[发明专利]玻镁板生产线分布式控制系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种玻镁板生产线分布式控制系统及其控制方法，玻镁板生产线分布式控制系统包括上位机IPC,模板上线控制单元,板材输送控制单元，配料搅拌控制单元，板材成型控制单元，板材切割控制单元，以及板材入笼控制单元。上位机IPC作为Modbus的主站，各控制单元作为Modbus的从站，共同组成了玻镁板生产线分布式控制系统。上位机IPC负责各控制单元之间的数据交换，保证各控制单元协调工作；各控制单元包括一台PLC和一台触摸屏，在上位机IPC的协调下，实现对各自单元控制。本发明采用分布式控制，并将工业总线技术、先进传感器技术、PID技术和远程监控等技术集成到控制系统中，自动化程度高。

主权项

1.一种玻镁板生产线分布式控制系统,该分布式控制系统基于Modbus通讯协议构建，包括Modbus主站以及Modbus从站；其特征在于：Modbus主站为上位机IPC，Modbus从站包括模板上线控制单元、板材输送控制单元、配料搅拌控制单元、板材成型控制单元、板材切割控制单元以及板材入笼控制单元；其中：上位机IPC通过Modbus总线分别与模板上线控制单元、板材输送控制单元、配料搅拌控制单元、板材成型控制单元、板材切割控制单元以及板材入笼控制单元通信连接，用于实现各Modbus从站之间的数据交换，致使各Modbus从站协调工作；模板上线控制单元，用于控制玻镁板模板上线工位的工况；板材输送控制单元，用于控制玻镁板板材输送工位的工况；配料搅拌控制单元，用于控制玻镁板配料配制工位的工况；板材成型控制单元，用于控制玻镁板板材成型工位的工况；板材切割控制单元，用于控制玻镁板板材切割工位的工况；板材入笼控制单元，用于控制玻镁板板材入笼工位的工况；其中所述的模板上线控制单元包括一台触摸屏Ⅰ和一台PLCⅠ，触摸屏Ⅰ和PLCⅠ通过串口通讯，触摸屏Ⅰ负责人机交互，PLCⅠ的输入端分别连接有1只接近开关a、2只行程开关a、4只磁性开关a、1只压力开关a、2只热继电器a、1只测距传感器a；而PLCⅠ的输出端则连接着3只继电器a、2只电磁阀a、1台步进电机驱动器a、1只电控阀门a以及1只报警指示灯a；其中：接近开关a，用于判断模板是否上升到指定位置；行程开关a，用于判断小车的位置；磁性开关a，用于判断气缸和液压缸的工作状况；压力开关a，用于判断流水线上是否有模板；2只热继电器a，分别用于判断驱动小车电动机和驱动滚筒电动机是否过载；测距传感器a，用于测量上滚筒和下滚筒的间距；3只继电器a，分别用于控制驱动小车电动机前进、后退以及驱动滚筒电动机启停；2只电磁阀a，分别用于控制推板气缸的气缸杆的伸缩以及顶板液压缸的液压杆的伸缩；步进电机驱动器a，用于驱动步进电机的运转以调整上轧辊和下轧辊的间距；所述的板材输送控制单元包括一台触摸屏Ⅱ和一台PLCⅡ，触摸屏Ⅱ和PLCⅡ通过串口通讯，触摸屏Ⅱ负责人机交互，PLCⅡ的输入端连接着5只热继电器f，分别用于判断5台电动机是否过载，PLCⅡ的输出端连接着5台变频器f，5台变频器f控制着5台三相异步电动机f，5台三相异步电动机f驱动着5段生产线，使5段生产线协调运作；所述的配料搅拌控制单元包括一台触摸屏Ⅲ和一台PLCⅢ，触摸屏Ⅲ和PLCⅢ通过串口通讯，触摸屏Ⅲ负责人机交互，PLCⅢ的输入端分别连接着4只称重传感器b、4只行程开关b、4只磁性开关b、2只热继电器b；而PLCⅢ的输出端则分别连接着3只电动阀门b、2只电磁阀b、2只继电器b以及1台变频器b；其中：4只称重传感器b，用于计量添加原料的重量；4只行程开关b，用于判断小车是否移动到指定位置；4只磁性开关b，分别用于判断升降液压缸和旋转液压缸的工作状态；2只热继电器b，用于判断驱动小车电动机和搅拌电动机是否过载；2只电磁阀b，用于控制升降液压缸的升降和旋转液压缸的旋转；2只继电器b，用于控制电动小车的电动机的启停；1台变频器b，用于控制搅拌电动机的启停和变速；3只电动阀门b，用于控制排放氧化镁、氯化镁和水的阀门的开启或关闭；所述的板材成型控制单元，包括一台触摸屏Ⅳ和一台PLCⅣ，触摸屏Ⅳ和PLCⅣ通过串口通讯，触摸屏Ⅳ负责人机交互，PLCⅣ的输入端分别连接着4只称重传感器c、4只测距传感器c、3只热继电器c；PLCⅣ的输出端则分别连接着3台步进电机驱动器c、2台变频器c、1只继电器c；其中：4只称重传感器c，用于测量储料桶混合原料的重量；4只测距传感器c，分别用于测量挤压成型上轧辊和下轧辊的间距、压光上轧辊和下轧辊的间距、出料口开度的大小、模板的厚度；3只热继电器c，用于判断挤压成型辊电动机和压光辊电动机和清洗滚筒电动机是否过载；3台步进电机驱动器c，分别用于控制挤压成型辊步进电机的运转以调整挤压成型上下辊间隙，压光步进电机的运转以调整压光上下辊间隙和排料开度步进电机以调整排料开口开度大小；2台变频器c，分别用于控制挤压成型辊驱动电动机和压光辊驱动电动机的启停或变速；1只继电器c，用于控制清洗筒驱动电动机的启停；所述的自动切割控制单元，包括一台触摸屏Ⅴ和一台PLCⅤ，触摸屏Ⅴ和PLCⅤ通过串口通讯，触摸屏Ⅴ负责人机交互，PLCⅤ的输入端分别连接着3只红外传感器d、2副安全光栅、1只热继电器d、1个原点开关；而PLCⅤ的输出端连接着1只电磁离合器d、1只步进电机驱动器d；其中：3只红外传感器d，用于检测模板底部的黑条；2副安全光栅，用于对操作者安全保护；1只热继电器d，用来判断电动机是否过载；1个原点开关，用于判断切板机是否回到原点；1只电磁离合器d，用于控制切板机的启停；1只步进电机驱动器d，用来调整切板刀具的位置；所述的板材入笼控制单元，包括一台触摸屏Ⅵ和一台PLCⅥ，触摸屏Ⅵ和PLCⅥ通过串口通讯，触摸屏Ⅵ负责人机交互，PLCⅥ的输入端连接着4只磁性开关e、1只对射式光电开关、2只接近开关e、1只热继电器e、1只压力开关e；PLCⅥ的输出端连接着2只电磁阀e、1只继电器e；其中：4只磁性开关e，用于判断推板气缸和液压缸的工作状况；1只对射式光电开关，用于判断笼子是否上升一格距离；2只接近开关e，用于判断笼子的位置；1只热继电器e，用来判断驱动笼子位移的电动机是否过载；1只压力开关e，用来判断板材是否准备进笼；2只电磁阀e，分别用来控制推板气缸和液压缸的运行1只继电器e，用于控制驱动笼子移动的电动机的启停。