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6ES7214-1BD23-0XB8型號介紹
6ES7214-1BD23-0XB8型號介紹
三菱PLC及網(wǎng)絡(luò)成功應(yīng)用于汽車總裝線系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可保持穩(wěn)定的自動化生產(chǎn)，并能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量。
汽車總裝線由車身儲存工段、底盤裝配工段、車門分裝輸送工段、最終裝配工段、動力總成分裝、合裝工段、前梁分裝工段、后橋分裝工段、儀表板總裝工段、發(fā)動機總裝工段等構(gòu)成。
整個系統(tǒng)以三菱PLC及現(xiàn)場總線CC-bbbb為核心控制設(shè)備，采用接近或光電開關(guān)監(jiān)測執(zhí)行結(jié)構(gòu)的位置，調(diào)速部分采用三菱FR-E500系列變頻器進行控制，現(xiàn)場的各種控制信號及執(zhí)行元件均通過CC-bbbb由PLC進行控制。
CC-bbbb模塊所構(gòu)成的CC-bbbb網(wǎng)絡(luò)是一種開放式的現(xiàn)場總線。它能同時處理控制和信息數(shù)據(jù)。通過簡單的總線將工業(yè)設(shè)備連接成為設(shè)備層的網(wǎng)絡(luò)。同時還可以方便地連接到其他網(wǎng)絡(luò)。
總裝線的所有工段都分為自動操作和手動操作兩種形式。自動時，全線由PLC程序控制；手動時，操作人員在現(xiàn)場進行操作。整條線在必要的工位應(yīng)有急停及報警裝置。
本總裝線電控系統(tǒng)總體上采用“集中監(jiān)管，分散控制"的模式，整個系統(tǒng)分三層，即信息層、控制層和設(shè)備層。
信息層由安裝在中央控制室的操作員站和工程師站構(gòu)成，操作站的主要作用是向現(xiàn)場的設(shè)備及執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送控制指令，并對現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運行狀況和故障信息等進行收集監(jiān)控；工程師站的主要作用是制定生產(chǎn)計劃、管理生產(chǎn)信息。它們的連接采用通用的Ethernet，并通過安裝在MELSECNET/10網(wǎng)主站PLC上的Ethernet模塊實現(xiàn)與設(shè)備控制層各PLC間的數(shù)據(jù)交換。在必要的時候，可以通過工程師站與管理層的計算機網(wǎng)絡(luò)進行連接，使得管理者可以在辦公室對所需要的信息進行查閱。
控制層采用三菱的MELSECNET/10網(wǎng)，將總裝線各工段上（除前橋和后橋分裝工段外）的8套Q2AS PLC相連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。它具有傳輸速度高（10Mbps）、編程簡單（無需專用網(wǎng)絡(luò)指令）、可靠性高、維護方便、信息容量大等特點。車身儲存工段采用一臺三菱 A975GOT人機界面，實現(xiàn)對該工段現(xiàn)場信息的高速響應(yīng)。
設(shè)備層采用四套CC-bbbb，分別掛在車身儲存工段、底盤裝配工段、車門分裝儲存工段和內(nèi)飾工段的PLC上。CC-bbbb現(xiàn)場總線具有傳輸速度高（最高10Mbps）、傳輸距離長（1200m）、設(shè)定簡單、可靠性高、維護方便、成本低等特點。它通過雙絞線將現(xiàn)場的傳感器、泵、閥、ID讀寫器、變頻器及遠程I/O等設(shè)備連接起來，實現(xiàn)了分散控制集中管理。這樣變頻器的參數(shù)、報警信息等數(shù)據(jù)不但可以方便地由PLC進行讀寫，而且可由上位機和GOT通過PLC方便地進行監(jiān)控和參數(shù)調(diào)整。使用ID讀寫器容易進行車體跟蹤，減少了信息交流量，使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高度柔性化，并且有效地提高了自動化程度，節(jié)省人力資源。
系統(tǒng)試運行效果良好，本系統(tǒng)內(nèi)的任何設(shè)備發(fā)生故障，都不會影響其他操作、過程、設(shè)備的運行。即使此系統(tǒng)中的任何一個設(shè)備發(fā)生故障，甚至掉線，僅僅故障發(fā)生處的設(shè)備不能進行自動操作，其他所有設(shè)備都將連續(xù)工作。當故障排除后，設(shè)備能夠自動動恢復(fù)運行而不需將整條生產(chǎn)線重新上電。
同時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)被實時收集并監(jiān)控，并根據(jù)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)可進行必要的修補操作。這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)（包括產(chǎn)品的質(zhì)量信息）被保存在上位機中，并由上位機進行管理。
一、 系統(tǒng)設(shè)計思路
根據(jù)洗煤廠工藝控制流程和實際要求，將系統(tǒng)分為三級控制具體技術(shù)思路如下：
1、 控制運算級
第一級以日本三菱公司的新型Q系列PLC為控制核心，實現(xiàn)對洗煤廠設(shè)備的順序啟車、順序停車、故障邏輯停車以及特殊要求的單臺設(shè)備控制，對模擬量信號合格介質(zhì)懸浮液密度、合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量、重介旋流器入口壓力、合介桶液位的PID調(diào)節(jié)。
