作者：海爲(wéi / wèi)用戶
一(yī / yì ／yí)、前言
随着工業4.0的(de)理念以(yǐ)及智能制造加速發展，信息化、大(dà)數據監控生産方式快速普及，UV滾塗生産自動化也(yě)正以(yǐ)滾塗質量高、投資回報率高等優勢加快對傳統滾塗行業的(de)工藝轉型。現階段，我國(guó)大(dà)部分滾塗生産還是(shì)單機設備控制爲(wéi / wèi)主，雖有連線生産，但不(bù)具備整線聯控聯調功能，導緻作業工人(rén)勞動強度大(dà)，設備出(chū)現故障時(shí)，沒有形成聯動聯鎖停機，造成設備損壞率高，維修成本大(dà)。另外，當今社會人(rén)力結構的(de)變化，導緻當前招工難，工資水平不(bù)斷提高等因素已經困擾着滾塗行業。解決以(yǐ)上(shàng)問題就(jiù)必須考慮實現滾塗線自動化智能化的(de)升級，以(yǐ)此來(lái)提高生産效率與産品質量，降低經營成本。
二、概述
爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)實現UV生産線的(de)集中控制，确保整線的(de)聯動與調節，根據用戶要(yào / yāo)求制定本方案。本方案中，總共有15套單機設備，包括除塵機2台，重型補土機1台，雙輪塗布機2台，雙燈幹燥機動2台，三燈幹燥機1台，輸送機5台，砂光機2台。其中砂光機屬用戶自購産品，納入本系統控制方案中，砂光機需提供通信控制接口給本系統控制。
圖1現場電櫃（局部）
三、控制系統及網絡配置
1、PLC采用海爲(wéi / wèi)品牌，選配以(yǐ)太網接口，總線通訊采用工業以(yǐ)太網進行通信，通信協議MODBUS/TCP協議，傳輸速度快，控制實時(shí)性強，各單機設備根據實際點數和(hé / huò)需求選擇相應型号的(de)PLC。
2、原則上(shàng)輸送機不(bù)配PLC控制，納入就(jiù)近的(de)設備進行控制，因此就(jiù)近設備的(de)PLC系統要(yào / yāo)預留輸送機的(de)控制接口，減少總線控制成本。
3、爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)提高系統的(de)可靠性和(hé / huò)穩定性，以(yǐ)及數據處理能力，通信速率等，本系統采用一(yī / yì ／yí)台高端PLC作爲(wéi / wèi)總控PLC對所有數據進行處理。
4、本系統單機設備都配備有人(rén)機界面進行監控，任何單機都可就(jiù)地(dì / de)實現控制與調節。
5、總監控系統采用10寸觸摸屏與PLC進行監控，也(yě)可配置海爲(wéi / wèi)雲盒（CBOX）+大(dà)屏控制器（TVBOX）+（大(dà)屏幕）方案實現集中控制，在(zài)本次系統中選用雲盒+大(dà)屏控制器的(de)方案，總控系統具有雲端控制功能，可以(yǐ)進行遠程調試程序，手機遠程監控設備狀态等功能。
6、網絡通信采用12-16口工業級以(yǐ)太網交換機，網線采用工業級帶屏蔽以(yǐ)太網通信線，且交換機需安裝在(zài)專用電箱内，現場安裝時(shí)網線需走鐵管或獨立線槽布線，提高抗幹擾能力。
圖2系統組網
四、工藝控制系統功能
（一(yī / yì ／yí)）、工藝制常規性功能
1、總線控制系統具備記憶與配方功能，生産不(bù)同産品時(shí)可以(yǐ)直接調用不(bù)同産品的(de)配方，配方包含設置速度，高度等參數。配方調用可通過生産線入口的(de)産品測厚儀測出(chū)闆厚，然後确認将數據保存到(dào)相應配方，當生産這(zhè)種闆型時(shí)調用即可。
