全自动拉边机控制网络系统技术方案

技术编号:14495106 阅读:120 留言:0更新日期:2017-01-29 17:58
本实用新型专利技术公开了一种全自动拉边机控制网络系统,包括PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分,PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏基于工业以太网技术的PROFINET组成网络。本实用新型专利技术极大地减少了数据在通讯站中的处理时间,完全满足了传感器和执行器设备之间的数据交换对响应时间的要求;便于管理和维护,极大的降低了调试和维护中的成本,并且很好的保证了整个系统的安全。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及玻璃生产机械的控制系统领域,具体的是一种全自动拉边机控制网络系统
技术介绍
:通常的玻璃拉边机控制网络系统使用过程中,通讯总线ProfibusDP将PLC(PLC)、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分组成网络实现控制,而ProfibusDP总线最高通讯速率只能达12Mbit/s,这与速率能达到百兆甚至千兆的以太网是无法比拟的,当系统中拉边机超过十对时,用户能明显感到网络的延时;再者主流支持DP网络的西门子300系列PLC将停产,改由主流支持以太网的1500系列PLC取代,此时再要组成DP网络必须添加相应的信号转换模块,从而增加成本。因此,无论从网络性能,还是经济性考虑一种新型拉边机控制网络系统非常重要。
技术实现思路
:本技术的目的是为了解决现有技术中的不足,提供了一种全自动拉边机控制网络系统。本技术采用的技术方案为:全自动拉边机控制网络系统,包括PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分,其特征在于:所述PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏基于工业以太网技术的PROFINET组成网络,其中,PLC与其他PLC、现场触摸屏、上位机进行通讯,读写对应的参数和指令,并周期地读取编码器和IO模块的输入信息,在程序运算后通过IO模块向各动作电机发出动作信号,实现岁整个网络进行硬件组态,定义编码器、旋转变频器、现场触摸屏的名称及其IP地址,从而通过PROFINET总线的读、写程序来监控现场各个设备;编码器采用带PROFINETIO的P+F绝对值编码器,其通过PROFINET实时与PLC通讯,将位置变化传送给PLC,记录其位置的变化;旋转变频器采用西门子G120_CU240E_PN变频器,其起停信号由端子输入,其输出频率由PLC通过PROFINET对其实际值和设定值进行读写;上位机采用SIMATICIPC3000SMART、操作系统WIN7专业版SP1,监控平台采用WINCC7.3,上位机通过PROFINET与所有PLC通信,实现对所有拉边机的监控;现场触摸屏采用西门子KTP400BasiccolorPN触摸屏,通过PROFINET与PLC通信,显示拉边机拉边杆的位置、角度、深度和拉边头的速度等数据,并在屏上对这些数据进行设定和编码器清零。与现有技术相比,本技术的有益效果在于:本技术极大地减少了数据在通讯站中的处理时间,完全满足了传感器和执行器设备之间的数据交换对响应时间的要求;使用这些IT标准服务加强对整个网络的管理和维护,极大的降低了调试和维护中的成本,并且PROFINET集成了PROFISafe行规,实现了IEC61508中规定的SIL3等级的故障安全,很好的保证了整个系统的安全。附图说明:图1为本技术的网络拓扑示意图。具体实施方式:下面结合附图,通过实施例对本技术作进一步详细说明:全自动拉边机控制网络系统,包括PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分,PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏基于工业以太网技术的PROFINET组成网络,其中:PLC:玻璃拉边机控制网络系统选用的西门子s7-1500PLC,在网络中做为整个系统的核心,它负责和其它PLC以及现场触摸屏、上位机进行通讯,来读写对应的参数和指令;并周期地读取编码器和IO模块的输入信息,在程序运算后通过IO模块向各动作电机发出动作信号。在PLC中,对本系统的整个网络进行硬件组态,定义编码器、变频器、现场触摸屏的名称及其IP地址,从而通过PROFINET总线的读、写程序来监控现场各个设备;编码器:采用带PROFINETIO的P+F绝对值编码器,其不仅能通过PROFINET实时与PLC通讯,将位置变化传送给PLC,并在清零后,即使掉电的情况下,都能够记录其位置的变化,从而保证玻璃拉边机即使在断电维修时,其最初设置的零位依然有效;旋转变频器:采用西门子G120_CU240E_PN变频器,其起停信号由端子输入,其输出频率由PLC通过PROFINET对其实际值和设定值进行读写。这样就可以做到既能通过PLC控制变频器转速,又可以在PLC意外停机或断网时保证变频器保持原设定转速,从而保证生产安全;现场触摸屏:采用西门子KTP400BasiccolorPN触摸屏,它通过PROFINET与PLC通信,不仅可以现场显示拉边机拉边杆的位置、角度、深度和拉边头的速度等数据,并可以在需要时在屏上对这些数据进行设定和编码器清零;上位机:上位机采用SIMATICIPC3000SMART,操作系统WIN7专业版SP1,监控平台采用WINCC7.3。上位机通过PROFINET与所有PLC通信,实现对所有拉边机的监控。本技术使用PROFINET做为工业总线,组成一个小型工业网络,不仅能够得到百兆甚至千兆的网络速度,满足用户越来越高的响应要求,并且对于基于TCP/IP的工业以太网技术来说,使用标准通信栈来处理过程数据包,由于需要很可观的时间,因此,PROFINET提供了一个优化的、基于以太网第二层(Layer2)的实时通讯通道,通过该实时通道,极大地减少了数据在通讯站中的处理时间,因此,PROFINET获得了等同、甚至超过传统现场总线系统的实时性能。对于传感器(编码器)和执行器(PLC)设备之间的数据交换,本系统完全满足其对响应时间的要求。本技术以监控八对拉边机为例,其网络拓扑采用星型拓扑结构,如图所示,该玻璃拉边机控制网络系统PLC采用的西门子CPU1511-1PN,I/O模块采用ET200SPIM155-6PNST,编码器采用P+F绝对值编码器EVM58N-011PNR0BN-1213,它们都有两个网络插口,因此系统的网络连线全部采用标准网线如图直连;交换机1至交换机8采用普通单层5口或8口工业交换机;因系统中48个实时设备(编码器)占用PLC扫描时间会造成网络堵塞,因此交换机0采用16口两层交换机将每对拉边机之间进行网络隔离。对网络中其它设备的设置如下所述:1、IP地址设置:以第一对拉边机为例设置各设备的IP地址,PLC1为192.168.0.1,ET200为192.168.0.10,现场触摸屏1为192.168.0.11,现场触摸屏2为192.168.0.12,G120变频器为192.168.0.13,编码器1为192.168.0.14,编码器2为192.168.0.15,编码器3为192.168.0.16,编码器4为192.168.0.17,编码器5为192.168.0.18,编码器6为192.168.0.19。第二对拉边机的PLC2为192.168.0.2,ET200为192.168.0.20等等,逐次类推。PLC0的IP地址设置为192.168.0.200,它的ET200为192.168.0.201;2、输入输出信号设计:每对拉边机的现场动作逻辑信号通过各自的ET200的输入模块输入到PLC,PLC运算后对各执行机构的关停信号通过ET200的输出模块输出;中控室操作台的动作指令通过PLC0的ET200的输入模块输入到PLC0,再由PLC0采用PUT/GET指令传送给每对拉边机的PLC,从而实现操作每对拉边机;3、上位机网络设置:上位机采用普通网卡,IP本文档来自技高网...
全自动拉边机控制网络系统

