摘 要:本文主要介紹基于中達(dá)機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品的核廢料PLC自動(dòng)化輸送流程項(xiàng)目。項(xiàng)目由PLC、變頻器、人機(jī)界面系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:核廢料 輸送站 運(yùn)動(dòng)控制
1 引言
核廢料泛指在核燃料生產(chǎn)、加工和核反應(yīng)堆用過(guò)的不再需要的并具有放射性的廢料。也專(zhuān)指核反應(yīng)堆用過(guò)的乏燃料,經(jīng)后處理回收钚239等可利用的核材料后,余下的不再需要的并具有放射性的廢料。核廢料按物理狀態(tài)可分為固體、液體和氣體3種。 本文項(xiàng)目涉及的是基于臺(tái)達(dá)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的固體廢料的上下料和出料過(guò)程的物流控制系統(tǒng)解決方案。
2 系統(tǒng)描述
此系統(tǒng)主要運(yùn)用與物料的傳送,是全輸送線(xiàn)的一部分,用于上下料和出料過(guò)程。
系統(tǒng)采用了人機(jī)界面自動(dòng)顯示系統(tǒng),對(duì)輸送全過(guò)程及各個(gè)部位的工作是否正常工作進(jìn)行監(jiān)視,并自動(dòng)顯示故障類(lèi)型及故障點(diǎn),使整個(gè)系統(tǒng)控制做到微型化,系統(tǒng)做到多功能化、柔性化、智能化,安全、可靠、低價(jià)、易于操作。輸送系統(tǒng)工程中,由于PLC技術(shù)的采用,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的操作監(jiān)控都的人機(jī)界面(觸模屏上)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)在人機(jī)界面指令開(kāi)關(guān)來(lái)完成。在自動(dòng)狀態(tài)下,通過(guò)PLC控制可將輸送站的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),控制電力網(wǎng)的供電能力,停機(jī)時(shí)相反減小對(duì)電力網(wǎng)的沖擊,并保證停機(jī)時(shí)能送出最后一批物料。此外,在人機(jī)界面畫(huà)面,在該畫(huà)面上能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)顯示輸送站生產(chǎn)產(chǎn)量及總產(chǎn)量,加上“動(dòng)態(tài)流程”畫(huà)面均可作為“報(bào)警界面”使用,既保證了在無(wú)故障時(shí),該畫(huà)面能監(jiān)視整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)狀況,使操作人員一目了然,又保證在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)顯示故障類(lèi)型及故障點(diǎn),便于維修人員及時(shí)進(jìn)行搶修。較好地解決了傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)效率低、不便對(duì)過(guò)程進(jìn)行管理控制、故障維修困難、延誤時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。輸送站門(mén)控界面如圖1所示。
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圖1 輸送站門(mén)控界面[/align]
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)選用中達(dá)全系產(chǎn)品,系統(tǒng)配型為:PLC平臺(tái)選用臺(tái)達(dá)DVP64EH00R2(主機(jī))+2*DVP08HN11R2(數(shù)字量擴(kuò)展)+DVP04AD-H2(模擬量擴(kuò)展)+4*DVP01HC-H2(高速計(jì)數(shù)擴(kuò)展)+2*01PU-H2(定位模塊)+AE10THTD(人機(jī)界面)+8*VFD-VE+8*PG01O(編碼器反饋卡)。
因?yàn)槊總€(gè)電機(jī)的位置都需要采集,所有編碼器信號(hào)都需輸入PLC。64EH主機(jī)自帶4路高速計(jì)數(shù),其它信號(hào)由4個(gè)DVP01HC-H2(高速計(jì)數(shù)擴(kuò)展)模塊負(fù)責(zé)。變頻器帶電機(jī)工作在矢量閉環(huán)模式,使得控制精準(zhǔn)。AE10THTD人機(jī)界面擁有三個(gè)通訊接口,COM1以232方式接入PLC,COM2與COM3組合在一起成為一個(gè)9 pin口與8個(gè)變頻器直接通訊,通過(guò)對(duì)變頻器的工作狀態(tài)讀取和修改監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。開(kāi)關(guān)量信號(hào)系統(tǒng)如圖3所示。
