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DeviceNet在无尘纸生产控制系统中的应用

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:437

  1. 引言:
  无尘纸(又名膨化芯材)是一种高附加值的新型卫生用品。它具有卓越的高吸湿性、可靠锁水性、卫生安全性等优点,广泛应用于妇女卫生巾、成人尿失禁、婴儿纸尿裤等产品领域。为满足亚太地区对无尘纸日益增长的市场需求,世界无纺布行业巨头英国bba集团公司于1999年在中国天津投资成立了博爱(中国)膨化芯材有限公司;并安装了目前世界上最先进的无尘纸生产线,于2001年秋正式投产,年生产能力16000吨。
  无尘纸的卓越特性不但来自于高品质的生产原料,更取决于稳定可靠的生产工艺。我公司无尘纸生产线的强劲产能和产品的优良品质,源自世界一流的罗克韦尔自动化公司开放式网络控制系统及设备。尤其是设备网现场总线devicenet的应用,不但提高了控制系统的可靠性与实时性,更极大方便了设备的操作、监控,设备维护及故障诊断与排除等。
  由于devicenet设备网是基于生产者/客户网络模式,它使控制数据能够同时到达网上的各个站点单元,网络利用率高;它允许状态切换的报文发送,可以实现更快的响应,有效地减少了网络通讯量。周期性的报文发送,提供了更好的确定性;对等通信,允许数据和状态信息在设备间进行交换;这些优点都为更高的生产率提供了有力保障。
  2. 无尘纸生产线的开放式网络控制结构:
   我公司无尘纸生产线全套从欧洲进口,是目前本行业内最先进的设备.其控制系统吸收了美国罗克
  韦尔公司的全方位自动化的理念,贯穿其netlinx体系的各级网络。
  

图1罗克韦尔自动化通讯网络示意图


  实现了从信息层(ethernet)到控制层(controlnet)和现场层(devicenet)的无缝连接。如图1所示.
  无尘纸要求较为严格的生产工艺条件,它属于一种干法造纸(dry forming)的过程。其基本工艺过程是:在恒温、恒湿、恒气压的环境中将粉碎的木浆、纤维、sap、pe 粉末等原材料通过成型站均匀成型,再经过喷胶、加热/熔化、热压、冷却、分切、打卷等过程,制造出合格产品。
  我公司的生产线控制层共包括九台具有以太网功能的a-b plc5(八台)和a-b slc500(一台)可编程序控制器。它们分别控制:空调(main air condition)、原材料准备(raw material preparation)、松卷机(tissue unwinder)、热油加热系统(hot oil system)、过滤包装系统(main filter system)、主线控制系统(main line)、打卷系统(reel)等九个工艺区域。
  其中六台plc安装在位于厂房中部的马达控制中心mcc1房间的plc控制柜内。各plc的以太网接口都通过双绞线连接到plc柜内的集线器(hub)上。另三台plc安装在设备现场的控制柜内,它们的以太网接口都通过光纤也连接到mcc1的集线器(hub)上。
  五台装有rsview32软件的a-b 工业pc机安装在中控室内,它们的以太网接口都连接到中控室一个hub上,再通过一根光纤也连接到plc柜内的hub上。该网通过hub还与企业intranet相连,这样一来,通过tcp/ip协议组成ethernet网络,构成信息(管理)层。( 如下图2 所示:控制层和信息层网络示意图)
  
  各台可编程序控制器除挂接本地及远程i/o模块、panel view人机界面等装置外,大多安装了devicenet扫描器(1771-sdn或1747-sdn),并通过devicenet通讯模块(1336-gm5,1203-gk5,1794-adn等)下挂现场智能设备,如变频器,电机软起动器,flex i/o,9000系列光电开关等组成devicenet设备网,实现了对现场级装置的有效控制。
  
   3.devicenet 的功能及特点:
  devicenet 是基于can-bus技术的一种现场总线,它是一种开放型的,符合iec61158国际现场总线工业标准的通讯网络。
  devicenet 用于现场设备与plc之间的通讯网络,传输速率可设定为125、250、500kpbs,传输最大距离为500米,最多节点(站点)为64个,允许在线组态和带电热插拔。
  devicenet支持主/从、多主、对等等通讯方式。用户的plc可以利用控制程序及上位pc机的数据,通过devicenet网络实现对现场设备有效监控。
  devicenet 可以用罗克韦尔公司的rs networx for devicenet 或devicenet manager 软件进行网络组态和管理。
  devicenet网络结构简单,实时性强,它采用生产者/客户模式,提供了强有力的故障诊断与排除能力,是一种理想的设备层现场总线。
  
  4.无尘纸生产线devicenet 网络的物理构造。
  我公司devicenet网络以四台a-b plc5-40e和一台slc5/04为主机。plc机本地机架上都安装了devicenet扫描器模块(a-b 1771-sdn或1747-sdn)。1771扫描器有两个通道,每个通道最多可以外接64个站(一般应接63个)。每个plc利用本机网络扫描器通过devicenet通讯适配器 (1203-gk5,1336-gm5,1794-and等)来下挂本控制区域的各台现场总线设备。这些站点主要包括:a-b 变频器(1336f,1336e,160ssc系列,)a

