鋁型材全主動(dòng) 化出產(chǎn)線的電源接口整合實(shí)戰(zhàn)

1、 媒介

跟著 工業(yè)節(jié)制 手藝 的不休成長(zhǎng) ，國(guó)內(nèi)鋁型材氧化線節(jié)制 體式格局 由傳統(tǒng)的手動(dòng)節(jié)制 模式慢慢過(guò)渡到全主動(dòng) 節(jié)制 模式。因?yàn)?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(diǎn)，并供應(yīng) 解決方案知足 分歧 類(lèi)型氧化線主動(dòng) 節(jié)制 系統(tǒng)的接口要求。

2、 鋁型材氧化線臨盆 進(jìn)程 節(jié)制 的近況

在手動(dòng)臨盆 線上，臨盆 現(xiàn)場(chǎng)的情況 平日 是比力卑劣 的，高溫、濕潤(rùn) 、刺激的空氣，城市影響操作者的精力 狀況 ，要做到長(zhǎng)時(shí)候 手眼正確 的共同，操作精確到位還是比力堅(jiān)苦的。在臨盆 現(xiàn)場(chǎng)常常 可以看到：操作者不按要求操作，呈現(xiàn)取錯(cuò)料、放錯(cuò)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(yán)重毛病 。

在主動(dòng) 臨盆 線上，主動(dòng) 行車(chē)的節(jié)制 系統(tǒng)焦點(diǎn) 是PLC，這是一種工業(yè)用的計(jì)較機(jī)系統(tǒng)，可以根據(jù) 預(yù)設(shè)好的法式 （固然 這類(lèi) 法式 是可以改變的），嚴(yán)酷而精確的完成各類(lèi) 工藝動(dòng)作。所以主動(dòng) 行車(chē)的運(yùn)行是很是靠得住 的。

投產(chǎn)較早的氧化線采取 全手動(dòng)節(jié)制 模式，臨盆 線上的行車(chē)節(jié)制 和 電源裝備 的節(jié)制 完全依托 臨盆 一線員工手動(dòng)操作，人工本錢(qián) 愈來(lái)愈 高，并且 現(xiàn)場(chǎng)侵蝕 性氣體和噪音對(duì)員工身心健康有較年夜 影響，也致使 員工流掉 率較高。同時(shí)，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(zhì) ，臨盆 平安 得不到包管 。這類(lèi) 模式今朝 首要 存在于臥式氧化線和一部門(mén)立式氧化線中。

跟著 工藝和工業(yè)節(jié)制 手藝 的不休成長(zhǎng) ，氧化線臨盆 進(jìn)程 主動(dòng) 化節(jié)制 成為必定 。國(guó)內(nèi)較早的全主動(dòng) 化氧化線首要 由日本、韓國(guó)的臨盆 線承建商設(shè)計(jì)，如今 國(guó)內(nèi)臨盆 線承建商年夜 多也把握 了這類(lèi) 全主動(dòng) 化的臨盆 節(jié)制 手藝 ，在性?xún)r(jià)歧 面具有顯著優(yōu)勢(shì)。最近幾年來(lái)，半主動(dòng) 或全主動(dòng) 氧化臨盆 線已成為主流。

3、 全手動(dòng)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(wèn)題，但在人工操作體式格局 上，可供應(yīng) 兩種模式：

a)槽邊手動(dòng)節(jié)制

這類(lèi) 模式下，每臺(tái)電源裝備 配備一臺(tái)遠(yuǎn)控操作箱，遠(yuǎn)控箱放置于對(duì)應(yīng)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(yuǎn)控箱摒棄了以往配備時(shí)候 繼電器加電表和開(kāi)關(guān)按鈕的模式，設(shè)置裝備擺設(shè) 了智能觸摸屏、聲光提醒 和報(bào)警唆使器，與電源裝備 采取 RS485體式格局 和硬接點(diǎn)體式格局 互換數(shù)據(jù)，可以按照工藝的要求設(shè)置和存儲(chǔ)多種電源運(yùn)行參數(shù)（包孕 軟啟動(dòng)、軟關(guān)機(jī)、輸出電壓電流、各時(shí)段運(yùn)行時(shí)候 等），節(jié)制 電源的啟停，具有功能富厚、操作簡(jiǎn)單、顯示清楚 的長(zhǎng)處 。

b)電源集中節(jié)制 臺(tái)

