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                                                          博狗

                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          2019-04-24 15:16:27 博狗 閱讀

                                                          作者:海爲用戶

                                                          一、前言

                                                                  隨着工業4.0的理念以及智能製造加速發展 ,信息化、大數據監控生產方式快速普及,UV滾塗生產自動化也正以滾塗質量高、投資回報率高等優勢加快對傳統滾塗行業的工藝轉型 。現階段,我國大部分滾塗生產還是單機設備控制爲主,雖有連線生產,但不具備整線聯控聯調功能,導致作業工人勞動強度大,設備出現故障時,沒有形成聯動聯鎖停機 ,造成設備損壞率高 ,維修成本大。另外 ,當今社會人力結構的變化,導致當前招工難 ,工資水平不斷提高等因素已經困擾着滾塗行業。解決以上問題就必須考慮實現滾塗線自動化智能化的升級 ,以此來提高生產效率與產品質量,降低經營成本。


                                                          二、概述

                                                                  爲了實現UV生產線的集中控制 ,確保整線的聯動與調節,根據用戶要求制定本方案 。本方案中,總共有15套單機設備 ,包括除塵機2臺 ,重型補土機1臺 ,雙輪塗布機2臺 ,雙燈乾燥機動2臺,三燈乾燥機1臺 ,輸送機5臺  ,砂光機2臺。其中砂光機屬用戶自購產品 ,納入本系統控制方案中,砂光機需提供通信控制接口給本系統控制。

                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖1現場電櫃(局部)


                                                          三、控制系統及網絡配置

                                                          1、PLC採用海爲品牌 ,選配以太網接口,總線通訊採用工業以太網進行通信 ,通信協議MODBUS/TCP協議,傳輸速度快,控制實時性強 ,各單機設備根據實際點數和需求選擇相應型號的PLC 。

                                                          2、原則上輸送機不配PLC控制 ,納入就近的設備進行控制  ,因此就近設備的PLC系統要預留輸送機的控制接口,減少總線控制成本 。

                                                          3、爲了提高系統的可靠性和穩定性 ,以及數據處理能力 ,通信速率等,本系統採用一臺高端PLC作爲總控PLC對所有數據進行處理。

                                                          4、本系統單機設備都配備有人機界面進行監控,任何單機都可就地實現控制與調節 。

                                                          5、總監控系統採用10寸觸摸屏與PLC進行監控,也可配置海爲雲盒(CBOX)+大屏控制器(TVBOX)+(大屏幕)方案實現集中控制 ,在本次系統中選用雲盒+大屏控制器的方案 ,總控系統具有云端控制功能,可以進行遠程調試程序,手機遠程監控設備狀態等功能。

                                                          6、網絡通信採用12-16口工業級以太網交換機,網線採用工業級帶屏蔽以太網通信線,且交換機需安裝在專用電箱內,現場安裝時網線需走鐵管或獨立線槽佈線 ,提高抗干擾能力。

                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖2系統組網


                                                          四、工藝控制系統功能

                                                          (一)、工藝制常規性功能

                                                          1、總線控制系統具備記憶與配方功能 ,生產不同產品時可以直接調用不同產品的配方 ,配方包含設置速度,高度等參數 。配方調用可通過生產線入口的產品測厚儀測出板厚  ,然後確認將數據保存到相應配方 ,當生產這種板型時調用即可。

                                                          2、具備整線聯動,一鍵啓動和停止,啓動時 ,先啓動末端設備 ,然後順序向前端設備逐一啓動,停機的順序剛好相反 。避免同時啓動造成對電網的衝擊。

                                                          3、當出現故障機時,故障機向入口方向的輸送設備要立即停機,但滾塗輪不停機,且自行上升到安全高度 ,向出口方向設備保持正常運行 ,故障復位後自動下降爲設定高度 。故障類型分爲輸送故障  ,卡板故障 ,調光器故障 ,變頻器故障,限位越限報警等。

                                                          4、聯動時,可以控制任一滾的運行或不運行(禁用) ,並升到安全高度。

                                                          5、UV乾燥機採用電子光源 ,可進行無極調節光源,有板時全功率運行  ,無板待機時按30%的功率運行,也可以實時調節光源功率大小 。現場升降的高度進行微調後的數據保存後能直接傳送到總控PLC當中 ,並在配方當中進行保存記憶,便於下次調用。

                                                          6、在生產線入口安裝一套有無料檢測裝置,作爲系統運行和待機狀態切換的依據,這一套裝置又兼作板厚檢測報警信號,當板厚超過設定的厚度,發出開關量信號給總控PLC進行報警並停止輸送。