【技术保护点】
全自动拉边机控制网络系统,包括PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分,其特征在于:所述PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏基于工业以太网技术的PROFINET组成网络,其中,PLC与其他PLC、现场触摸屏、上位机进行通讯,读写对应的参数和指令,并周期地读取编码器和IO模块的输入信息,在程序运算后通过IO模块向各动作电机发出动作信号,实现整个网络进行硬件组态,定义编码器、旋转变频器、现场触摸屏的名称及其IP地址,从而通过PROFINET总线的读、写程序来监控现场各个设备;编码器采用带PROFINET IO的P+F绝对值编码器,其通过PROFINET实时与PLC通讯,将位置变化传送给PLC,记录其位置的变化;旋转变频器采用西门子G120_CU240E_PN变频器,其起停信号由端子输入,其输出频率由PLC通过PROFINET对其实际值和设定值进行读写;上位机采用SIMATIC IPC3000 SMART、操作系统WIN7 专业版SP1,监控平台采用WINCC7.3,上位机通过PROFINET与所有PLC通信,实现对所有拉边机的监控;现场触摸屏采用西门子KTP400 Basic color PN触摸屏,通过PROFINET与PLC通信,显示拉边机拉边杆的位置、角度、深度和拉边头的速度,并在屏上对这些数据进行设定和编码器清零。...

【技术特征摘要】
1.全自动拉边机控制网络系统,包括PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏五部分,其特征在于:所述PLC、编码器、旋转变频器、上位机和现场触摸屏基于工业以太网技术的PROFINET组成网络,其中,PLC与其他PLC、现场触摸屏、上位机进行通讯,读写对应的参数和指令,并周期地读取编码器和IO模块的输入信息,在程序运算后通过IO模块向各动作电机发出动作信号,实现整个网络进行硬件组态,定义编码器、旋转变频器、现场触摸屏的名称及其IP地址,从而通过PROFINET总线的读、写程序来监控现场各个设备;编码器采用带PROFINETIO的P+F绝对值编码器,其通过PROFIN...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢宝山李学武郑纤秀卢佩庆陶洪洋王家刚许新林王亮袁希亮王松耿职蔡俊张德三
申请(专利权)人:蚌埠凯盛工程技术有限公司
类型:新型
国别省市:安徽;34

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