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智慧烘烤線解決方案

行業介紹


烘烤線是一種工業用加溫設備,廣泛應用于食品加工、電子裝配、化工制藥等行業的烘焙、加溫工序。

烘烤線本身是一種高能耗的產品,隨著國家大力提倡節能減排的方針政策,目前的烘烤線生產領域,都在進行節能減排的技術改造.

目前,輻射加熱法由于其特殊性被證實為最有效率的加熱與干燥技術之一,而被廣泛地用于取代傳統的熱風式加熱與干燥系統。

本次方案采用億維工業互聯網HMI搭配X系列PLC實現烘烤線智慧升級,提供本地化的優質解決方案,同時幫助設備上云端實現遠程監控。

01鞋子烘烤線.png

方案背景

鞋子烘烤線的特點是動作復雜、頻繁,有較多的執行元件。

如果在這種場合使用繼電器控制邏輯的話必然需要很多的中間繼電器,還有一些高速脈沖輸出,比如:高速脈沖輸出控制伺服,是繼電器所不能替代的,假如這些中間繼電器是用PLC進行控制的情況下,就可以對其內部的輔助繼電器進行編程后來取代。

而且PLC具有靈活性可以增加多種模塊搭配,從物理介質方面來說,繼電器系統是要用具體的電氣元件來組合,而PLC只是使用內部寄存器。只要是在PLC編程容量許可的范圍內,就可以不必花費額外的費用來實現復雜的控制邏輯。

PLC都有上百點甚至更多的內部輔助繼電器,并且還有多種專用的內部電路,足可以應付復雜的控制要求,唯一需要我們做的工作就是通過專用軟件對PLC進行編程。事實上,PLC用于這種場合也最能顯現出其經濟性。

考慮經濟、實現效果、定位精度等原因客戶采用億維PLC作為控制系統并使用億維工業互聯網HMI作為人機交互。

客戶需求

1

可以通過手機和電腦監控設備運行狀況,并支持圖形化展示

2

支持遠程監控、上下載HMI和PLC程序

3

在觸摸屏上必須有間隔時間設置。

4

第一次開機需要把左邊降盤物料輸送走。

5

觸摸屏上需要有每個載具的位置狀態顯示

6

設備需要分為上層和下層,兩層動作需要同步

7

每個工位安裝有料傳感器需要判斷當前工位是否有料

8

溫度控制需要跟溫控器進行MODBUS通訊控制

9

每個氣缸裝有限位傳感器,動作時出現故障需要報警顯示


解決方案

本方案實現了本地化設備運行控制和遠程監控,方便用戶隨時隨地快速了解設備運行狀態,并能夠對設備進行遠程維護快速處理售后問題。

控制系統采用兩臺億維X3系列PLC,主要控制鞋子烘烤線的整體動作。氣動系統采用SMC電磁閥;用來控制上盤輸送、移盤輸送、中推輸送、拉盤輸送等。

監控系統采用億維UH500W系列物聯網HMI操作界面,用于進行本地化功能選擇、手動調試、參數設置和自動調試等用戶操作,同時支持遠程交互控制設備。

設計參數

控制系統

(UniMAT)

X3-24TD-E0*1

X-E8X8YR-00*2

X-E32X-00*1

氣動驅動

SMC電磁閥

壓力范圍

5Kpa

工作電源

380V   50HZ

額定電流

15A

02解決方案.png


硬件配置


硬件明細表

億維PLC主機

X3-24TD-E0 1臺

億維PLC主機

X-E8X8YR-00   2臺

億維PLC擴展

X-E32X-00 1臺

億維人機界面

UH   510W-34G01-0AA0 1臺

傳感器

若干

電氣部件

若干

機械部件

若干

03硬件配置圖.png

硬件配置圖

機械結構

機械結構分布.png

機械結構分布

電氣控制

鞋子烘烤線的電氣控制主要分為主電路和控制電路兩部分。主電路采用AC380V供電,主電路主要風機、紅外線加熱等供電,控制電路采用DC24V供電,控制電路主要給PLC控制單元、散熱風扇、HMI操作界面、電磁閥、傳感器和指示燈等控制信號供電,并通過電源指示燈來進行電源顯示;控制電路還采用固態繼電器、普通繼電器等電氣部件進行控制電路中間轉換控制。

IO接線原理圖1.png

IO接線原理圖2.png

IO接線原理圖

電氣控制柜圖.png

電氣控制柜圖

工藝流程

工藝流程簡圖.png

工藝流程圖


控制流程


控制流程簡圖.png

控制流程圖

PLC I/O點配置

圖片1.png


工藝編程應用


1.溫控器通訊控制程序

設備的溫度控制是通過溫控器控制,溫控器輸出4-20MA控制SCR可控硅,SCR在控制紅外線發熱管,程序上控制是通過跟溫控器MODBUS通訊控制,設定通訊協議、通訊協議,用MODBUS通訊指令進行通訊控制。



通訊控制程序示例圖1.png

通訊控制程序示例圖.png

溫控器通訊控制程序


2.報警控制程序

根據設備控制要求,設備中每個動作機構都加了前限和后限傳感器,不動作時前限沒有接通時需要報警,動作時后限沒有接通時需要報警,每個報警HMI上都會有顯示和提升,報警時設備處于暫停狀態,報警解除后設備繼續運行。


報警控制程序.png


3.程序區塊劃分控制程序

在進行鞋子烘烤線的PLC整體程序設計和規劃時,可以將不同控制程序和運算程序分成若干個程序區塊,并在主程序區進行選擇調用。

程序區塊劃分控制程序.png



觸摸屏畫面設計

觸摸屏畫面設計.png

手動畫面示例.png


實施效果

紅外線烘烤線是一種利用紅外線技術對爐內的產品和食品進行加溫的設備,也是目前市面上比較常見的一種烘烤線。傳統的烘烤線是采用燃煤和燃油當做燃料進行加熱的。自能源危機以來,世界各國為提高能源使用效率與發展能源多元化,紛紛研發各種節約與替代能源技術。輻射加熱法由于其特殊性被證實為最有效率的加熱與干燥技術之一,而被廣泛地用于取代傳統的熱風式加熱與干燥系統。這類烘烤先可連續生產,生產效率高,節省人力,該烘烤線主要用于工業化生產的鞋子企業,以大批量連續或間歇烘烤為特征。




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