CN209684140U - 包装机通讯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的包装机通讯控制系统，包括中央PLC、变频器、HMI，还包括继电器单元、声光报警单元和多态传感网络系统，所述中央PLC通过第一电缆与变频器互联并交换通讯数据，中央PLC通过第二电缆与HMI互联并交换通讯数据；本实用新型解决传统继电接触袋泡茶包装设备运行参数不可视、变频器参数需要手动逐个调整输入的问题，采用中央PLC、变频器、HMI协调控制，将中央PLC、变频器、HMI网络同步通讯控制，使设备运行参数可视化、变频器参数通过HMI快速写入与读取，快速调整，整机更加智能化。

Description

包装机通讯控制系统

技术领域

本实用新型属于光机电一体化、工业电气自动控制技术领域，涉及一种中央PLC、变频器、HMI的通讯控制电路及控制系统，具体涉及用于植物颗粒、粉料及袋泡茶的包装机通讯控制系统。

背景技术

全自动袋泡茶叶包装机是一种高质、高效生产袋泡茶的专用精密包装机械设备，具有下料、制袋、装茶、内袋封合、贴标绕线、外袋成型、外袋封合等功能及工序。传统袋泡茶包装机由继电接触系统控制，变频器参数必须由人工在变频器面板上进行输入，如果要改变频率等参数，则需要打开柜门，很不方便；因为没有HMI，设备运行参数不可视，调试起来很不方便，费时费力。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供包装机通讯控制系统，解决传统继电接触袋泡茶包装设备运行参数不可视、变频器参数需要手动逐个调整输入的问题，采用中央PLC、变频器、HMI协调控制，将中央PLC、变频器、HMI网络同步通讯控制，使设备运行参数可视化、变频器参数通过HMI快速写入与读取，快速调整，整机更加智能化。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

包装机通讯控制系统，包括中央PLC、变频器、HMI，还包括继电器单元、声光报警单元和多态传感网络系统，所述中央PLC通过第一电缆与变频器互联并交换通讯数据，中央PLC通过第二电缆与HMI互联并交换通讯数据；

所述多态传感网络系统包括反射式光电传感器、对射式光电传感器、电感式接近开关、微动接触式开关、K分度热电偶，所述多态传感网络系统用于实时监控包装机运行状态，并传送给所述中央PLC，所述中央PLC通过逻辑程序及数据运算实时控制所述继电器单元，经运算结果传递给所述声光报警单元，使所述声光报警单元根据程序判断命令分别闪亮红、绿、黄三种警示灯，并报以不同时间长度的蜂鸣。

进一步的，所述中央PLC上配置有专用RS485通讯插卡COM4，变频器上设置有RS485专用通讯端口RJ11，COM4与RJ11通过第一电缆双工连接。

进一步的，所述COM4的通讯端子D+与RJ11的通讯端子SG+连接，COM4的通讯端子D-与RJ11的通讯端子SG-连接。

进一步的，所述中央PLC上配置有RS232通讯端口COM0，所述HMI 上设有RS232通讯端口COM1，COM0与COM1通过第二电缆双工连接。

进一步的，所述COM0的通讯端子SD与COM1的通讯端子RX连接，COM0的通讯端子RD与COM1的通讯端子TX连接，COM0的信号接地端子GD与COM1的信号接地端子PE连接。

进一步的，通过所述HMI及中央PLC，可将变频器的控制方式、控制频率、加减速时间等参数写入中央PLC，中央PLC通过数据运算将数据写入至变频器，来进行变频器参数的改写控制。

进一步的，所述第一电缆为双绞屏蔽电缆，所述第二电缆为三芯屏蔽接地电缆。

进一步的，所述声光报警单元为红、绿、黄三层警示灯并带有蜂鸣器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的包装机通讯控制系统，解决传统继电接触袋泡茶包装设备运行参数不可视、变频器参数需要手动逐个调整输入的问题，采用中央PLC、HMI、变频器协调控制，将中央PLC、HMI、变频器网络同步通讯控制，使设备运行参数可视化、变频器参数通过HMI快速写入与读取，快速调整，整机更加智能化；本实用新型可用于但不限于全自动袋泡茶包装生产机电设备，用于袋泡茶包装机的程序运行控制、参数读写、通讯控制、报警提示等；

