目的為解決GDX1包裝機(jī)MICROⅡ控制系統(tǒng)維修成本高、故障率較高、系統(tǒng)開(kāi)放性差、數(shù)據(jù)采集困難、制約工業(yè)和信息化融合等問(wèn)題,設(shè)計(jì)一套GDX1包裝機(jī)IPC控制系統(tǒng)。方法 GDX1包裝機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)IPC分布式電控系統(tǒng)改造,實(shí)現(xiàn)分布式采集+集中管控+數(shù)據(jù)交互的包裝機(jī)IPC控制。結(jié)果該控制系統(tǒng)改造后,采用EtherCAT總線及高速處理模塊,實(shí)現(xiàn)了100M高速數(shù)據(jù)傳輸速度;采用TWINCAT3的多核多線程處理技術(shù),使數(shù)據(jù)采集速率提升了715%;采用PID算法的熱封器溫度控制,將實(shí)時(shí)溫差控制在-3～3℃以內(nèi)。結(jié)論 IPC控制系統(tǒng)改進(jìn)后,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種檢測(cè)信號(hào)、安全信號(hào)等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的準(zhǔn)確采集,降低了因線路接點(diǎn)引起故障停機(jī)的概率,提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,提升了設(shè)備的有效作業(yè)率,使得車間信息化底層數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性得到了保證,完成了工業(yè)化與信息化的融合,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備智能化,該系統(tǒng)和技術(shù)可推廣應(yīng)用于行業(yè)內(nèi)所有包裝設(shè)備上。 

【文章來(lái)源】：包裝工程. 2020,41(21)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1分布式I/O從站控制Fig.1DistributedI/Oslavestationcontrol

·234·包裝工程2020年11月WINKEL_SUMME：角度總和ZEIT_SUMME：時(shí)間總和圖2IPC軟件算法流程Fig.2IPCsoftwarealgorithmflow圖3編碼器與包裝機(jī)運(yùn)行速度控制程序Fig.3Speedcontrolprogramforencodersandpackagingmachines“烙封溫度控制”程序是包裝機(jī)外包材料熱封包裹的重要組成部分，其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性能確保商標(biāo)紙粘牢，小盒透明紙和條煙透明紙烙封緊密，同時(shí)又不燙壞透明紙，也不影響煙支品質(zhì)。IPC系統(tǒng)對(duì)烙封溫度的快速響應(yīng)、準(zhǔn)確控制、恒溫等要求較高，包裝機(jī)運(yùn)行速度在30～400r/min區(qū)間變化時(shí)，波動(dòng)的烙封溫度為±3℃，采用模擬量閉環(huán)控制（PID控制）為較好的方法。維修人員可靈活對(duì)比例參數(shù)P、積分參數(shù)I、微分參數(shù)D進(jìn)行優(yōu)化，使熱封溫度更加穩(wěn)定和精準(zhǔn)。GDX1包裝機(jī)組的11個(gè)烙封工位上的溫度控制通過(guò)實(shí)例化函數(shù)“S_FB_HEATER_REGULATOR_V4”實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)加熱器的烙封溫度控制，見(jiàn)圖4。圖4烙封溫度控制程序Fig.4Solderingtemperaturecontrolprocedure圖5烙封溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)Fig.5Solderingtemperatureclosedloopcontrolsystem如圖5所示，PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。偏差e和輸入量r、輸出量c的關(guān)系：e(t)r(t)c(t)(2)控制器的輸出為：1pd01d()()()()ddietutKetettTTt(3)

·234·包裝工程2020年11月WINKEL_SUMME：角度總和ZEIT_SUMME：時(shí)間總和圖2IPC軟件算法流程Fig.2IPCsoftwarealgorithmflow圖3編碼器與包裝機(jī)運(yùn)行速度控制程序Fig.3Speedcontrolprogramforencodersandpackagingmachines“烙封溫度控制”程序是包裝機(jī)外包材料熱封包裹的重要組成部分，其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性能確保商標(biāo)紙粘牢，小盒透明紙和條煙透明紙烙封緊密，同時(shí)又不燙壞透明紙，也不影響煙支品質(zhì)。IPC系統(tǒng)對(duì)烙封溫度的快速響應(yīng)、準(zhǔn)確控制、恒溫等要求較高，包裝機(jī)運(yùn)行速度在30～400r/min區(qū)間變化時(shí)，波動(dòng)的烙封溫度為±3℃，采用模擬量閉環(huán)控制（PID控制）為較好的方法。維修人員可靈活對(duì)比例參數(shù)P、積分參數(shù)I、微分參數(shù)D進(jìn)行優(yōu)化，使熱封溫度更加穩(wěn)定和精準(zhǔn)。GDX1包裝機(jī)組的11個(gè)烙封工位上的溫度控制通過(guò)實(shí)例化函數(shù)“S_FB_HEATER_REGULATOR_V4”實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)加熱器的烙封溫度控制，見(jiàn)圖4。圖4烙封溫度控制程序Fig.4Solderingtemperaturecontrolprocedure圖5烙封溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)Fig.5Solderingtemperatureclosedloopcontrolsystem如圖5所示，PID控制器可調(diào)節(jié)回路輸出，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。偏差e和輸入量r、輸出量c的關(guān)系：e(t)r(t)c(t)(2)控制器的輸出為：1pd01d()()()()ddietutKetettTTt(3)

【參考文獻(xiàn)】：
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