GDX1包装机IPC控制系统的研发

发布时间：2021-09-28 04:53

　　目的为解决GDX1包装机MICROⅡ控制系统维修成本高、故障率较高、系统开放性差、数据采集困难、制约工业和信息化融合等问题,设计一套GDX1包装机IPC控制系统。方法 GDX1包装机控制系统通过IPC分布式电控系统改造,实现分布式采集+集中管控+数据交互的包装机IPC控制。结果该控制系统改造后,采用EtherCAT总线及高速处理模块,实现了100M高速数据传输速度;采用TWINCAT3的多核多线程处理技术,使数据采集速率提升了715%;采用PID算法的热封器温度控制,将实时温差控制在-3～3℃以内。结论 IPC控制系统改进后,实现了对各种检测信号、安全信号等点对点的准确采集,降低了因线路接点引起故障停机的概率,提高了设备运行的稳定性,提升了设备的有效作业率,使得车间信息化底层数据的准确性、稳定性得到了保证,完成了工业化与信息化的融合,实现了设备智能化,该系统和技术可推广应用于行业内所有包装设备上。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(21)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1分布式I/O从站控制Fig.1DistributedI/Oslavestationcontrol

·234·包装工程2020年11月WINKEL_SUMME：角度总和ZEIT_SUMME：时间总和图2IPC软件算法流程Fig.2IPCsoftwarealgorithmflow图3编码器与包装机运行速度控制程序Fig.3Speedcontrolprogramforencodersandpackagingmachines“烙封温度控制”程序是包装机外包材料热封包裹的重要组成部分，其稳定性和准确性能确保商标纸粘牢，小盒透明纸和条烟透明纸烙封紧密，同时又不烫坏透明纸，也不影响烟支品质。IPC系统对烙封温度的快速响应、准确控制、恒温等要求较高，包装机运行速度在30～400r/min区间变化时，波动的烙封温度为±3℃，采用模拟量闭环控制（PID控制）为较好的方法。维修人员可灵活对比例参数P、积分参数I、微分参数D进行优化，使热封温度更加稳定和精准。GDX1包装机组的11个烙封工位上的温度控制通过实例化函数“S_FB_HEATER_REGULATOR_V4”实现对相应加热器的烙封温度控制，见图4。图4烙封温度控制程序Fig.4Solderingtemperaturecontrolprocedure图5烙封温度闭环控制系统Fig.5Solderingtemperatureclosedloopcontrolsystem如图5所示，PID控制器可调节回路输出，使系统达到稳定状态。偏差e和输入量r、输出量c的关系：e(t)r(t)c(t)(2)控制器的输出为：1pd01d()()()()ddietutKetettTTt(3)

·234·包装工程2020年11月WINKEL_SUMME：角度总和ZEIT_SUMME：时间总和图2IPC软件算法流程Fig.2IPCsoftwarealgorithmflow图3编码器与包装机运行速度控制程序Fig.3Speedcontrolprogramforencodersandpackagingmachines“烙封温度控制”程序是包装机外包材料热封包裹的重要组成部分，其稳定性和准确性能确保商标纸粘牢，小盒透明纸和条烟透明纸烙封紧密，同时又不烫坏透明纸，也不影响烟支品质。IPC系统对烙封温度的快速响应、准确控制、恒温等要求较高，包装机运行速度在30～400r/min区间变化时，波动的烙封温度为±3℃，采用模拟量闭环控制（PID控制）为较好的方法。维修人员可灵活对比例参数P、积分参数I、微分参数D进行优化，使热封温度更加稳定和精准。GDX1包装机组的11个烙封工位上的温度控制通过实例化函数“S_FB_HEATER_REGULATOR_V4”实现对相应加热器的烙封温度控制，见图4。图4烙封温度控制程序Fig.4Solderingtemperaturecontrolprocedure图5烙封温度闭环控制系统Fig.5Solderingtemperatureclosedloopcontrolsystem如图5所示，PID控制器可调节回路输出，使系统达到稳定状态。偏差e和输入量r、输出量c的关系：e(t)r(t)c(t)(2)控制器的输出为：1pd01d()()()()ddietutKetettTTt(3)

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3411279