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圖2 系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)[/align]
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圖3 開(kāi)關(guān)量信號(hào)系統(tǒng)[/align]
3.2 人機(jī)界面設(shè)計(jì)
臺(tái)達(dá)觸摸屏AE10THTD 為65536色屏,可對(duì)畫(huà)面色彩和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)作各種渲染。64K的配方空間可以適用多種復(fù)雜需求,可以解決PLC時(shí)停電保持區(qū)不夠和作程序不便利的現(xiàn)象。
圖4為主控頁(yè)面。當(dāng)條件允許滿(mǎn)足 內(nèi)箱運(yùn)動(dòng)到指定位置即低位,是否到低位由紅外開(kāi)關(guān)檢測(cè),分別裝在內(nèi)箱的四個(gè)角上,檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入模擬量模塊04AD,這樣也用來(lái)判斷箱子下來(lái)時(shí)候是否平直。到低位之后氣缸齒合,相應(yīng)門(mén)豎直后,吊具可以帶上物件到指定位置,然后進(jìn)行回復(fù)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵诳赡軅魉鸵恍л椛涞奈锪希栽趥魉瓦^(guò)程也頻繁的開(kāi)關(guān)門(mén),運(yùn)動(dòng)過(guò)程在一個(gè)密封罩內(nèi)進(jìn)行。
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圖4 輸送站主控頁(yè)面[/align]
3.3 門(mén)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
輸送站在傳送運(yùn)行過(guò)程中,門(mén)的運(yùn)動(dòng)控制是項(xiàng)目關(guān)鍵。根據(jù)圖5所示門(mén)控結(jié)構(gòu),門(mén)的移動(dòng)過(guò)程,從低水平位到豎直過(guò)程即為打開(kāi)過(guò)程。主門(mén)靠三個(gè)電機(jī)(主3,主1,主2)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)。如圖門(mén)的三個(gè)位置分別為低水平位,升軌位,豎直位。在低水平位為關(guān)門(mén),主1,主2,主3先同步運(yùn)動(dòng)到升軌位,然后主1,主2停下,主3繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)把門(mén)拖到豎直,這時(shí)為開(kāi)門(mén)。關(guān)門(mén)過(guò)程為:主3拉門(mén)到升軌位,然后主1,主2,主3同步運(yùn)動(dòng)到低水平位,關(guān)門(mén)結(jié)束。下圖為門(mén)的獨(dú)立操作畫(huà)面。門(mén)的開(kāi)關(guān)過(guò)程用到了VE變頻器的定位和同步功能,主3的運(yùn)動(dòng)靠定位模塊01PU控制,主1 主2分別對(duì)主3做跟隨或脫離,充分展示了高性能矢量變頻器VE的定位和同步優(yōu)勢(shì)。
調(diào)具和內(nèi)箱的升降VE的閉環(huán)控制,做定點(diǎn)控制,類(lèi)似電梯運(yùn)動(dòng),體現(xiàn)了變頻器的啟動(dòng)高轉(zhuǎn)矩特性。
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圖5 門(mén)控結(jié)構(gòu)[/align]
4 結(jié)束語(yǔ)
臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在核廢料輸送站上整合解決方案,拓展了臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品領(lǐng)域,提升了中達(dá)在用戶(hù)心目中的形象。實(shí)際上,要抓住客戶(hù)關(guān)鍵在于給客戶(hù)提供完整的解決方案,為客戶(hù)解決實(shí)際問(wèn)題,不斷滿(mǎn)足客戶(hù)的需求,持續(xù)改善,才能使客戶(hù)成為長(zhǎng)久的忠實(shí)客戶(hù)。