2、具備整線聯動，一(yī / yì ／yí)鍵啓動和(hé / huò)停止，啓動時(shí)，先啓動末端設備，然後順序向前端設備逐一(yī / yì ／yí)啓動，停機的(de)順序剛好相反。避免同時(shí)啓動造成對電網的(de)沖擊。
3、當出(chū)現故障機時(shí)，故障機向入口方向的(de)輸送設備要(yào / yāo)立即停機，但滾塗輪不(bù)停機，且自行上(shàng)升到(dào)安全高度，向出(chū)口方向設備保持正常運行，故障複位後自動下降爲(wéi / wèi)設定高度。故障類型分爲(wéi / wèi)輸送故障，卡闆故障，調光器故障，變頻器故障，限位越限報警等。
4、聯動時(shí)，可以(yǐ)控制任一(yī / yì ／yí)滾的(de)運行或不(bù)運行（禁用），并升到(dào)安全高度。
5、UV幹燥機采用電子(zǐ)光源，可進行無極調節光源，有闆時(shí)全功率運行，無闆待機時(shí)按30%的(de)功率運行，也(yě)可以(yǐ)實時(shí)調節光源功率大(dà)小。現場升降的(de)高度進行微調後的(de)數據保存後能直接傳送到(dào)總控PLC當中，并在(zài)配方當中進行保存記憶，便于(yú)下次調用。
6、在(zài)生産線入口安裝一(yī / yì ／yí)套有無料檢測裝置，作爲(wéi / wèi)系統運行和(hé / huò)待機狀态切換的(de)依據，這(zhè)一(yī / yì ／yí)套裝置又兼作闆厚檢測報警信号，當闆厚超過設定的(de)厚度，發出(chū)開關量信号給總控PLC進行報警并停止輸送。
7、在(zài)幹燥機上(shàng)安裝檢測裝置，用以(yǐ)判斷幹燥機内是(shì)否卡闆，卡闆後立即停機，避免火災事故發生。
8、由于(yú)整線控制時(shí)産線較長，在(zài)每台機器上(shàng)安裝一(yī / yì ／yí)個(gè)三色指示燈，以(yǐ)便更好的(de)監示整線的(de)運行狀态，綠色運行，黃色待機，紅色故障。
9、後台監控系統功能具備設備運行狀态監控、故障報警信息顯示、一(yī / yì ／yí)鍵啓動和(hé / huò)停機功能、産量統計、配方設置與調用、用戶登錄與注銷等功能。
圖3 現場産線
（二）、能源管理方面功能
1、本系統幹燥機安裝電子(zǐ)調光器，調光器可以(yǐ)根據光源功率大(dà)小來(lái)調節冷卻風機的(de)變頻速度，達到(dào)節能降耗的(de)目的(de)。
2、滾塗機的(de)每套滾均安裝有油漆稱重裝置和(hé / huò)膠輪與鋼輪間隙調節裝置，稱重裝置可以(yǐ)實時(shí)監示油漆重量，具備上(shàng)限停止進油，下限加油，上(shàng)上(shàng)限報警，下下限報警等功能。另外，可經過調節鋼輪與膠輪的(de)間隙，間接去判斷油漆用量，從而(ér)換算油漆的(de)消耗量。
3、每台設備可以(yǐ)安裝一(yī / yì ／yí)台智能型電表，或整線安裝一(yī / yì ／yí)個(gè)智能電表，用于(yú)監測每天每班的(de)耗電量，從而(ér)達到(dào)監控節約用電行爲(wéi / wèi)。
4、對于(yú)正逆輥設備，逆輥升降自動根據闆材位置調節升降高度，确保闆材進入逆輥時(shí)不(bù)撞輥，因爲(wéi / wèi)逆輥撞輥時(shí)導緻油漆反堆而(ér)掉落到(dào)輸送帶上(shàng)，影響設備的(de)衛生及維護，同時(shí)也(yě)減少了(le／liǎo)油漆損耗。
（三）、設備維護方面功能
1、電子(zǐ)調光器設有運行時(shí)間記錄，當UV燈達到(dào)使用時(shí)間時(shí)，報警提示更換燈管，以(yǐ)便進行設備維護。
