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BOPP薄膜生产线的CCLink现场总线集散控制系统四

2022-04-28 来源:邵阳农业机械网

BOPP薄膜生产线的CC-Link现场总线集散控制系统(四)

3.2 温控系统

温控系统主要由工控机、34套CD901温控仪、RS-232C/RS-485转换器、功率模块等组成。工控机对温控系统的温度设定及实时温度监测是采用RS-485通讯方式实现的,图7所示为温控系统的通讯控制过程。系统采用ASCII码传输模式,可以对设备地址、波特率、数据位和校验位等进行设定。本系统采用9600bps、1位起始位、8位数据位、无奇偶校验、1位停止位,ID地址范围为1~34。首先工控机发送EOT(04H)进行数据初始化,然后发送数据,表1表示工控机查询参数的数据格式。温控仪接收到数据后,便发出相应的响应数据,表2表示温控仪响应工控机查询过程的数据格式。表3表示工控机参数写入过程的数据格式,当温控仪接收到正确的参数写入命令后,则发出ACK(06H)响应信号;当接收到不正确的指令数据时,则发出NAK(15H)信号。其中Device address为温控仪的ID地址,STX(02H)表示开始控制字符,Identifier为操作符,DATA表示操作数据,ETX(03H)为数据结束字符,BCC为校验码(异或和)。

温度的设定与监测都要首先由工控机向温控仪发送数据,每批数据的发送均要占用一定的系统时间(约3ms)。由于CD901的通讯为应答式方式,因此不能只是不断地向温控仪发送数据,而应采取分时方式进行处理。为确保通讯过程的正常进行,用10ms的时间发送一帧数据,若通讯失败就重复发送,重复次数超过3次则认为通讯故障并报警。若发送成功,此时还不能立即发送第二帧数据,要等温控仪返回正确的通讯数据才可以继续发送新数据。工控机发送的数据指令含有ID地址,当数据发送成功后,只有符合指定ID地址的温控仪才会返回正确的应答数据,这样就可以根据工控机发送的ID号来鉴别是哪个温控仪返回的数据了。由于该RS-485通讯的波特率设置为9600bps,而温控系统惯性大,温度变化较慢,实际应用证明完全满足工程要求。

此外,考虑到温度设定过程的随机性特点,在本系统中建立了一个监控线程来专门监测设定温度值的变化情况,一旦设定值发生变化就将温度监测线程挂起,发送新的温度设定值,设定成功后继续恢复对实时温度值的监测。这样利用MFC自带的多线程功能,充分利用了Windows的多任务处理功能。多串口数据的接收也采用线程的方法,建立一个线程来监视串口是否有新的数据,一旦有新数据则将其保存,并继续监测串口。

3.3 测厚系统

BOPP薄膜测厚系统由两个独立部分组成,一个是前扫描测厚系统,用于测量薄膜厚片的厚度;另一个是后扫描测厚系统,用于测量成品膜的厚度。它们分别由IPC1和IPC2工控机进行测控,虽然它们地处生产线不同位置,且相对独立,但测量原理、基本功能及结构大致相似。均由V型扫描架、扫描驱动装置、控制器及扫描传感器等组成,在扫描架上装有自动/手动、扫描、退出、样品、参考等触点开关和方式、状态指示灯等,同时还配有电机用来驱动扫描传感器的往复运动等。

测厚系统软件采用VC编写,以充分利用其图形和对硬件接口的直接操作功能,软件系统分为系统管理模块和扫描工作模块两部分。系统管理模块主要用于系统参数的修改、显示测量曲线、复制图表、在线打印工作参数及控制扫描架工作状态等。扫描工作模块受系统管理模块控制,主要具有4种工作方式:扫描工作方式、退出扫描方式、参考工作方式和样品工作方式。图8所示为后扫描工作模块程序流程图。

扫描工作方式是4种工作方式的核心部分,用于完成对测量系统的控制、数据采集及后续处理等功能。退出扫描方式用于当出现破膜现象时,系统自动退出当前对薄膜的扫描测量过程,为进入其它工作方式作准备。参考工作方式用于检查传感器的稳定性,此时系统自动进行背景计数、空气计数和旗计数,并自动计算出旗空比,若旗空比为0.75,则表明传感器的工作是稳定的。样品工作方式用于进行样品试验,由于生产原料的差异性,会造成薄膜测厚的基准的变化,因此当改变原料时,通过对新样品的试验,获得对新基准的修正参数,校正测量值以提高测量的准确性。

3.4 辅助控制系统

辅助控制系统主要包括对储片架升降、换卷系统、罗茨风机、排风风机、跟紧辊、自动注油系统、恒张力收卷等的控制。图9所示是双收卷辊在自动换卷方式下的状态转移图[4]。

4结束语

本文所述集散控制系统已于2002年11月成功应用于常州市绝缘材料总厂BOPP薄膜生产线上,至今生产线运行可靠,控制性能良好。实践还表明该系统可扩展性好,适应性强,明显缩短了系统的研制周期,节省了大量控制线缆。本系统的成功应用为今后进一步的类似使用提供了有力实证。

来源:工控

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