本实用新型所提供的包装机通讯控制系统，将变频器、中央PLC、HMI之间分别通过RS485、RS232做通讯控制，在HMI上将通过RS232通讯程序将设备控制参数及变频器参数写入保存至中央PLC，经中央PLC运算后再通过RS485通讯程序实时将各参数写入保存至变频器；在HMI上一次可写入多组数据，并实时读取显示多态传感网络运行监控状态数据，保证数据的实时通讯与实时可视化，免去在变频器上手动逐个输入参数的繁琐过程及参数不可视不直观的困境，提高设备智能化及可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为中央PLC与变频器 RS485通讯连接图；

图3为中央PLC与HMI的RS232通讯连接图；

图4为本实用新型的通讯流程图；

图中标记：1-变频器，2-中央PLC，3-HMI，4-继电器单元，5-声光报警单元，6-第一电缆，7-第二电缆，8-多态传感网络系统。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本实用新型技术方案为前提的最佳实施例，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

包装机通讯控制电路及控制系统，包括中央PLC2、变频器1、HMI3，还包括继电器单元4、声光报警单元5和多态传感网络系统8，所述中央PLC2通过第一电缆6与变频器1互联并交换通讯数据，中央PLC2通过第二电缆7与HMI3互联并交换通讯数据；

所述多态传感网络系统8包括反射式光电传感器、对射式光电传感器、电感式接近开关、微动接触式开关、K分度热电偶，所述多态传感网络系统8用于实时监控包装机运行状态，并传送给所述中央PLC2，所述中央PLC2通过逻辑程序及数据运算实时控制所述继电器单元4，经运算结果传递给所述声光报警单元5，使所述声光报警单元5根据程序判断命令分别闪亮红、绿、黄三种警示灯，并报以不同时间长度的蜂鸣。

进一步的，中央PLC 2是整个系统的中枢，是整个包装机的数据运算与逻辑控制中心，设置有错误自检程序。

进一步的，所述第一电缆6为双绞屏蔽电缆，所述第二电缆7为三芯屏蔽接地电缆。

进一步的，所述声光报警单元5为红、绿、黄三层警示灯并带有蜂鸣器。

进一步的，所述中央PLC2上配置有专用RS485通讯插卡COM4，变频器1上设置有RS485专用通讯端口RJ11，COM4与RJ11通过第一电缆6双工连接。

进一步的，所述COM4的通讯端子D+与RJ11的通讯端子SG+连接，COM4的通讯端子D-与RJ11的通讯端子SG-连接。当中央PLC2与变频器1通讯异常时，或变频器1发生故障时，中央PLC2会根据通讯数据运算时间判定异常，并在HMI3上适时弹出警示画面，告知操作者故障现象及位置，使故障可视化。

进一步的，所述中央PLC2上配置有RS232通讯端口COM0，所述HMI 3上设有RS232通讯端口COM1，COM0与COM1通过第二电缆7双工连接。

进一步的，所述COM0的通讯端子SD与COM1的通讯端子RX连接，COM0的通讯端子RD与COM1的通讯端子TX连接，COM0的信号接地端子GD与COM1的信号接地端子PE连接。当中央PLC2与HMI3通讯异常时，中央PLC2会根据通讯数据运算时间判定异常，并在HMI3上适时弹出通讯异常警示画面。

进一步的，通过所述HMI3及中央PLC2的通讯控制程序，可将变频器1的控制方式、控制频率、加减速时间等参数写入中央PLC2，中央PLC2通过数据运算及通讯控制程序将数据写入至变频器1，来进行变频器1参数的改写控制。同时通过实时通讯程序，将变频器1的运行状态数据参数如运行频率、实时电流、实时电压、异常代码等读取并显示在HMI3上，实时监控变频器1运行状态，并通过声光报警单元5及时发出警报，一次可写入读取多组数据；同时中央PLC2还实时接收设备中多态传感网络系统8的各类传感器的采集信号，通过逻辑运算及数据运算，监控袋泡茶包装机的整体运行状态，发生故障或缺料时实时报警并停机。

