CN201156203Y - 大型纸面石膏板生产线自控系统 - Google Patents

大型纸面石膏板生产线自控系统 Download PDF

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曹志强
李广文
伊迎东
陈勇
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Abstract

本实用新型公开了一种大型纸面石膏板生产线自控系统，包括中央控制室(1)、温控工作站(2)、切断工作站(3)、1#横向工作站(4)、2#横向工作站(5)、配料工作站(6)和出端工作站(7)，中央控制室(1)通过工业以太网与温控工作站(2)连接，构成网络信息层；各工作站之间通过MELSECNET/H网络系统环网连接，构成控制网络层；各工作站通过CC－LINK网与智能控制设备、变频器连接，构成现场网络层。该自控系统具有自动化程度高，控制精确可靠、性能优越、使用操作方便的特点。

Description

大型纸面石膏板生产线自控系统
技术领域
本实用新型涉及一种大型纸面石膏板生产线的自动控制系统。
背景技术
目前，国内石膏板生产线的自动化水平比较落后，大部分处于手动和半自动水平，由于受自动化水平的限制，国内石膏板的质量和产量远落后于国外的生产线。
发明内容
为了解决以上存在的问题，本实用新型提供了一种大型纸面石膏板生产线自控系统，其所采用的技术方案是：
该自控系统包括中央控制室、温控工作站、切断工作站、1#横向工作站、2#横向工作站、配料工作站和出端工作站，中央控制室通过工业以太网与温控工作站连接，构成网络信息层；各工作站之间通过MELSECNET/H网络系统环网连接，构成控制网络层；各工作站通过CC-LINK网与智能控制设备、变频器连接，构成现场网络层。
该系统采用日本三菱公司的Q系列PLC构成集散控制系统。
该系统的网络信息层(中央控制室)采用开放式的以太网，通过Ethernet接口模块来连接中央控制室的个人计算机或工作站等上位系统，与控制网络层Q系列PLC用TCP/IP、UDP/IP通信进行PLC数据的收集或变更，CPU模块的运行监视，状态控制和任意数据的接收。
该系统的控制网络层采用三菱电机专用网络系统MELSECNET/H网络系统，MELSECNET/H是通信速度为10Mbps/25Mbps的令牌传递式网络系统，在令牌传递方式的网络中发送权必须巡回分配，即使连接到网络上的模块数增加或通信频率增加也能够进行数据发送。因此可适用于实时性能高的设备控制。
该系统的现场网络层采用三菱的开放式现场总线CC-LINK。三菱开放式现场总线系节约配线的信息网络，它具有工业上最先进的功能和性能(例如：实时能力.分散控制.与智能设备通讯及RAS功能)，生产线上部分重要传动分部电机均以现场设备站的方式挂接在CC-LINK总线上。
该系统具有自动化程度高，控制精确可靠、性能优越、使用操作方便的特点。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明：
如图所示，中央控制室1通过工业以太网与温控工作站2连接，温控工作站2、切断工作站3、1#横向工作站4、2#横向工作站5、配料工作站6和出端工作站7之间通过MELSECNET/H网络系统环网连接，该系统采用日本三菱公司的Q系列PLC构成集散控制系统，配料工作站6、温控工作站2和切断工作站3均采用三菱MELSEC-Q模式高性能型过程CPU做中央控制单元。
中央控制室1用工控机作为上位监控单元，通过集线器以ENTHERNET的方式和两个网络组(GROUP1由切断工作站与1#横向工作站构成的网络组；GROUP2由2#横向工作站、配料工作站、温控工作站和出端工作站的网络组)构成网络系统。上位机通过此网络系统可对线上每个运行的设备进行监控；并可对网络中各个站上的CPU程序进行程序的读取及修改；可对网络进行自诊断。在上位机上我们可以实时的监控下料机构的下料情况；成型站的运行速度；干燥机的温度控制状况；切断机的切割精度；以及石膏板的后产产量，并且可把网络上各站的数据可以以报表的形式打印出来。
配料工作站6通过开放式现场总线CC-LINK来对上面挂接的设备(料浆电机、清水电机、发泡剂电机、生粉电机)进行智能网络控制；采用RS-485的通讯分式来对皮带称进行智能设定，由皮带称对膏粉电机进行智能控制。配料系统在开启前，通过MELSECNET/H网络及CC-LINK网先将凝固皮带电机、输送轨道电机、切断后加速电机同步启动作好开机准备；然后进行搅拌机启动；搅拌电机启动后按“下料启动”旋钮按顺序将清水电机、料浆电机、发泡剂电机、膏粉电机、生粉电机逐个启动。系统启动起来后，清水电机、料浆电机、发泡剂电机、生粉电机的转速是根据膏粉电机的下料(膏粉)量来自适应，并且它个各自的速度可根据现场情况进行手动微调。
温控工作站2通过开放式现场总线CC-LINK来对上面挂接的设备(干燥机电机、凝固皮带电机、输送轨道电机、切断后加速电机)进行智能网络控制；并且可对凝固电机、输送轨道、切断后加速进行同步控制；采用光纤网络模块QJ71LP21-25与配料系统、2#横向、出端、来构成MELSECNET/H网络；它们相互之间可进行互相访问，可以做到数据共享。温度采集使用MELSEC-Q模式PLC专用温控模块Q64RD进对三个区上的18个测温点进行实时读取，上传给中央控制单元Q02HCPU，由CPU根据设定温度与采集温度的偏差对油阀进行调节，使三个区的温度有个较精确的控制得到保证。
切断工作站3利用高速计数模块QD62对生产线的速度及所要切断的板长进行数据采集并上传给中央控单元QCPU，QCPU通过MELSEC-Q模式专用定位模块QD75M1对交流伺服电机进行控制。QD75M1是利用SSCNET网络模式对交流伺服电机进行控制。切断系统利用QD62采集生产线的速度及板长长度给QCPU，QCPU根据采集的速度通过QD75M1对伺服电机进行2段速度的控制；当采集长度与设定长度接近时伺服电机以能和生产线线速度(切刀的线速度与生产线的速度一致)匹配的速度运行进行切断操作；切断完毕后伺服电机以一个固定的较快速度运行，使切刀运行至起始位置等待下一循环的开始。
1#横向工作站4、2#横向工作站5、出端工作站7的控制主要是对一些开关量根据工艺流程做一些逻辑控制。

Claims (2)

1.一种大型纸面石膏板生产线自控系统，包括中央控制室(1)、温控工作站(2)、切断工作站(3)、1#横向工作站(4)、2#横向工作站(5)、配料工作站(6)和出端工作站(7)，其特征在于：中央控制室(1)通过工业以太网与温控工作站(2)连接，构成网络信息层；各工作站之间通过MELSECNET/H网络系统环网连接，构成控制网络层；各工作站通过CC-LINK网与智能控制设备、变频器连接，构成现场网络层。
2.根据权利要求1所述的大型纸面石膏板生产线自控系统，其特征在于：该系统采用日本三菱公司的Q系列PLC构成集散控制系统。
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