1電氣控制設(shè)備描述
噴號(hào)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備主要包括：上位機(jī)、主控制面板、主電源面板、面噴驅(qū)動(dòng)面板、鋼字驅(qū)動(dòng)面板、HMI人機(jī)交互界面計(jì)算機(jī)、西門子控制面板以及現(xiàn)場(chǎng)維修控制柜等組成。硬件控制設(shè)備布置原理圖如下圖所示：
1.1 控制面板
控制裝置安裝在薄鋼板制的、內(nèi)部由熒光管照明的面板葙內(nèi)。控面板控制機(jī)器的主要操作包括主 PLC，西門子系列S7-300PLC數(shù)據(jù)通訊連接卡電機(jī)控制頻率轉(zhuǎn)換器以及輸入輸出卡等。這個(gè)面板上還設(shè)有與主機(jī)通訊和操作終端的連接。
1.2 主電源面板
主電源面板包括基本的配電系統(tǒng)和變壓器，主輸入線安裝在面板箱內(nèi)，緊急停車的安全模塊，安全防護(hù)裝置及總開關(guān)也合理的組合安裝在這個(gè)箱體內(nèi)，信號(hào)和控制閥用的24V電源也在面板內(nèi)。小車的頻率轉(zhuǎn)換器要單獨(dú)安裝以便直接與電纜連接。面板配有手動(dòng)控制的開關(guān)可以切斷面板內(nèi)所有電器的主輸入電源。開關(guān)裝有鎖緊附件，可以使手柄鎖定在切斷狀態(tài)。
1.3 噴印驅(qū)動(dòng)面板
噴漆驅(qū)動(dòng)器屏包含所有與完成噴印作業(yè)有關(guān)的電器設(shè)備，包括變壓器，過(guò)載開關(guān)，繼電器和用于閥和噴槍的電源。 它還包括與PLC連接的噴漆驅(qū)動(dòng)器。噴印數(shù)據(jù)通過(guò)PLC經(jīng)過(guò)串行通信控制傳輸?shù)津?qū)動(dòng)器，它可以轉(zhuǎn)換噴印數(shù)據(jù)，并保證快速精確的啟動(dòng)噴槍。影響噴印質(zhì)量的參數(shù)能通過(guò)HMI給予調(diào)整。 它還包括電動(dòng)噴漆噴槍的直流電路，用于噴漆噴印頭的噴槍啟動(dòng)的電源和電源電子裝置，所有的模塊卡一起安載該控制屏后面。
1.4 沖印驅(qū)動(dòng)面板
此面板包括用于鋼字頭工作的DC電路以及步進(jìn)電機(jī)。為鋼字頭提供能量的電路（裝有整流器和電源）和步進(jìn)電機(jī)控制裝置同所有的模塊卡安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)底座上，該設(shè)置可方便地打開進(jìn)行檢驗(yàn)和維護(hù)。該面板還裝有沖印驅(qū)動(dòng)器，與PLC連接在一起。所要標(biāo)記的字符可以從PLC轉(zhuǎn)換通過(guò)串行通訊控制傳到驅(qū)動(dòng)器，它可轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)并保證快速準(zhǔn)確地啟動(dòng)沖印頭
影響沖印質(zhì)量地參數(shù)可通過(guò)HMI調(diào)整。
1.5 (HMI)操作者PC（數(shù)據(jù)處理器）
此系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)PC組成，包括控制器、鍵盤、鼠標(biāo)和WINDOWS操作系統(tǒng)。 該P(yáng)C可以儲(chǔ)存50套標(biāo)記數(shù)據(jù)，其中一套來(lái)自上位機(jī)，而其余的49套可以在鍵盤上手動(dòng)編輯使用。所有的50套數(shù)據(jù)均可以由操作員編輯并選擇標(biāo)記。
1.6 Siemens TP177B (HMI)
本機(jī)配備有一個(gè)HMI (Human Machine Interface，人機(jī)界面)，它能為操作者及設(shè)備間提供一個(gè)視圖化界面。該界面使操作者對(duì)生產(chǎn)流程的監(jiān)測(cè)達(dá)到最優(yōu)化，同時(shí)通過(guò)此界面還可調(diào)節(jié)一些參數(shù)、獲得一系列的靜態(tài)信息，包括排除故障的信息等。TP-177B配備有256色觸摸屏，USB接口及穩(wěn)定信息緩存，可以在無(wú)電池支持的情況下永久保存信息。如圖所示：
