計算機(jī)控制技術(shù)課件：工程案例

1、第38講工程案例 工程案例安全套浸漬生產(chǎn)線計算機(jī)控制系統(tǒng) 2 總體方案分析與設(shè)計 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 1 概述 6 系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設(shè)計1.1 安全套生產(chǎn)工藝流程簡介 安全套生產(chǎn)的主要原料為液態(tài)乳膠，輔助原料為堿水、有機(jī)酸、香精等。工藝流程如圖1所示，主要分為洗模、浸膠、烘干、卷邊、脫套等環(huán)節(jié)。每一只安全套都要經(jīng)過以上環(huán)節(jié)然后送至電檢中心檢驗(yàn)完畢后包裝成品。其中浸膠工藝的水平直接影響到成品的品質(zhì)，是生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了保證套膜的厚度均勻性，避免產(chǎn)生細(xì)小的“砂眼”，目前的浸膠工藝均采用三次浸膠技術(shù)。1 概述圖1 安全套生產(chǎn)工藝流程

2、圖1 概述1.2 項(xiàng)目設(shè)計要求 1、自動控制要求（1）一次膠、二次膠、三次膠漿位監(jiān)測與控制。（2）洗模水（超聲波水）溫度監(jiān)測與控制。（3）一次膠、二次膠、三次膠溫度監(jiān)測與控制。（4）堿水槽溫度監(jiān)測與控制。（5）1號烘箱、2號烘箱、3號烘箱、4號烘箱溫度監(jiān)測與控制。（6）生產(chǎn)線主、從傳動電機(jī)采用變頻器進(jìn)行同步傳動控制，三個膠漿槽攪拌電機(jī)采用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制。（7）對20臺拖動電機(jī)進(jìn)行控制。1 概述2、自動監(jiān)測要求 （1）一次浸膠室、二次浸膠室、三次浸膠室的溫度和濕度顯示。 （2）6個乳膠停放罐溫度顯示。 （3）生產(chǎn)線車速顯示。 （4）利用電腦眼對安全套生產(chǎn)線進(jìn)行在線實(shí)時工況監(jiān)測。3、自動記錄要

3、求 （1）產(chǎn)品總計數(shù)。 （2）班組產(chǎn)品總計數(shù)。4、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的系統(tǒng)測控功能實(shí)現(xiàn) （1）可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多條生產(chǎn)線群控功能。 （2）可在Internet網(wǎng)上發(fā)布生產(chǎn)線測控信息和遠(yuǎn)程監(jiān)控。5、具有控制參數(shù)自整定功能1 概述返回2.1 總體方案分析 系統(tǒng)由主從分布式計算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、HMI/SCADA工業(yè)控制組態(tài)軟件、遠(yuǎn)程智能I/O、自整定智能調(diào)節(jié)器、變頻器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和變送器、控制柜等組成； 利用微機(jī)電腦眼對安全套生產(chǎn)線進(jìn)行在線實(shí)時工況監(jiān)控； 具有動態(tài)、靜態(tài)工藝流程畫面顯示，回路控制與系統(tǒng)組態(tài)，工藝參數(shù)和控制參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整，自動/手動控制切換，參數(shù)實(shí)時趨勢曲線和歷史趨勢曲線的記錄與顯示

4、，測量參數(shù)統(tǒng)計報表的顯示與打印，事故記錄、參數(shù)越限報警等功能； 可靈活實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多條生產(chǎn)線群控功能，并可在Internet網(wǎng)上發(fā)布生產(chǎn)線測控信息和遠(yuǎn)程監(jiān)控。 2 總體方案分析與設(shè)計2.2 系統(tǒng)的群控方案 圖2 系統(tǒng)總體方案框圖2 總體方案分析與設(shè)計返回3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 3.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案圖3 系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)3.2 系統(tǒng)的硬件配置1、工控機(jī) 采用IPC-602P3-25ZBE研華工業(yè)控制計算機(jī)，帶兩個RS-232串口+網(wǎng)卡+打印機(jī)。2、研華4端口串口卡PCI1612BU 第一個串口連接AL2-1生產(chǎn)線的智能調(diào)節(jié)器，第二個串口連接AL2-2生產(chǎn)線的智能調(diào)節(jié)器，第三個串口連接