與槽邊節(jié)制 分歧 的地方 在于，對(duì)所有電源的節(jié)制 集中在一個(gè)臺(tái)面完成，如許 可以改良 員工的工作情況 ，也有益 于監(jiān)測(cè)整條氧化線的臨盆 進(jìn)程 。

在全手動(dòng)氧化線上，電源裝備 也可實(shí)現(xiàn)半主動(dòng) 或全主動(dòng) 節(jié)制 ，具體的實(shí)現(xiàn)體式格局 與主動(dòng) 化氧化線基底細(xì)同，只是電源開(kāi)停機(jī)指令和運(yùn)行參數(shù)設(shè)置來(lái)自于上料區(qū)的計(jì)較機(jī)。

4、 電源裝備 與主動(dòng) 化氧化線的硬件接口方案

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

1．專(zhuān)用PLC收集

今朝 氧化線中常見(jiàn)的專(zhuān)用PLC收集 有三菱的MELSECNET收集 和西門(mén)子的PROFIBUS-DP收集 。

MELSECNET是三菱開(kāi)辟 的專(zhuān)用數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)，通信 介質(zhì)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(quán)，收集 中所有站點(diǎn)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(zhì)時(shí)速度 可達(dá)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(guò)程 令牌傳遞總線節(jié)制 權(quán)，主站經(jīng)由過(guò)程 及時(shí) 掃描從站來(lái)讀寫(xiě)從站數(shù)據(jù)。PROFIBUS-DP最高傳輸速度 可達(dá)12Mbps，物理層支撐 電纜和光纜。任何第三方支撐 PROFIBUS-DP和談 的產(chǎn)物 ，都可 以經(jīng)由過(guò)程 產(chǎn)物 定制的GSD(電子設(shè)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(shí) 性的一種更高尺度 的收集 。今朝 年夜 部門(mén)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(jiǎn)單的實(shí)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(wú)線傳輸(WIFI)，此中WIFI在移開(kāi)工 作的裝備 上有很是普遍 的運(yùn)用 。

3．現(xiàn)場(chǎng)總線

除 專(zhuān)用的PLC現(xiàn)場(chǎng)總線，其它的現(xiàn)場(chǎng)總線也可用于臨盆 主動(dòng) 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(kāi)放的主從通信 和談 ，首要 界說(shuō) 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(gè)主站和一個(gè)或多個(gè)從站，采納主站查詢(xún)，從站應(yīng)對(duì) 的模式通信 ，從站經(jīng)由過(guò)程 站地址進(jìn)行辨認(rèn) 。

4．硬接點(diǎn)

在這類(lèi) 毗連體式格局 下，開(kāi)關(guān)量傳遞經(jīng)由過(guò)程 繼電器接點(diǎn)進(jìn)行，用于傳遞電源的運(yùn)行/截至、故障、預(yù)備 好等狀況 和 開(kāi)/停機(jī)指令旌旗燈號(hào) 。摹擬 量傳遞經(jīng)由過(guò)程 D/A和A/D進(jìn)行，用于調(diào)劑 電源的輸出電壓或電流。這類(lèi) 體式格局 比力簡(jiǎn)單，可是信息量太少，并且 無(wú)顯著的本錢(qián) 優(yōu)勢(shì)，所以較少采取 。

5、 電源裝備 與主動(dòng) 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(yùn)用 層面而言，主動(dòng) 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(dòng) 運(yùn)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(hào) ；CCR將型材送入對(duì)應(yīng)工藝槽后發(fā)送“Crane In”(吊車(chē)到位)旌旗燈號(hào) 給電源裝備 ，同時(shí)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(yīng)對(duì) )注解 其收到的節(jié)制 數(shù)據(jù)無(wú)誤；CCR復(fù)位數(shù)據(jù)要求 指令；電源裝備 遵照 設(shè)定的參數(shù)開(kāi)機(jī)直至設(shè)定的工作時(shí)候 到后主動(dòng) 停機(jī)。

6、 電源中控臺(tái)的設(shè)計(jì)

分歧 的項(xiàng)目、分歧 的臨盆 線承建商都有各自的接口方案，為了順應(yīng) 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(dòng) 化節(jié)制 系統(tǒng)對(duì)接，氧化線上所有的電源裝備 必需 有響應(yīng) 的物理接口。如許 一來(lái)，電源設(shè)計(jì)的尺度 化將難以實(shí)現(xiàn)，且會(huì)帶來(lái)設(shè)計(jì)工作量年夜 、本錢(qián) 上升、保護(hù) 堅(jiān)苦等諸多問(wèn)題。

