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亿维自动化智慧烘烤线解决方案

深圳市亿维自动化技术有限公司

2021/1/2 0:00:00

行业介绍

烘烤线是一种工业用加温设备，广泛应用于食品加工、电子装配、化工制药等行业的烘焙、加温工序。

烘烤线本身是一种高能耗的产品，随着国家大力提倡节能减排的方针政策，目前的烘烤线生产领域，都在进行节能减排的技术改造.

目前，辐射加热法由于其特殊性被证实为最有效率的加热与干燥技术之一，而被广泛地用于取代传统的热风式加热与干燥系统。

本次方案采用亿维工业互联网HMI搭配X系列PLC实现烘烤线智慧升级，提供本地化的优质解决方案，同时帮助设备上云端实现远程监控。

方案背景

鞋子烘烤线的特点是动作复杂、频繁，有较多的执行元件。

如果在这种场合使用继电器控制逻辑的话必然需要很多的中间继电器，还有一些高速脉冲输出，比如：高速脉冲输出控制伺服，是继电器所不能替代的，假如这些中间继电器是用PLC进行控制的情况下，就可以对其内部的辅助继电器进行编程后来取代。

而且PLC具有灵活性可以增加多种模块搭配，从物理介质方面来说，继电器系统是要用具体的电气元件来组合，而PLC只是使用内部寄存器。只要是在PLC编程容量许可的范围内，就可以不必花费额外的费用来实现复杂的控制逻辑。

PLC都有上百点甚至更多的内部辅助继电器，并且还有多种专用的内部电路，足可以应付复杂的控制要求，唯一需要我们做的工作就是通过专用软件对PLC进行编程。事实上，PLC用于这种场合也最能显现出其经济性。

考虑经济、实现效果、定位精度等原因客户采用亿维PLC作为控制系统并使用亿维工业互联网HMI作为人机交互。

客户需求

1	可以通过手机和电脑监控设备运行状况，并支持图形化展示
2	支持远程监控、上下载HMI和PLC程序
3	在触摸屏上必须有间隔时间设置。
4	第一次开机需要把左边降盘物料输送走。
5	触摸屏上需要有每个载具的位置状态显示
6	设备需要分为上层和下层，两层动作需要同步
7	每个工位安装有料传感器需要判断当前工位是否有料
8	温度控制需要跟温控器进行MODBUS通讯控制
9	每个气缸装有限位传感器，动作时出现故障需要报警显示

解决方案

本方案实现了本地化设备运行控制和远程监控，方便用户随时随地快速了解设备运行状态，并能够对设备进行远程维护快速处理售后问题。

控制系统采用两台亿维X3系列PLC，主要控制鞋子烘烤线的整体动作。气动系统采用SMC电磁阀；用来控制上盘输送、移盘输送、中推输送、拉盘输送等。

监控系统采用亿维UH500W系列物联网HMI操作界面，用于进行本地化功能选择、手动调试、参数设置和自动调试等用户操作，同时支持远程交互控制设备。

设计参数
控制系统 (UniMAT)	X3-24TD-E01 X-E8X8YR-002 X-E32X-00*1
气动驱动	SMC电磁阀
压力范围	5Kpa
工作电源	380V 50HZ
额定电流	15A

02解决方案.png

硬件配置

硬件明细表
亿维PLC主机	X3-24TD-E0 1台
亿维PLC主机	X-E8X8YR-00 2台
亿维PLC扩展	X-E32X-00 1台
亿维人机界面	UH 510W-34G01-0AA0 1台
传感器	若干
电气部件	若干
机械部件	若干

硬件配置图

机械结构

机械结构分布

电气控制

鞋子烘烤线的电气控制主要分为主电路和控制电路两部分。主电路采用AC380V供电，主电路主要风机、红外线加热等供电，控制电路采用DC24V供电，控制电路主要给PLC控制单元、散热风扇、HMI操作界面、电磁阀、传感器和指示灯等控制信号供电，并通过电源指示灯来进行电源显示；控制电路还采用固态继电器、普通继电器等电气部件进行控制电路中间转换控制。

IO接线原理图

电气控制柜图

工艺流程

工艺流程图

控制流程

控制流程图

PLC I/O点配置

工艺编程应用

1.温控器通讯控制程序

设备的温度控制是通过温控器控制，温控器输出4-20MA控制SCR可控硅，SCR在控制红外线发热管，程序上控制是通过跟温控器MODBUS通讯控制，设定通讯协议、通讯协议，用MODBUS通讯指令进行通讯控制。

温控器通讯控制程序

2.报警控制程序

根据设备控制要求，设备中每个动作机构都加了前限和后限传感器，不动作时前限没有接通时需要报警，动作时后限没有接通时需要报警，每个报警HMI上都会有显示和提升，报警时设备处于暂停状态，报警解除后设备继续运行。

报警控制程序.png

3.程序区块划分控制程序

在进行鞋子烘烤线的PLC整体程序设计和规划时，可以将不同控制程序和运算程序分成若干个程序区块，并在主程序区进行选择调用。

程序区块划分控制程序.png

触摸屏画面设计

实施效果

红外线烘烤线是一种利用红外线技术对炉内的产品和食品进行加温的设备，也是目前市面上比较常见的一种烘烤线。传统的烘烤线是采用燃煤和燃油当做燃料进行加热的。自能源危机以来，世界各国为提高能源使用效率与发展能源多元化，纷纷研发各种节约与替代能源技术。辐射加热法由于其特殊性被证实为最有效率的加热与干燥技术之一，而被广泛地用于取代传统的热风式加热与干燥系统。这类烘烤先可连续生产,生产效率高,节省人力,该烘烤线主要用于工业化生产的鞋子企业,以大批量连续或间歇烘烤为特征。

审核编辑(

王静

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