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三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

2020年03月26日 10:30 次阅读

1、设备工艺要求

(1)蒸铝机上有10台蒸铝小车,每台小车可灵活上线和下线,每台小车的编号、真空度、车位等相关信号在上位机显示,并与主传送带有连信号,即满足工艺要求的灯碗由主传送带送往下一工序。

(2)铆钉机、蒸铝机、组装机、烘装机、涂胶机的传动控制系统要满足同步定位要求,即铆钉机每3秒转1个工位、蒸铝机每27秒转1个工位、组装机每3秒转1个工位、烘装机每3秒转1个工位、涂胶机每9秒转1个工位,这5台设备上的位置状态和主传送带、传送带1、传送带2的位置状态有连锁信号,以便控制机械手的动作。

(3)该系统所有控制设备的状态和参数均在上位机显示和相应的操作。

(4)故障及报警连锁分为两类,第一类故障报警为系统设备全停,第二类故障报警时,只为本设备停机,故障处理完成后,此设备恢复运行。

(5)恢复运行需要自动跟踪系统的同步节拍,同步后才能启动该设备的功能动作。 以下是该生产线的设备布置简图(1)

三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

(图1)

2、控制系统的配置设计简介

按以上设备工艺对控制系统的要求,对目前的几种PLC系统方案进行硬件配置和软件功能比较,最后结果是三菱公司的CC-Link网络方案性价比好,其系统配置图(2)和系统配置说明如下。

三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

(图2)

从图(2)可看到,控制系统采用AnS、FX2n两种PLC,通讯网络分别采用CC-Link网络和RS485 N:N通讯网络。因当时FX2N没有CC-Link主站模块,所以采用经济型A1SJHCUP作为CC-Link的主站。

(a)主站: A1SJHCPU, A1SJ71UC24-R4, A1SJ61BT11,A1SX41, A1S68AD, A1SY10, FX40DU.

(b)从站部分:蒸铝机小车,FX2N-16MR, FX2N-32CCL, 10套。

同步控制,FX2N-32MR, FX2N-4AD, FX2N-32CCL.

其他控制(485主站),FX2N-128MR, FX2N-32CCL.

从该系统的网络结构可看到,CC-Link网络为系统的主干,具有较快的通讯速度(10M),从站出现故障时不影响网络的正常运行,10台蒸铝机小车的PLC通过CC-Link网络能方便实现上线和下线动作要求,传动同步控制PLC的连锁信号通

过CC-Link网络能较快地与其他控制设备的PLC进行信息交换。上位机监控站通过主站CC-Link网络对全部控制设备的状态和数据进行监控。RS485 N:N网络为子干,用于通讯速度不高的设备PLC,整个网络的信息流如图(3)所示。

三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

从系统配置可看到除主站用AnS系列 PLC,其他均采用FX2N系列的PLC,因FX2N PLC具有良好的性价比,它不但具有硬件上较好的配置性能和功能性能,还有丰富的软件功能指令集,是目前小型PLC中的优秀代表。

3、系统功能简介

(1)蒸铝机小车:10台小车由蒸铝机旋转带动运动,小车的电源和CC-Link网络通讯通过小车上的电刷和蒸铝机上滑环提供。每台小车上真空设备的控制些均由小车上的PLC完成控制和连锁,如电源故障、真空泵启停等,每台小车有自己的编号,真空度达到信号,以及小车位置信号通过CC-Link网络传递主传送带PLC,去控制机械手和传送带。10台小车的上线和下线应用了CC-Link网络中子站出现故障不影响网络的正常运行的性能,如图(4)。

注:每个从站的通讯点占2个站,所以编号为1#、3#、5#、……、20#。

三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

(图4)

(2)传动系统的同步控制:传动系统的同步控制由PLC和变频器组成,5台设备的同步节拍分别是,蒸铝机27秒一个工位,铆钉机、主装机、烘装机3秒一个工位,涂胶机9秒一个工位。同步控制功能有,正常5台启动,故障单台跟踪启动。传动系统达到同步要求后,通过CC-Link网络将同步达到信号传递给相关机械手设备的PLC,图(5)传动同步控制系统结构图。

三菱CC-Link网络在设备工艺生产线中的应用

图(5)

同步控制PLC在CC-Link中子站编号为21#,占4个站的通讯点,主传送带PLC子站编号25#,占4个站的通讯点。同步控制的连锁条件是通过25#子站经485 N:N通讯网络完成,这里我们可知,25#子站是485 N:N通讯网络的主站。

(3)上位机、40DU、其他PLC:上位机和FX-40DU连接在主站PLC上,通过上位机可监控整个控制系统的状况,上位机不在现场,在办公室作为远程监控站。 人机界面40DU作为现场操作监视终端,用于产品质量检测的参数设定,以及相关电源(高精度AC电源)监视。其他PLC用于各自控制设备的动作。4、应用情况

该系统应用了CC-Link网络,使各控制柜之间的连线大大减少,方便了控制柜的安装和调试,也为维护工作节省了时间。另一方面CC-Link网络为设备功能增加提供了方便的扩展性能,无需更改原有的系统配置。该生产线已于2001年7月完成了调试,性能满足设计要求(通讯速率5M),目前运往美国安装投运。

责任编辑:gt

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