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摘要：随着机械自动化技术的发展，浮法玻璃生产线也开始向着自动控制的方向发展。而过去使用的冷端碎玻璃控制系统无法与所有冷端设备和上位机的通讯，以至于给浮法玻璃生产线的全线控制的实现带来了阻碍。基于这种认识，本文利用MODBUS PLUS现场总线进行了冷端碎玻璃自控系统的设计，从而为浮法玻璃生产线的全线控制操作的实现提供思路。
关键词：浮法玻璃生产线；冷端碎玻璃自控系统；总线
引言：在生产浮法玻璃的过程中，利用上位机进行生产线上所有设备运行状态的监控，将能使生产线的生产得到全面的控制。但就目前来看，生产线的上位机在实际运行的过程中难以与冷端碎玻璃控制系统通讯，所以无法实现所有设备状态的监视和控制。而在冷端碎玻璃系统中应用总线，则能够为上位机实现系统的自动控制提供支持。
1冷端碎玻璃自控系统总线的应用思路
在浮法玻璃生产线上，冷端碎玻璃系统由提升机、落板系统、碎玻璃输送皮带、地坑搅碎机、工业电视系统和料仓等结构组成。在系统运行的过程中，通常需要采用继电器进行系统操作控制。而该类系统只是采取简单方式与主线设备或上位机通讯，所以系统管理人员无法通过上位画面了解系统运行状态，因此也无法较好的进行碎玻璃的控制。而无法实现碎玻璃的有效控制，将给浮法玻璃生产线的冷端控制带来不便[1]。因此，为实现冷端碎玻璃的集中、全面控制，还要进行自控系统总线应用，以便利用现场总线形式使碎玻璃控制系统与上位机或冷端设备进行通讯。而采取该种系统设计方式，可以使碎玻璃控制系统成为浮法玻璃生产线冷端网络控制系统的一部分，所以能够为生产线的冷端控制提供便利。
2冷端碎玻璃自控系统总线的应用设计
2.1系统结构分析
从结构上来看，应用总线的冷端碎玻璃自控系统为双层网络系统，上层为Ethernet网络，可以进行TCP/IP协议的执行。而系统下层为MODBUS PLUS现场总线，由上位机、变频器和碎玻璃控制装置等结构组成。作为令牌传递网络，MODBUS PLUS网络能够实现1兆波特率通讯，并且可以实现过程数据的快速访问，本身具有易安装、可靠、高速和对等通讯等特点，能够使系统的应用得到简化，同时降低系统的使用成本。由于MODBUS PLUS又是一种自举网络，所以能够做到即插即用。利用该网络开展维护工作，能够利用网络上的通讯卡LED指示和诊断程序完成故障的快速判断，并且协助维护人员尽快完成故障的修复，所以能够为网络维护工作的开展提供便利[2]。就目前来看，该网络可用于远程在线编程、数据采集、程序下载/上传和控制联网与互锁等。由于其拥有较多的实时控制装置，并且拥有传动能力，因此不会因通讯增加而出现性能降低的情况。
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2.2碎玻璃控制系统通讯
在碎玻璃控制系统中，系统线控装置可以对变频器或伺服控制器进行启停、速度变化和定位控制。通过在现场上设置多个I/O子站，系统就能够实现对落板、主传动编码器和高速脉冲计数器的单独控制，并且完成系统数据的采集。在对现场单体设备进行控制时，则可以利用现场I/O子站进行设备运行控制，并且也能够使用远程通讯方式进行设备动作控制。在实现冷端设备与MODBUS PLUS网络通讯时，还要使用MODICON TSX MICRO机型的控制装置。而该设备上带有PCMCIA卡接口，能够利用TSX MBP 100通讯卡与网络建立通讯连接。在系统的MODBUS PLUS网络中，则可以使用Peer Cop通讯方式实现系统内部通讯。而该种通讯方式的使用能够为系统直接映射提供支持，并且能够使系统的分布式控制性能得到增强。在系统编程控制中，可以对Peer Cop进行组态，然后将碎玻璃自控系统的参数状态利用MB+网络进行实时传递。
2.3系统上位机通讯
为实现系统上位机和各种仪器仪表及冷端设备的实施通讯，需要使用INTELLUTION公司研发出来的IFIX组态软件进行多种通讯协议驱动的添加。而由于上位机中包含有较多的通讯协议，所以系统将具有较好的兼容性。利用IFIX组态软件提供的专家系统，同时实现VBA的内嵌，系统编程人员也能够灵活的进行组态画面的制作和开发。而通过观察碎玻璃组态画面，则能够实现对整个自控系统运行状态的监视和控制。为对整个系统的工艺流程、设备间电气联锁关系和设备的运行情况进行观察，上位机还可以利用MB+总线完成设备状态点的采集和动态显示。通过对现场工艺进行动态跟踪，上位机也能够完成对传动系统、现场检测元件状态的监控，并且实现自检功能。在上位机画面上，还设有丰富的人机界面，能够为操作人员进行工艺参数设定提供便利。所以利用组态画面，操作人员可以采取手/自动方式进行整个自控系统和各个设备的控制。此外，在组态画面上，还设有报警区域，能够进行系统报警记录的显示，从而为操作人员进行系统控制提供依据。一旦设备处在报警状态，该设备在组态画面上的位置就会出现报警标志。而根据标志，值班人员也可以迅速进行报警事故的判断和处理[3]。因此，使用总线进行冷端碎玻璃自控系统的控制，将能有效缩短设备故障的处理时间，从而为浮法玻璃生产线的连续生产的实现提供支持。对于制造性企业来讲，应用现场总线能够实现设备和系统的双向通信，所以能够实现生产工艺过程的操作控制和诊断，因此将有助于实现工程费用的最小化和运行利润的最大化。
结论：总之，通过实现冷端碎玻璃自控系统的设计，可以利用系统总线实现浮法玻璃生产线冷端设备的集中控制，所以不仅能够节省大量的生产空间，还能有效降低生产成本和生产人员的劳动强度。因此，相信随着相关技术的发展，冷端碎玻璃自控总线将在浮法玻璃生产线上得到广泛的应用。
参考文献：
[1]王健,肖纯,陈嘉琪.浮法玻璃生产线冷端自动化现状与发展[J].玻璃,2015,04:5-8.
[2]曹慧.浅析浮法玻璃生产线国内集成的机器人堆垛系统[J].玻璃,2014,07:11-16.
[3]杨建昌,李连银,王文堂.浮法线冷端电气控制系统简介[J].山东工业技术,2015,18:158.
论文作者:刘勇
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/18
标签：系统论文; 碎玻璃论文; 上位论文; 设备论文; 自控论文; 通讯论文; 生产线论文; 《科技中国》2016年6期论文;