-7QE00-0AB0
AI4/AQ2:模拟量输入/输出模块4AI,2AO,标准型,25mm,包含前连接器6ES7523-1BL00-0AA0
DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0.5ABA,包含前连接器.6ES7522-5HF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,8DQ,继电器,230 V AC/ 5A 6ES7522-5FF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,8DQ,可控硅,230V AC/ 2A6ES7522-1BL00-0AB0
DQ 32:数字输出模块,32DQ,晶体管,24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BH00-0AB0
DQ 16:数字输出模块,16DQ,晶体管,24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,高性能 8DQ,晶体管,24VDC/2A 6ES7522-1BL10-0AA0
DQ 32x24VDC/0.5A BA ,包含前连接器
来自码盘的数值经1、2、3、4传输后,进入DC调速器6,作为后处理电机的速度设定值,该调速器与光码共同组成一个独立的转速闭环控制系统。后处理电机的实际转速值经5、6、7、8传输后,转换为当前的薄膜生产线的线速度,由LED显示出来,供操作人员使用,该线速度还经由9被传输至IPC1,供工艺技术人员集中使用。
3 集散控制子系统设计
由于BOPP薄膜生产线的生产工艺复杂、生产设备及种类繁多、安装地点较为分散,该集散控制系统涉及多CPU类型(PLC、IPC、单片机)、多种通讯网络结构(CC-Link、RS-422、RS-485、RS-232C),它们共同组成一个有机的整体。本文设计的集散控制系统在控制功能上可以分为四类控制子系统:速度链传动控制系统、温控系统、测厚系统和辅助控制系统。
3.1 速度链传动控制系统
(1)速度链传动。生产线的主传动系统由挤出机电机、冷辊电机、慢速辊电机、快速辊电机、横拉辊电机、后处理电机、上卷电机、收卷1电机和收卷2电机组成,它们分别由DC调速器1~调速器9来驱动,电机转速设定值由操控台上的码盘值间接给出。根据生产工艺的要求,除挤出机电机单独控制外,其余7台电机(注:收卷1和收卷2不使用)必须保持严格的同步速度,即要求按照特定的速度链进行增/减速,且本级电机的速度变化只能影响本级和后续各级,不允许改变前面各级电机的速度。