5、AL2-3生產(chǎn)線的智能調(diào)節(jié)器，第四個口連接三條生產(chǎn)線的研華ADAM模塊。 共有36塊理化智能調(diào)節(jié)器和15塊研華ADAM4000系列模塊。3、視頻采集卡 AVerMedia TV Capture98多功能視頻卡 4、硬件加密狗 硬件加密狗是組態(tài)王軟件使用的一種授權(quán)方式 ，DB25針，使用時安裝在計算機(jī)的并行接口之上 ，它分為運(yùn)行狗和開發(fā)狗，此項(xiàng)目使用512點(diǎn)運(yùn)行狗 。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 5、RS-485總線通信網(wǎng)絡(luò)圖4 RS-485通信網(wǎng)絡(luò) 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 圖5 ADAM模塊菊花鏈連接圖 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 圖6 智能調(diào)節(jié)器菊花鏈連接圖 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 6、數(shù)據(jù)采

6、集模塊（1）ADAM-4017 A/D轉(zhuǎn)換模塊 圖7 ADAM-4017 生產(chǎn)過程中存在大量的溫度、漿位等參數(shù)需要測量并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。信號輸入和供電電源輸入應(yīng)分別采用高500VDC的光隔離和變壓器隔離技術(shù)。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 6、數(shù)據(jù)采集模塊（2）ADAM-4080 計數(shù)器/頻率模塊 圖8 ADAM-4080 ADAM-4080模塊是一種計數(shù)器/頻率模塊，能夠?qū)Ξa(chǎn)品計數(shù)和車速信號進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 7、智能調(diào)節(jié)器圖9 REX-D900 智能調(diào)節(jié)器型號為理化REX-D900，主要使用PID自整定功能。控制的參數(shù)有漿位、膠溫、箱溫、堿水溫度和洗模水溫度。3

7、系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 8、傳感器（1）溫度傳感器- 鉑電阻PT100 （2）液位變送器 - CECU-331電容式液位變送器 （3）計數(shù)/車速變送器 - 接近開關(guān)和光電編碼器 9、傳感器（1）電動調(diào)節(jié)閥（2）氣動調(diào)節(jié)閥3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與配置 返回4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 4.1 參數(shù)的檢測 1、乳膠停放罐溫度的采集圖10 乳膠停放罐溫度的采集2、浸膠室溫濕度的采集圖11 乳膠停放罐溫度的采集4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 3、生產(chǎn)計數(shù)的采集圖12 生產(chǎn)計數(shù)的采集4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 4、生產(chǎn)車速的采集圖13 生產(chǎn)車速的采集4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 5、其它數(shù)據(jù)的采集 浸膠槽中乳膠的漿位和膠溫、

8、烘箱溫度、堿水溫度和洗模水溫度，是在控制過程通道中使用智能調(diào)節(jié)器進(jìn)行采集的。 4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 4.2 參數(shù)的控制1、乳膠漿位的控制圖15 乳膠漿位的控制4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 2、乳膠溫度的控制圖16 乳膠溫度的控制4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 3、烘箱溫度的控制圖17 烘箱溫度的控制4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 4、堿水溫度的控制圖18 堿水溫度的控制4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 5、洗模水溫度的控制圖19 洗模水溫度的控制4 工業(yè)參數(shù)的檢測與控制 返回5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.1 軟件的總體設(shè)計 圖21 監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計圖5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 1、歡迎畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)

9、現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 2、 導(dǎo)航畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 3、操作員畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 4、 工藝流程畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 5、 回路控制畫面組5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 6、 乳膠溫度控制畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 7、 歷史趨勢畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 8、 實(shí)時報表畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 9、 歷史報表畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 10、 視頻監(jiān)控畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)5.2 系統(tǒng)的監(jiān)控畫面 11、 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布畫面5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)返回6 系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設(shè)計 信號隔離：ADAM模塊和智能調(diào)節(jié)器本身具有一定的抗干擾能力，而且設(shè)備內(nèi)部的光電隔離器使信號在其內(nèi)部、外部電路上完全隔離。 系統(tǒng)接地：模擬地作為變送器、A/D和D/A轉(zhuǎn)