TP-177B內(nèi)置MPI multi-point interface，多點(diǎn)界面) PROFINET或PROFIBUS DP支持與S7PLC網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線連接。出于安全考慮，對(duì)于設(shè)備用戶界面的訪問(wèn)設(shè)有數(shù)級(jí)密碼保護(hù)。該HMI提供了4個(gè)不同的級(jí)別的用戶注冊(cè)（操作者，維修，檢測(cè)幾管理員）并且每個(gè)級(jí)別都有不同的訪問(wèn)權(quán)限。每個(gè)級(jí)別的權(quán)限可根據(jù)用戶的需要設(shè)定。
為了給用戶提供更清楚的信息，HMI顯示數(shù)個(gè)屏幕，每個(gè)屏幕都對(duì)應(yīng)設(shè)備的詳細(xì)功能區(qū)域。具體的圖片數(shù)字及內(nèi)容取決于設(shè)備的復(fù)雜性。用于清洗循環(huán)，噴槍激活等的各種參數(shù)的調(diào)整都可以在HMI上實(shí)現(xiàn)。
警報(bào)報(bào)告系統(tǒng)是HMI的一個(gè)基本部分。每個(gè)單獨(dú)的警報(bào)都有獨(dú)立的警報(bào)編碼，可以清楚的顯示警報(bào)來(lái)自設(shè)備的哪個(gè)部分。警報(bào)的原因會(huì)在HMI上的文本中清楚表明，警報(bào)發(fā)生的時(shí)間日期也會(huì)顯示。警報(bào)會(huì)分組顯示，這樣操作者只需一眼就可以判斷警報(bào)的嚴(yán)重性。HMI還提供持續(xù)的更新信息，關(guān)于安全設(shè)備的狀況，噴漆等耗材液位，當(dāng)前操作模式，正在進(jìn)行的標(biāo)記作業(yè)情況的簡(jiǎn)單描述等。
1.7 維修控制柜
為了便于測(cè)試和調(diào)整，在標(biāo)記設(shè)備上安裝了一個(gè)維修面板。前面板上刻有必要的文字說(shuō)明和符號(hào)。 前面板上裝有噴漆噴槍測(cè)試按鈕和機(jī)器功能按鈕，請(qǐng)注意，在手動(dòng)狀態(tài)下不能進(jìn)行標(biāo)記作業(yè)。維護(hù)面板上裝有緊急停止按鈕和安全開關(guān)，開關(guān)配有鎖緊附件，可以把手柄鎖定在切斷狀態(tài)。有一套手持按鈕盒可遙控噴槍組的清洗順序。按鈕組通過(guò)柔性電纜、插頭、插座與維護(hù)面板連接。
2控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
MAGNEMAG軟件是基于一系列軟件模塊編制的，還包括了一些新的設(shè)計(jì)理念，可保證得到在噴引機(jī)和生產(chǎn)線之間實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)合并令用戶滿意的系統(tǒng)。
2.1軟件結(jié)構(gòu)包括如下模塊：
1) 設(shè)定變量：執(zhí)行本機(jī)工作參數(shù)的初始化。這樣可保證在本機(jī)啟動(dòng)后總是使用工作參數(shù)的合法值。
2) 檢查狀態(tài)：執(zhí)行監(jiān)控本機(jī)可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤信號(hào)和錯(cuò)誤情況。可給予錯(cuò)誤優(yōu)先性，因此由第一次錯(cuò)誤引起的第二次錯(cuò)誤未被顯示。
3) 系統(tǒng)控制：執(zhí)行本機(jī)操作方式的連續(xù)生成。靠輸入諸如維修屏上的鍵開關(guān)、啟動(dòng)、停止按鈕及“開機(jī)”的參數(shù)，模塊就會(huì)生成說(shuō)明本機(jī)操作方式的輸出。
4) 其他監(jiān)視：用于在通過(guò)每個(gè)程序時(shí)被檢查或執(zhí)行的子程序。
5) OPC通訊 ：執(zhí)行OPC和OPC驅(qū)動(dòng)之間雙向通訊。通訊是RS232連接。
6) 燈控制器：執(zhí)行機(jī)器內(nèi)所有燈的控制
7) 數(shù)據(jù)處理器：收集從主機(jī)和OPC通訊到其他模塊的全部數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸前能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的有效性檢查。
8) 螺線圈控制：控制噴/沖印驅(qū)動(dòng)和螺線圈，
9) 手動(dòng)控制：執(zhí)行本機(jī)功能的手動(dòng)控制。機(jī)器的功能可在維修屏激活。順序控制：執(zhí)行設(shè)備自動(dòng)模式下的順序控制。其中對(duì)于順序時(shí)間的控制是順序控制的一部分。
10) 清洗控制：防止賭塞。有兩種清洗模式，即間隔清洗和噴印后清洗。這兩種清洗方式根據(jù)機(jī)器標(biāo)記時(shí)的冷熱介質(zhì)而方法不同。
