解决的思路:将机器控制系统改造为主站和多个从站并行控制模式,采用西门子S7-400PLC作为系统的核心控制单元,用西门子S7-200PLC作为从站控制单元,利用PROFIBUS总线实现主机和各从站之间的连接,取代原控制器中的逻辑线路板卡及部分中间继电器,对于某些实时性要求高、相应速度快的传感器单元采用点对点的网路结构,而大多数响应信号采用基于现场总线的网路结构,采用混合的网路结构改造的控制系统网络,可以实现二者的优势互补;同时改用功能模块FM455S实现对机器上加热管的温度PID控制,实现加热管温度的精确控制保证烟包包装质量;使用西门子420变频器对机器前后部两台电机实行交流变频控制,并且对系统相关检测和控制元器件进行改造优化,从而减少设备的维修量,提高设备的运行性能,使机器高效的满足实际生产要求,而且技改后元配件在国内都可以采购。
4.完成本课题所必须的工作条件(如实验设备或实验环境条件、调研、计算机辅助设计条件等)
福建工程学院西门子工业网络实验室、GE FANUC实验室等。设备包含各种控制器(S7-400、S7-300、420变频器)及其总线、计算机,多种传感器等。
5.参考文献:(不少于15个参考文献,其中应有1个外文参考文献)
[1]. 任芳.PLC与现场总线技术在B1包装机组改造中的应用:[西华大学硕士学位论文]. 成都: 西华大学电气信息学院,15一20
[2].阳宪惠,现场总线技术及其应用,北京:清华大学出版社,1999
[3].陈明意.PLC与PC实时通信方法的研究.武汉工业学院学报,2005,24(3):41一43
[4].韩锋.PROFIBUS一DP应用技术研究及从站节点软硬件开发:【北京航空航天大学学位论文].北京:北京航空航天大学机械工程及自动化学院,2003,5一26
[5].PROFIBUS DPDEVIEEDESERIPTIONDATAFILESGSD.SIEMENSAG, 1998,10
[6].PROFIBUSTRADEORGANIZATIONPTO.PROFIBUSSYSTEMDESERIPTION.KARLSRUHEGERMANY:2002
[7].王欢.基于PROFIBUS现场总线的PLC控制系统研究与设计:北方工业大学硕士学位论文].北京:北方工业大学机电工程学院,2007,39一64
[8].崔坚.西门子工业网络通信指南(一丘下册).北京:机械工业出版社,2006
[9].廖常初.S7- 300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2007
[10]. 李佳,工业中的故障安全应用及西门子故障安全解决方案, 自动化博览,2009
[11].甘永梅等,现场总线技术及应用,北京:机械工业出版社,2004
[12].张浩,谭克勤,朱守云主编.现场总线与工业以太网络应用技术手册(第二册).上海科学技术出版社,2004年1月第一版:388~389.
[13]. 周皓,周军.工业以太网标准ETHERNET/IP浅析[J].中国新技术新产品, 2009,(1) :31
[14]. BALL,STUART R.EMBEDDED MICROPROCESSOR SYSTEMS[J].NEWNESS,2000
[15].BRINKSMA,E,MADER,A:VERI.CATION AND OPTIMIZATION OF A PLC CONTROL SCHEDULE.IN:PROC.SPIN2000,LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE, VOL.1885.SPRINGER,BERLIN HEIDELBERG NEWYORK,2000
[16].王巧红等,可编程序控制器以及现场总线技术与设备运行可靠性,质量与可靠性,2010第三期
[17].X2包装机机械维修手册.GD公司
[18].SIEMENS STEP7 5.3编程手册
[19].郭基凤,谢宋河,卷烟包装机PLC控制系统设计,自动化与仪器仪表,1998第六期(总第80期)
6. 完成本课题的工作进度安排
第五周 准备阶段(查阅资料,提出整体设计方案)
第六周 熟练使用软硬件
第七 — 十一周 程序设计
第十二—十四周 总体设计完善及仿真试验
第十五—十六周 论文撰写
第十七周 答辩