本实用新型的工作流程为：

在初次上电后，在HMI3上设定设备运行参数、变频器1各项参数，经RS232写入并存储在中央PLC2中，经中央PLC2数据运算后再通过RS485通讯程序实时写入保存在变频器1中；包装机根据参数运行，中央PLC2根据多态传感网络系统8及变频器1通讯反馈数据判定是否发生故障还是缺料等异常，当发生变频器1异常、传感器异常、加热异常、堵包等故障时，声光报警单元5的红灯常亮，并频频发出1秒急促蜂鸣，同时在HMI3上实时显示故障位置及排故提示，并做保护性自动停机；当发生缺茶、缺内袋纸、缺外袋纸、缺标签纸、缺棉线等轻微异常时，声光报警单元5的黄灯闪烁，并发出3秒长蜂鸣，在HMI3上显示缺料位置，提示加料。

本实用新型的包装机通讯控制系统，解决传统继电接触袋泡茶包装设备运行参数不可视、变频器参数需要手动逐个调整输入的问题，采用中央PLC、HMI、变频器协调控制，将中央PLC、HMI、变频器网络同步通讯控制，使设备运行参数可视化、变频器参数通过HMI快速写入与读取，快速调整，整机更加智能化；本实用新型可用于但不限于全自动袋泡茶包装生产机电设备，用于袋泡茶包装机的程序运行控制、参数读写、通讯控制、报警提示等。

本实用新型所提供的包装机通讯控制系统，将变频器、中央PLC、HMI之间分别通过RS485、RS232做通讯控制，在HMI上将通过RS232通讯程序将设备控制参数及变频器参数写入保存至中央PLC，经中央PLC运算后再通过RS485通讯程序实时将各参数写入保存至变频器；在HMI上一次可写入多组数据，并实时读取显示多态传感网络运行监控状态数据，保证数据的实时通讯与实时可视化，免去在变频器上手动逐个输入参数的繁琐过程及参数不可视不直观的困境，提高设备智能化及可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征、基本原理以及本实用新型的优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.包装机通讯控制系统，其特征在于：包括中央PLC（2）、变频器（1）、HMI（3），还包括继电器单元（4）、声光报警单元（5）和多态传感网络系统（8），所述中央PLC（2）通过第一电缆（6）与变频器（1）互联并交换通讯数据，中央PLC（2）通过第二电缆（7）与HMI（3）互联并交换通讯数据；

所述多态传感网络系统（8）包括反射式光电传感器、对射式光电传感器、电感式接近开关、微动接触式开关、K分度热电偶，所述多态传感网络系统（8）用于实时监控包装机运行状态，并传送给所述中央PLC（2），所述中央PLC（2）通过逻辑程序及数据运算实时控制所述继电器单元（4），经运算结果传递给所述声光报警单元（5），使所述声光报警单元（5）根据程序判断命令分别闪亮红、绿、黄三种警示灯，并报以不同时间长度的蜂鸣。

2.根据权利要求1所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述中央PLC（2）上配置有专用RS485通讯插卡COM4，变频器（1）上设置有RS485专用通讯端口RJ11，COM4与RJ11通过第一电缆（6）双工连接。

3.根据权利要求2所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述COM4的通讯端子D+与RJ11的通讯端子SG+连接，COM4的通讯端子D-与RJ11的通讯端子SG-连接。

4.根据权利要求1所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述中央PLC（2）上配置有RS232通讯端口COM0，所述HMI （3）上设有RS232通讯端口COM1，COM0与COM1通过第二电缆（7）双工连接。

5.根据权利要求4所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述COM0的通讯端子SD与COM1的通讯端子RX连接，COM0的通讯端子RD与COM1的通讯端子TX连接，COM0的信号接地端子GD与COM1的信号接地端子PE连接。

6.根据权利要求1所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：通过所述HMI（3）及中央PLC（2），可将变频器（1）的控制方式、控制频率、加减速时间等参数写入中央PLC（2），中央PLC（2）通过数据运算将数据写入至变频器（1），来进行变频器（1）参数的改写控制。

7.根据权利要求1所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述第一电缆（6）为双绞屏蔽电缆，所述第二电缆（7）为三芯屏蔽接地电缆。

8.根据权利要求1所述的包装机通讯控制系统，其特征在于：所述声光报警单元（5）为红、绿、黄三层警示灯并带有蜂鸣器。