有用 且又經(jīng)濟(jì)的解決方案是設(shè)置裝備擺設(shè) 一個(gè)電源中控臺(tái)。

如上圖所示，電源中控臺(tái)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(yáng)了承先啟后 的感化 。一方面，經(jīng)由過(guò)程 電源中控臺(tái)可以知足 分歧 類(lèi)型臨盆 線主動(dòng) 化節(jié)制 系統(tǒng)的接口要求，電源本體設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)尺度 化；另外一 方面，當(dāng)臨盆 線主動(dòng) 化系統(tǒng)呈現(xiàn)故障時(shí)，電源中控臺(tái)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(tái)有兩種節(jié)制 體式格局 可供選擇：手動(dòng)模式和主動(dòng) 模式。在手動(dòng)模式下，電源中控臺(tái)負(fù)責(zé)供應(yīng) 氧化線上所有電源裝備 的操作界面，所有電源的參數(shù)設(shè)置、開(kāi)停機(jī)節(jié)制 均由操作人員在觸摸屏上完成；在主動(dòng) 模式下，臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)經(jīng)由過(guò)程 通信 體式格局 對(duì)所有電源進(jìn)行節(jié)制 經(jīng)管，可共同臨盆 線實(shí)現(xiàn)氧化線全主動(dòng) 臨盆 。

具體而言，電源中控臺(tái)功能以下 ：

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

（2） 操作功能：經(jīng)由過(guò)程 觸摸屏可進(jìn)行開(kāi)停機(jī)、參數(shù)設(shè)置等操作；

（3） 節(jié)制 體式格局 ：手動(dòng)節(jié)制 /臨盆 線全主動(dòng) 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(shí)觸摸屏蜂鳴報(bào)警；

（5） 應(yīng)急處置：中控臺(tái)為每一個(gè) 槽設(shè)置裝備擺設(shè) 1個(gè)緊停按鈕，告急情況下可當(dāng)即停機(jī)；

（6） 工藝共同：按照定單 鋁型材膜厚、面積，主動(dòng) 計(jì)較氧化硅機(jī)輸出電流和氧化時(shí)候 ；按照定單 的著色要求主動(dòng) 選擇預(yù)先設(shè)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(dòng) 化手藝 的飛速成長(zhǎng) ，電源中控臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)體式格局 有沒(méi)有 數(shù)種，可以作為一個(gè)專(zhuān)題進(jìn)行商量 。電源中控臺(tái)設(shè)計(jì)的基來(lái)源根基 則是成熟靠得住 、易于操作、性?xún)r(jià)比高。下圖是我公司為某年夜 型鋁材廠設(shè)計(jì)制造的電源中控臺(tái)的一個(gè)實(shí)例。

電源中控臺(tái)為每一個(gè) 工藝槽設(shè)置裝備擺設(shè) 一臺(tái)三菱中型PLC，負(fù)責(zé)與工藝槽對(duì)應(yīng)的電源裝備 進(jìn)行PROFIBUS-DP通信 、與臨盆 線PLC相互 傳遞臨盆 信息完玉成 主動(dòng) 化進(jìn)程 。電源裝備 均連入DP收集 ，可以向收集 供應(yīng) 裝備 的開(kāi)停機(jī)狀況 、故障狀況 、輸出電壓、輸出電流、工作時(shí)候 等信息；同時(shí)電源中控臺(tái)的PLC經(jīng)由過(guò)程 DP收集 下發(fā)從臨盆 線節(jié)制 系統(tǒng)收到的各類(lèi) 指令。每一個(gè) 工作槽配備一個(gè)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(jié)論

扼要 介紹了鋁型材氧化線臨盆 進(jìn)程 節(jié)制 的近況 ,重點(diǎn)論述 了全主動(dòng) 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(lèi) 類(lèi)型臨盆 線接口的要求，電源中控臺(tái)的設(shè)計(jì)是樞紐。本文并給出了一個(gè)具體電源中控臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)例。分歧 的鋁型材主動(dòng) 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(zhuān)用PLC收集 、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、硬接點(diǎn)等。為實(shí)現(xiàn)配套電源的尺度 化設(shè)計(jì)，有用 且又經(jīng)濟(jì)的解決方案是設(shè)置裝備擺設(shè) 一個(gè)電源中控臺(tái)，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(yáng)承先啟后 的感化 。電源中控臺(tái)可基于成熟靠得住 、易于操作、性?xún)r(jià)比高的原則，按照臨盆 線及現(xiàn)場(chǎng)的具體情況天真 設(shè)計(jì)。