鋁型材全主動 化出產線的電源接口整合實戰(zhàn)

1、 媒介

跟著 工業(yè)節(jié)制 手藝 的不休成長 ，國內鋁型材氧化線節(jié)制 體式格局 由傳統(tǒng)的手動節(jié)制 模式慢慢過渡到全主動 節(jié)制 模式。因為 氧化臨盆 線承建商較多，各家的節(jié)制 方案也不盡溝通 ，造成臨盆 線與外觀處置電源的數(shù)據(jù)交互體式格局 存在很多 差別 。本文首要 介紹這些差別 的特點，并供應 解決方案知足 分歧 類型氧化線主動 節(jié)制 系統(tǒng)的接口要求。

2、 鋁型材氧化線臨盆 進程 節(jié)制 的近況

在手動臨盆 線上，臨盆 現(xiàn)場的情況 平日 是比力卑劣 的，高溫、濕潤 、刺激的空氣，城市影響操作者的精力 狀況 ，要做到長時候 手眼正確 的共同，操作精確到位還是比力堅苦的。在臨盆 現(xiàn)場常常 可以看到：操作者不按要求操作，呈現(xiàn)取錯料、放錯槽、工件掛破工藝槽體的防腐層等現(xiàn)象，乃至 呈現(xiàn)把電泳料做成封孔料的嚴重毛病 。

在主動 臨盆 線上，主動 行車的節(jié)制 系統(tǒng)焦點 是PLC，這是一種工業(yè)用的計較機系統(tǒng)，可以根據(jù) 預設好的法式 （固然 這類 法式 是可以改變的），嚴酷而精確的完成各類 工藝動作。所以主動 行車的運行是很是靠得住 的。

投產較早的氧化線采取 全手動節(jié)制 模式，臨盆 線上的行車節(jié)制 和 電源裝備 的節(jié)制 完全依托 臨盆 一線員工手動操作，人工本錢 愈來愈 高，并且 現(xiàn)場侵蝕 性氣體和噪音對員工身心健康有較年夜 影響，也致使 員工流掉 率較高。同時，臨盆 效力 和制品 率的提高依靠 于員工的小我 妙技 、德行和根基 本質 ，臨盆 平安 得不到包管 。這類 模式今朝 首要 存在于臥式氧化線和一部門立式氧化線中。

跟著 工藝和工業(yè)節(jié)制 手藝 的不休成長 ，氧化線臨盆 進程 主動 化節(jié)制 成為必定 。國內較早的全主動 化氧化線首要 由日本、韓國的臨盆 線承建商設計，如今 國內臨盆 線承建商年夜 多也把握 了這類 全主動 化的臨盆 節(jié)制 手藝 ，在性價歧 面具有顯著優(yōu)勢。最近幾年來，半主動 或全主動 氧化臨盆 線已成為主流。

3、 全手動氧化線配套電源裝備 的節(jié)制

為之配套的外觀處置電源與臨盆 線不存在接口的問題，但在人工操作體式格局 上，可供應 兩種模式：

a)槽邊手動節(jié)制

這類 模式下，每臺電源裝備 配備一臺遠控操作箱，遠控箱放置于對應的槽體旁邊，既可做成箱式掛在墻上，也可做成立柱型置于槽邊。遠控箱摒棄了以往配備時候 繼電器加電表和開關按鈕的模式，設置裝備擺設 了智能觸摸屏、聲光提醒 和報警唆使器，與電源裝備 采取 RS485體式格局 和硬接點體式格局 互換數(shù)據(jù)，可以按照工藝的要求設置和存儲多種電源運行參數(shù)（包孕 軟啟動、軟關機、輸出電壓電流、各時段運行時候 等），節(jié)制 電源的啟停，具有功能富厚、操作簡單、顯示清楚 的長處 。

b)電源集中節(jié)制 臺

與槽邊節(jié)制 分歧 的地方 在于，對所有電源的節(jié)制 集中在一個臺面完成，如許 可以改良 員工的工作情況 ，也有益 于監(jiān)測整條氧化線的臨盆 進程 。

在全手動氧化線上，電源裝備 也可實現(xiàn)半主動 或全主動 節(jié)制 ，具體的實現(xiàn)體式格局 與主動 化氧化線基底細同，只是電源開停機指令和運行參數(shù)設置來自于上料區(qū)的計較機。