                                                          7、在乾燥機上安裝檢測裝置 ,用以判斷乾燥機內是否卡板 ,卡板後立即停機 ,避免火災事故發生。

                                                          8、由於整線控制時產線較長,在每臺機器上安裝一個三色指示燈,以便更好的監示整線的運行狀態,綠色運行 ,黃色待機  ,紅色故障。

                                                          9、後臺監控系統功能具備設備運行狀態監控、故障報警信息顯示、一鍵啓動和停機功能、產量統計、配方設置與調用、用戶登錄與註銷等功能。

                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖3 現場產線


                                                          (二)、能源管理方面功能

                                                          1、本系統乾燥機安裝電子調光器 ,調光器可以根據光源功率大小來調節冷卻風機的變頻速度 ,達到節能降耗的目的。

                                                          2、滾塗機的每套滾均安裝有油漆稱重裝置和膠輪與鋼輪間隙調節裝置 ,稱重裝置可以實時監示油漆重量  ,具備上限停止進油,下限加油 ,上上限報警 ,下下限報警等功能。另外,可經過調節鋼輪與膠輪的間隙  ,間接去判斷油漆用量,從而換算油漆的消耗量。

                                                          3、每臺設備可以安裝一臺智能型電錶,或整線安裝一個智能電錶 ,用於監測每天每班的耗電量 ,從而達到監控節約用電行爲。

                                                          4、對於正逆輥設備 ,逆輥升降自動根據板材位置調節升降高度 ,確保板材進入逆輥時不撞輥,因爲逆輥撞輥時導致油漆反堆而掉落到輸送帶上 ,影響設備的衛生及維護 ,同時也減少了油漆損耗。


                                                          (三)、設備維護方面功能

                                                          1、電子調光器設有運行時間記錄,當UV燈達到使用時間時 ,報警提示更換燈管 ,以便進行設備維護。

                                                          2、以供油給輥的電磁閥作爲計時依據,來判斷每個膠輥的使用時間,從而提醒用戶何時換輥,以便設備更好的維護。


                                                          五、方案總結

                                                          1、海爲雲盒(CBOX)/HMI具備海爲雲平臺的全部功能,通過海爲雲,本系統可以實現雲監控,智能管理,支持手機端/電腦WEB端的遠程訪問控制,操作性強 ,總控系統連上互連網,就可以實現遠程監控功能 ,實時監示生產數據 ,海爲雲平臺具備雲報警功能,當系統產生報警時,報警信息可以實時推送到手機APP,可以實時瞭解設備的運行狀態 ,及時處理設備故障。

                                                          2、海爲雲盒(CBOX)/HMI支持MQTT數據上報功能,可以將數據上傳到Mysql/SQLserver等主流數據庫,對接ERP/MES系統,實現企業的生產信息化管理。

                                                          3、本系統支持海爲雲平臺,海爲雲平臺內置Haiwell 雲引擎、雲管理功能,通過Haiwell雲引擎,可以實現遠程對PLC程序上下載,監控,固件升級和PLC診斷 ;通過Haiwell雲管理,可以實現遠程對HMI/CBOX工程的上下載,固件升級以及歷史數據導出等功能 。

                                                          4、海爲雲平臺採用A/B key安全訪問機制 ,機主和管理員同時管理設備 ,採用審覈機制管理遠程訪問人員的訪問權限 ,同時可以設置訪客的訪問時長;讓訪問安全可靠,讓遠程安全放心。

                                                          5、海爲PLC 485通信支持不同波特率、不同協議、不同資料格式同時通信,通信程序不需要處理時序 ,大大節省了工程師的編程時間,尤其在滾塗機上多臺變頻器的設定頻率 ,運行頻率 ,運行電流等信號的處理有明顯優勢 。

                                                          6、現場選用以太網PLC,以太網PLC支持多個上位機同時訪問 ,同時以太網口也可以作爲主站去訪問其他設備,可主可從  ,方便調試。

                                                          7、海爲大屏顯示器(TVBOX)可以實現電子看板功能 ,支持4宮格,6宮格,9宮格多屏顯示,可以把局域網內的多臺HMI/CBOX/IPC同時顯示在一個大屏上 ,也可以大屏單獨顯示一臺HMI/CBOX/IPC的界面,用比較經濟的方案就可以實現傳統的電子看板功能 。

                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖4 手機APP監控界面


                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖5 主控PLC與兩臺單機設備PLC通過Haiwellbus通信程序


                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖6 CBOX畫面開發界面一


                                                          海爲在UV塗裝生產總線控制中的應用

                                                          圖7 CBOX畫面開發界面二