  1. 引言:
  无尘纸(又名膨化芯材)是一种高附加值的新型卫生用品。它具有卓越的高吸湿性、可靠锁水性、卫生安全性等优点,广泛应用于妇女卫生巾、成人尿失禁、婴儿纸尿裤等产品领域。为满足亚太地区对无尘纸日益增长的市场需求,世界无纺布行业巨头英国bba集团公司于1999年在中国天津投资成立了博爱(中国)膨化芯材有限公司;并安装了目前世界上最先进的无尘纸生产线,于2001年秋正式投产,年生产能力16000吨。
  无尘纸的卓越特性不但来自于高品质的生产原料,更取决于稳定可靠的生产工艺。我公司无尘纸生产线的强劲产能和产品的优良品质,源自世界一流的罗克韦尔自动化公司开放式网络控制系统及设备。尤其是设备网现场总线devicenet的应用,不但提高了控制系统的可靠性与实时性,更极大方便了设备的操作、监控,设备维护及故障诊断与排除等。
  由于devicenet设备网是基于生产者/客户网络模式,它使控制数据能够同时到达网上的各个站点单元,网络利用率高;它允许状态切换的报文发送,可以实现更快的响应,有效地减少了网络通讯量。周期性的报文发送,提供了更好的确定性;对等通信,允许数据和状态信息在设备间进行交换;这些优点都为更高的生产率提供了有力保障。
  2. 无尘纸生产线的开放式网络控制结构:
   我公司无尘纸生产线全套从欧洲进口,是目前本行业内最先进的设备.其控制系统吸收了美国罗克
  韦尔公司的全方位自动化的理念,贯穿其netlinx体系的各级网络。
  

图1罗克韦尔自动化通讯网络示意图


  实现了从信息层(ethernet)到控制层(controlnet)和现场层(devicenet)的无缝连接。如图1所示.
  无尘纸要求较为严格的生产工艺条件,它属于一种干法造纸(dry forming)的过程。其基本工艺过程是:在恒温、恒湿、恒气压的环境中将粉碎的木浆、纤维、sap、pe 粉末等原材料通过成型站均匀成型,再经过喷胶、加热/熔化、热压、冷却、分切、打卷等过程,制造出合格产品。
  我公司的生产线控制层共包括九台具有以太网功能的a-b plc5(八台)和a-b slc500(一台)可编程序控制器。它们分别控制:空调(main air condition)、原材料准备(raw material preparation)、松卷机(tissue unwinder)、热油加热系统(hot oil system)、过滤包装系统(main filter system)、主线控制系统(main line)、打卷系统(reel)等九个工艺区域。
  其中六台plc安装在位于厂房中部的马达控制中心mcc1房间的plc控制柜内。各plc的以太网接口都通过双绞线连接到plc柜内的集线器(hub)上。另三台plc安装在设备现场的控制柜内,它们的以太网接口都通过光纤也连接到mcc1的集线器(hub)上。
  五台装有rsview32软件的a-b 工业pc机安装在中控室内,它们的以太网接口都连接到中控室一个hub上,再通过一根光纤也连接到plc柜内的hub上。该网通过hub还与企业intranet相连,这样一来,通过tcp/ip协议组成ethernet网络,构成信息(管理)层。( 如下图2 所示:控制层和信息层网络示意图)
  
  各台可编程序控制器除挂接本地及远程i/o模块、panel view人机界面等装置外,大多安装了devicenet扫描器(1771-sdn或1747-sdn),并通过devicenet通讯模块(1336-gm5,1203-gk5,1794-adn等)下挂现场智能设备,如变频器,电机软起动器,flex i/o,9000系列光电开关等组成devicenet设备网,实现了对现场级装置的有效控制。
  
   3.devicenet 的功能及特点:
  devicenet 是基于can-bus技术的一种现场总线,它是一种开放型的,符合iec61158国际现场总线工业标准的通讯网络。
  devicenet 用于现场设备与plc之间的通讯网络,传输速率可设定为125、250、500kpbs,传输最大距离为500米,最多节点(站点)为64个,允许在线组态和带电热插拔。
  devicenet支持主/从、多主、对等等通讯方式。用户的plc可以利用控制程序及上位pc机的数据,通过devicenet网络实现对现场设备有效监控。
  devicenet 可以用罗克韦尔公司的rs networx for devicenet 或devicenet manager 软件进行网络组态和管理。
  devicenet网络结构简单,实时性强,它采用生产者/客户模式,提供了强有力的故障诊断与排除能力,是一种理想的设备层现场总线。
  
  4.无尘纸生产线devicenet 网络的物理构造。
  我公司devicenet网络以四台a-b plc5-40e和一台slc5/04为主机。plc机本地机架上都安装了devicenet扫描器模块(a-b 1771-sdn或1747-sdn)。1771扫描器有两个通道,每个通道最多可以外接64个站(一般应接63个)。每个plc利用本机网络扫描器通过devicenet通讯适配器 (1203-gk5,1336-gm5,1794-and等)来下挂本控制区域的各台现场总线设备。这些站点主要包括:a-b 变频器(1336f,1336e,160ssc系列,)a

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