4、 電源裝備 與主動 化氧化線的硬件接口方案

今朝 活躍于國內的主動 化氧化線承建商有近十家，每家都有各自的特點 ，主動 化水平 還有半主動 和全主動 之分。是以 ，對電源接口的要求可謂八門五花 。綜合我們最近幾年來配套幾十條主動 化氧化線的經(jīng)驗，電源裝備 與臨盆 線的接口方案可分為四類：

1．專用PLC收集

今朝 氧化線中常見的專用PLC收集 有三菱的MELSECNET收集 和西門子的PROFIBUS-DP收集 。

MELSECNET是三菱開辟 的專用數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)，通信 介質有同軸電纜、雙絞線、光纜等多種體式格局 。MELSECNET采取 令牌傳遞的體式格局 輪回 分派 分派 發(fā)送權，收集 中所有站點同享 統(tǒng)一 數(shù)據(jù)地址空間，平日 傳輸速度 10Mbps，利用 光纖介質時速度 可達25Mbps。

PROFIBUS-DP是一種基于RS485的高速數(shù)據(jù)傳輸，支撐 單主站和多主站的收集 。主站間經(jīng)由過程 令牌傳遞總線節(jié)制 權，主站經(jīng)由過程 及時 掃描從站來讀寫從站數(shù)據(jù)。PROFIBUS-DP最高傳輸速度 可達12Mbps，物理層支撐 電纜和光纜。任何第三方支撐 PROFIBUS-DP和談 的產物 ，都可 以經(jīng)由過程 產物 定制的GSD(電子設置數(shù)據(jù)文件)插手到現(xiàn)有的收集 組態(tài)中去。

2．工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)是在互換以太網(wǎng)的根蒂根基 上，提高了收集 平安 性、可操作性和及時 性的一種更高尺度 的收集 。今朝 年夜 部門PLC廠商都有直接支撐 以太網(wǎng)的CPU或通信 模塊，分歧 廠家裝備 之間可以很是簡單的實現(xiàn)收集 互聯(lián)。以太網(wǎng)的物理層毗連體式格局 首要 有：屏障 網(wǎng)線、光纖、無線傳輸(WIFI)，此中WIFI在移開工 作的裝備 上有很是普遍 的運用 。

3．現(xiàn)場總線

除 專用的PLC現(xiàn)場總線，其它的現(xiàn)場總線也可用于臨盆 主動 化系統(tǒng)與電源裝備 的毗連，此中典型的代表是Modbus。Modbus是一種開放的主從通信 和談 ，首要 界說 了數(shù)據(jù)鏈路層尺度 ，物理層可所以 串行口(RS232、RS485、RS422)和以太網(wǎng)(TCP)。Modbus收集 中有一個主站和一個或多個從站，采納主站查詢，從站應對 的模式通信 ，從站經(jīng)由過程 站地址進行辨認 。

4．硬接點

在這類 毗連體式格局 下，開關量傳遞經(jīng)由過程 繼電器接點進行，用于傳遞電源的運行/截至、故障、預備 好等狀況 和 開/停機指令旌旗燈號 。摹擬 量傳遞經(jīng)由過程 D/A和A/D進行，用于調劑 電源的輸出電壓或電流。這類 體式格局 比力簡單，可是信息量太少，并且 無顯著的本錢 優(yōu)勢，所以較少采取 。

5、 電源裝備 與主動 化氧化線的數(shù)據(jù)互換

不管 在物理層面采取 何種硬件接口方案，從收集 的運用 層面而言，主動 化臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)與電源裝備 的數(shù)據(jù)互換都是統(tǒng)一的。電源裝備 主動 運行的節(jié)制 邏輯可由下圖默示。

電源裝備 在具有 通電前提 后向CCR(臨盆 線系統(tǒng))發(fā)送“Ready”旌旗燈號 ；CCR將型材送入對應工藝槽后發(fā)送“Crane In”(吊車到位)旌旗燈號 給電源裝備 ，同時順次 發(fā)送“Data Request”(數(shù)據(jù)發(fā)送要求 )和"Control Data"(節(jié)制 數(shù)據(jù))給電源裝備 ；電源裝備 向CCR發(fā)送"Data Answer"(數(shù)據(jù)應對 )注解 其收到的節(jié)制 數(shù)據(jù)無誤；CCR復位數(shù)據(jù)要求 指令；電源裝備 遵照 設定的參數(shù)開機直至設定的工作時候 到后主動 停機。

