Profibus-DP現(xiàn)場總線在灌裝機(jī)中的應(yīng)用
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的深刻變革，信息交換的范圍正迅速覆蓋從工廠的管理、控制到現(xiàn)場設(shè)備的各個(gè)層次，并逐步形成了全分布式網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)和以此為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)場總線就是順應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展趨勢和工業(yè)控制系統(tǒng)的分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求而發(fā)展起來的新技術(shù)，它的出現(xiàn)和發(fā)展已經(jīng)成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)之一，受到全世界和工業(yè)界的普遍重視。我司屬飲料裝瓶廠，在新生產(chǎn)線設(shè)備中的灌裝機(jī)充分利用了profibus總線技術(shù)，取得了良好的效果。
2 工藝原理
整臺設(shè)備主要分為三個(gè)部分：一是空瓶進(jìn)入灌注機(jī)之前的空瓶清洗部分；二是產(chǎn)品灌注部分，此部分是灌裝機(jī)的核心部分，共由100個(gè)灌注閥組成，每個(gè)閥都獨(dú)立安裝有注入電磁閥及產(chǎn)品灌注流量計(jì)，由專用計(jì)算機(jī)控制，空瓶進(jìn)入灌注部分后要在這里完成排氣，穩(wěn)壓，灌注等幾個(gè)動(dòng)作；第三部分是灌注好產(chǎn)品的瓶子封蓋設(shè)備。三部分間電氣控制相對獨(dú)立同時(shí)又通過profibus總線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
3 profibus總線設(shè)計(jì)
profibus-dp（decentralized periphery）是一種高速低成本通信，用于分布式控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳送，總線上可掛接的設(shè)備有系統(tǒng)操作站、現(xiàn)場人機(jī)接口、plc主站、從站、遠(yuǎn)程i/o或其他dp智能設(shè)備。本系統(tǒng)中就是選擇了profibus-dp作為各現(xiàn)場控制站間的通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)組成如附圖所示。
裝瓶線現(xiàn)場總線系統(tǒng)
3.1 總體結(jié)構(gòu)
控制系統(tǒng)由兩級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。一級為基礎(chǔ)自動(dòng)化級，采用siemens plc 和灌注計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；二級為過程控制級（工程師/操作員站），采用siemens的pc670工業(yè)計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)為windows 2000，計(jì)算機(jī)內(nèi)置profibus網(wǎng)卡,與基礎(chǔ)自動(dòng)化級通過profibus-dp現(xiàn)場總線網(wǎng)連接。它的主要功能包括：過程參數(shù)設(shè)定、過程監(jiān)控、變頻器及伺服控制器的參數(shù)管理、配方管理、數(shù)據(jù)采集、故障記錄和顯示等。在pc670中還安裝有無線網(wǎng)卡和以太網(wǎng)接口，在設(shè)備調(diào)試時(shí)即使不直接連接plc 也可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)調(diào)試及監(jiān)控功能，通過以太網(wǎng)接口還可為將來實(shí)現(xiàn)工廠級網(wǎng)絡(luò)智能化管理提供途徑。
整臺設(shè)備的工藝操作、伺服驅(qū)動(dòng)、閥站控制等由基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成，由三級自動(dòng)化組成。一級為基礎(chǔ)自動(dòng)化級，采用siemens plc s7-400,cpu414-2dp與兩臺et200m、一臺et200s遠(yuǎn)程站以及一臺vlt2800變頻器組成，主要完成整機(jī)工藝控制，現(xiàn)場工藝參數(shù)的采集等；二級為驅(qū)動(dòng)控制自動(dòng)化，采用siemens plc s7-300，cpu315-2dp與三臺伺服控制器組成，主要用作設(shè)備驅(qū)動(dòng)部分的同步動(dòng)作控制。三級為灌注控制自動(dòng)化級，采用專用計(jì)算機(jī)控制，主要完成系統(tǒng)灌注部分的功能。
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