11) 驅(qū)動(dòng)清洗：執(zhí)行噴印頭和線型驅(qū)動(dòng)在清洗位置的定位。由“清洗控制”模塊激活。
12) 升降控制器：在噴印頭的高位和低位之間執(zhí)行上升和下降的定位控制。
13) 警報(bào)控制：執(zhí)行三種錯(cuò)誤狀態(tài)的控制，即“報(bào)警”、“報(bào)警100”、“報(bào)警200”。報(bào)警控制器接受來(lái)自其他模塊的以上三種方式。
14) 活字編輯：通過(guò)改模塊可以進(jìn)行活字編輯和增加新標(biāo)識(shí)和字符。
2.2技術(shù)參數(shù)
⑴控制面板：控制面板使用了西門子S-7-300系列的PLC用于設(shè)備功能控制，與用于噴漆噴槍、沖印裝置及側(cè)印裝置的CUP連接，與操作終端的連接，本機(jī)傳感器和編碼器的連接等。
⑵內(nèi)部接口使用了PROFIBUS。保護(hù)等級(jí)IP54。
⑶設(shè)有控制屏強(qiáng)制空氣通風(fēng)（環(huán)境穩(wěn)度5°-35°C，濕度90％無(wú)凝結(jié)）
⑷沖印驅(qū)動(dòng)面板：驅(qū)動(dòng)沖印IPC，激活鋼字頭，驅(qū)動(dòng)電子，并控制步進(jìn)電機(jī)和必要的鋼字頭零件電源。
⑸噴印驅(qū)動(dòng)面板： 驅(qū)動(dòng)電子激活噴槍和機(jī)器及傳感器所需電源等
⑹操作者 PC ：最新標(biāo)準(zhǔn)的PC，帶有鼠標(biāo)和19” 監(jiān)控器 (TFT – 平面屏幕) - Windows XP 操作系統(tǒng)。
⑺Siemens TP 177B(HMI)：控制設(shè)備，通過(guò)HMI監(jiān)視器可以調(diào)節(jié)清洗循環(huán)，噴槍激活等參數(shù)。顯示警報(bào)和錯(cuò)誤信息。
⑻與主機(jī)通訊：客戶端主機(jī)和標(biāo)記主機(jī)HMI通過(guò)TCP/IP或Profibus通訊；主機(jī)和MAGNEMAG之間用到的傳輸命令：。
⑼主機(jī)將噴印數(shù)據(jù)直接寫入指定的地址，其描述是SW文本的一部分。噴印數(shù)據(jù)報(bào)文的頭兩個(gè)字節(jié)是警報(bào)計(jì)數(shù)，其值必須大于原先噴印數(shù)據(jù)的設(shè)定一個(gè)值。
⑽噴印/沖印驅(qū)動(dòng) ：用于連接控制系統(tǒng)。標(biāo)記數(shù)據(jù)通過(guò)RS-232C 串行通信線下載。新的字符從閃存/U盤下載至驅(qū)動(dòng)器。
2.3標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和通訊信號(hào)
標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、鋼板厚度、鋼板寬度、鋼板長(zhǎng)度、長(zhǎng)度方向噴印邊距可編輯、寬度方向噴印邊距可編輯、 重復(fù)標(biāo)記作業(yè)間隔等數(shù)據(jù)會(huì)在HMI輸入界面上顯示，操作工可以手工輸入具體信息，也可以從L3計(jì)算機(jī)服務(wù)器上傳輸數(shù)據(jù)。主要的通訊信號(hào)傳遞有以下兩種模式：一是從客戶主機(jī)到設(shè)備PLC，主要包括標(biāo)記數(shù)據(jù)布置、24VDC連鎖信號(hào)、鋼板停止、標(biāo)記開始、緊急停止等信號(hào)；二是從設(shè)備PLC到客戶主機(jī)，主要包括連鎖信號(hào)（24伏DC信號(hào)顯示、輥道鎖住/打開、 緊急停止等信號(hào)。
3、結(jié)束語(yǔ)
鋼板自動(dòng)噴號(hào)機(jī)的投用給濟(jì)鋼的產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)很大的改觀，大大節(jié)省了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了全線自動(dòng)化控制。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，高質(zhì)量、美觀的鋼板提高了信譽(yù)度，在鋼鐵企業(yè)有很好的應(yīng)用前景。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：軋鋼產(chǎn)線鋼板自動(dòng)噴號(hào)機(jī)的功能及應(yīng)用（三）
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