6、 電源中控臺的設計

分歧 的項目、分歧 的臨盆 線承建商都有各自的接口方案，為了順應 分歧 的收集 物理層毗連的需要，若是電源裝備 直接與臨盆 線主動 化節(jié)制 系統(tǒng)對接，氧化線上所有的電源裝備 必需 有響應 的物理接口。如許 一來，電源設計的尺度 化將難以實現(xiàn)，且會帶來設計工作量年夜 、本錢 上升、保護 堅苦等諸多問題。

有用 且又經(jīng)濟的解決方案是設置裝備擺設 一個電源中控臺。

如上圖所示，電源中控臺作為電源裝備 與臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的橋梁，闡揚了承先啟后 的感化 。一方面，經(jīng)由過程 電源中控臺可以知足 分歧 類型臨盆 線主動 化節(jié)制 系統(tǒng)的接口要求，電源本體設計可以實現(xiàn)尺度 化；另外一 方面，當臨盆 線主動 化系統(tǒng)呈現(xiàn)故障時，電源中控臺作為電源裝備 的人工操作界面繼續(xù)下發(fā)工作指令。

電源中控臺有兩種節(jié)制 體式格局 可供選擇：手動模式和主動 模式。在手動模式下，電源中控臺負責供應 氧化線上所有電源裝備 的操作界面，所有電源的參數(shù)設置、開停機節(jié)制 均由操作人員在觸摸屏上完成；在主動 模式下，臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)經(jīng)由過程 通信 體式格局 對所有電源進行節(jié)制 經(jīng)管，可共同臨盆 線實現(xiàn)氧化線全主動 臨盆 。

具體而言，電源中控臺功能以下 ：

（1） 監(jiān)督功能：觸摸屏上及時 查看所有電源運行狀況 、工作參數(shù)；

（2） 操作功能：經(jīng)由過程 觸摸屏可進行開停機、參數(shù)設置等操作；

（3） 節(jié)制 體式格局 ：手動節(jié)制 /臨盆 線全主動 節(jié)制 ；

（4） 提醒功能：電源工作竣事 蜂鳴唆使燈鳴響，電源故障時觸摸屏蜂鳴報警；

（5） 應急處置：中控臺為每一個 槽設置裝備擺設 1個緊停按鈕，告急情況下可當即停機；

（6） 工藝共同：按照定單 鋁型材膜厚、面積，主動 計較氧化硅機輸出電流和氧化時候 ；按照定單 的著色要求主動 選擇預先設定的配套著色參數(shù)；

（7） 通信 功能：包孕 與電源的通信 、與臨盆 線的通信 。

得益于主動 化手藝 的飛速成長 ，電源中控臺的具體實現(xiàn)體式格局 有沒有 數(shù)種，可以作為一個專題進行商量 。電源中控臺設計的基來源根基 則是成熟靠得住 、易于操作、性價比高。下圖是我公司為某年夜 型鋁材廠設計制造的電源中控臺的一個實例。

電源中控臺為每一個 工藝槽設置裝備擺設 一臺三菱中型PLC，負責與工藝槽對應的電源裝備 進行PROFIBUS-DP通信 、與臨盆 線PLC相互 傳遞臨盆 信息完玉成 主動 化進程 。電源裝備 均連入DP收集 ，可以向收集 供應 裝備 的開停機狀況 、故障狀況 、輸出電壓、輸出電流、工作時候 等信息；同時電源中控臺的PLC經(jīng)由過程 DP收集 下發(fā)從臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)收到的各類 指令。每一個 工作槽配備一個年夜 尺寸觸摸屏，用于察看各整流電源的工作狀況 和 整流電源的輸出參數(shù)。

7、 結論

扼要 介紹了鋁型材氧化線臨盆 進程 節(jié)制 的近況 ,重點論述 了全主動 氧化臨盆 線與電源裝備 的接口方案和根基 的節(jié)制 邏輯，為了知足 各類 類型臨盆 線接口的要求，電源中控臺的設計是樞紐。本文并給出了一個具體電源中控臺設計實例。分歧 的鋁型材主動 化臨盆 線，與其配套的電源裝備 之間具有分歧 的接口方案，如專用PLC收集 、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、硬接點等。為實現(xiàn)配套電源的尺度 化設計，有用 且又經(jīng)濟的解決方案是設置裝備擺設 一個電源中控臺，將其作為電源裝備 與臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的橋梁，闡揚承先啟后 的感化 。電源中控臺可基于成熟靠得住 、易于操作、性價比高的原則，按照臨盆 線及現(xiàn)場的具體情況天真 設計。