2、 集中監(jiān)控管理級
第二級由兩臺工業(yè)控制計算機聯(lián)網(wǎng)作為系統(tǒng)人－機交互窗口，組態(tài)軟件采用“組態(tài)王"工控軟件，實現(xiàn)對工藝運行數(shù)據(jù)的采集、圖形監(jiān)視、動態(tài)顯示、記錄分析、參數(shù)報警、日報表打印以及對現(xiàn)場設(shè)備邏輯啟停等功能，兩臺計算機可以監(jiān)控不同的畫面，并具有相同的操作功能。計算機操作站放置在中央集控室，可以隨時了解電機、水泵、儀器設(shè)備的運行狀況，便于生產(chǎn)調(diào)度指揮。該系統(tǒng)還配有生產(chǎn)調(diào)度模擬盤，顯示全廠生產(chǎn)線設(shè)備的運行、停止狀態(tài)。
3、 現(xiàn)場信號工作站
現(xiàn)場有70個工作站，可對現(xiàn)場電機、水泵等進行啟停及啟停顯示、報警?，F(xiàn)場信號工作站有三種工作狀態(tài)：（1）自動狀態(tài)時工作站所控制的設(shè)備由集控室控制；（2）手動狀態(tài)時信號工作站所控制的設(shè)備不受中央集控室控制由信號工作站控制；（3）零位狀態(tài)時信號工作站所控制的設(shè)備不受中央集控室和工作站控制，用于設(shè)備檢修?，F(xiàn)場工作站設(shè)備出現(xiàn)故障時能向集控室發(fā)出故障信號。在70個信號工作站中有16個信號工作站要有準備好信號輸入，以便在自動狀態(tài)時通知中央集控室此工作站已經(jīng)準備就緒，中央集控室根據(jù)16個工作站全部準備就緒的信號發(fā)出啟車信號后啟動生產(chǎn)線。
二、系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、 控制系統(tǒng)軟硬件配置
系統(tǒng)控制級PLC（下位機）以三菱公司的Q系列PLC為系統(tǒng)控制核心；采用GX DEVELOPER Ver 8.0編程軟件完成PLC系統(tǒng)組態(tài)編程（程序結(jié)構(gòu)設(shè)計、地址定義、梯形圖編寫）程序調(diào)試。
監(jiān)控站（上位機）采用基于bbbbbbs 2000操作系統(tǒng)，選用“組態(tài)王"組態(tài)軟件完成監(jiān)控畫面組態(tài)、變量定義、設(shè)備運行狀態(tài)畫面組態(tài)、實時\歷史曲線畫面組態(tài)、報表組態(tài)。
現(xiàn)場液位傳感器采用超聲波液位計，能精確的采集現(xiàn)場液位信號，再通過富士變頻器對水泵進行控制，從而實現(xiàn)對液位的PID調(diào)節(jié)。
整個控制系統(tǒng)實際I/O點總計如下：
數(shù)字量I/O點數(shù):DI 90點 DO 58點
模擬量I/O通道:AI 8點 AO 8點
2、系統(tǒng)組網(wǎng)和PLC編程
兩個監(jiān)控站（上位機）之間采用以太網(wǎng)通訊，“組態(tài)王"組態(tài)時只需將兩臺計算機設(shè)定為“Web"通訊。其中一臺計算機預(yù)裝有GX DEVELOPER Ver 8.0軟件，完成PLC程序設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試工作以及和上位機的通訊。如果需要可以隨時對程序運行監(jiān)控和編輯。
3、 PLC程序結(jié)構(gòu)
PLC程序編程可分為五部分:第一部分是設(shè)備的邏輯順序啟車；第二部分是設(shè)備的邏輯停車；第三部分是設(shè)備故障邏輯停車；第四部分是設(shè)備非連鎖狀態(tài)的單機運行；第四部分是模擬量的PID調(diào)節(jié)(PID調(diào)節(jié)編程可以參考PID Control Instructions)。
三、 系統(tǒng)主要功能
1、 監(jiān)控功能
洗煤廠重介洗選生產(chǎn)線全部設(shè)備的運行狀態(tài)可以通過兩臺上位機操作站監(jiān)控并動態(tài)模擬顯示。通過上位機發(fā)出啟車信號自動啟動洗煤生產(chǎn)線的設(shè)備，對生產(chǎn)線的設(shè)備故障進行自動診斷，根據(jù)故障點位置按邏輯程序自動停車。中央集控室上位機可以單機啟車。
2、調(diào)節(jié)控制功能
洗煤廠各設(shè)備間的耦合程度高，單臺設(shè)備故障會直接影響整條生產(chǎn)線生產(chǎn)，因此在PLC編程中對合格介質(zhì)懸浮液密度、合格介質(zhì)懸浮液磁性物含量、重介旋流器入口壓力、合介桶液位等工藝參數(shù)PID調(diào)節(jié)作了優(yōu)化編程，使其能在上位機輕松實現(xiàn)手/自動無擾動切換，從而不會影響生產(chǎn)線生產(chǎn)。
3、報警功能
系統(tǒng)具有故障報警（水泵、電機等啟停故障）和密度、液位、壓力等工藝參數(shù)超限報警。
4、系統(tǒng)聯(lián)鎖功能
系統(tǒng)可以現(xiàn)場操作、計算機聯(lián)動和自動運行，并相互聯(lián)鎖。
5、通訊狀態(tài)顯示功能
系統(tǒng)可以顯示PLC與兩臺上位機之間的通訊狀態(tài)。
6、報表記錄功能
系統(tǒng)可以準確的記錄每臺設(shè)備的運行情況（啟動時間、停止時間、值班操作員）可以根據(jù)需要打印該報表。
7、曲線功能
系統(tǒng)可以對密度、液位、壓力等工藝參數(shù)，以實時曲線、歷史曲線的形式直觀的顯示在上位機畫面上。
8、權(quán)限功能
為防止誤操作和非專業(yè)人員隨意改動參數(shù)，該系統(tǒng)分為三級權(quán)限分別為操作員（只能對一部分畫面進行操作）、管理員（增加減少用戶名修改密碼）、工程師（最高權(quán)限）