2、以(yǐ)供油給輥的(de)電磁閥作爲(wéi / wèi)計時(shí)依據，來(lái)判斷每個(gè)膠輥的(de)使用時(shí)間，從而(ér)提醒用戶何時(shí)換輥，以(yǐ)便設備更好的(de)維護。
五、方案總結
1、海爲(wéi / wèi)雲盒（CBOX）/HMI具備海爲(wéi / wèi)雲平台的(de)全部功能，通過海爲(wéi / wèi)雲，本系統可以(yǐ)實現雲監控，智能管理，支持手機端/電腦WEB端的(de)遠程訪問控制，操作性強，總控系統連上(shàng)互連網，就(jiù)可以(yǐ)實現遠程監控功能，實時(shí)監示生産數據，海爲(wéi / wèi)雲平台具備雲報警功能，當系統産生報警時(shí)，報警信息可以(yǐ)實時(shí)推送到(dào)手機APP，可以(yǐ)實時(shí)了(le／liǎo)解設備的(de)運行狀态，及時(shí)處理設備故障。
2、海爲(wéi / wèi)雲盒（CBOX）/HMI支持MQTT數據上(shàng)報功能，可以(yǐ)将數據上(shàng)傳到(dào)Mysql/SQLserver等主流數據庫，對接ERP/MES系統，實現企業的(de)生産信息化管理。
3、本系統支持海爲(wéi / wèi)雲平台，海爲(wéi / wèi)雲平台内置Haiwell 雲引擎、雲管理功能，通過Haiwell雲引擎，可以(yǐ)實現遠程對PLC程序上(shàng)下載，監控，固件升級和(hé / huò)PLC診斷；通過Haiwell雲管理，可以(yǐ)實現遠程對HMI/CBOX工程的(de)上(shàng)下載，固件升級以(yǐ)及曆史數據導出(chū)等功能。
4、海爲(wéi / wèi)雲平台采用A/B key安全訪問機制，機主和(hé / huò)管理員同時(shí)管理設備，采用審核機制管理遠程訪問人(rén)員的(de)訪問權限，同時(shí)可以(yǐ)設置訪客的(de)訪問時(shí)長；讓訪問安全可靠，讓遠程安全放心。
5、海爲(wéi / wèi)PLC 485通信支持不(bù)同波特率、不(bù)同協議、不(bù)同資料格式同時(shí)通信，通信程序不(bù)需要(yào / yāo)處理時(shí)序，大(dà)大(dà)節省了(le／liǎo)工程師的(de)編程時(shí)間，尤其在(zài)滾塗機上(shàng)多台變頻器的(de)設定頻率，運行頻率，運行電流等信号的(de)處理有明顯優勢。
6、現場選用以(yǐ)太網PLC，以(yǐ)太網PLC支持多個(gè)上(shàng)位機同時(shí)訪問，同時(shí)以(yǐ)太網口也(yě)可以(yǐ)作爲(wéi / wèi)主站去訪問其他(tā)設備，可主可從，方便調試。
7、海爲(wéi / wèi)大(dà)屏顯示器（TVBOX）可以(yǐ)實現電子(zǐ)看闆功能，支持4宮格，6宮格，9宮格多屏顯示，可以(yǐ)把局域網内的(de)多台HMI/CBOX/IPC同時(shí)顯示在(zài)一(yī / yì ／yí)個(gè)大(dà)屏上(shàng)，也(yě)可以(yǐ)大(dà)屏單獨顯示一(yī / yì ／yí)台HMI/CBOX/IPC的(de)界面，用比較經濟的(de)方案就(jiù)可以(yǐ)實現傳統的(de)電子(zǐ)看闆功能。
圖4 手機APP監控界面
圖5 主控PLC與兩台單機設備PLC通過Haiwellbus通信程序
圖6 CBOX畫面開發界面一(yī / yì ／yí)
圖7 CBOX畫面開發界面二
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