閥門生產線控制系統的案例
基于PLC的閥門生產線控制系統設計與仿真分析
摘 要：文章選用FX2系列PLC設計閥門生產線控制系統，以實現遠程控制和自動化生產。文章首先介紹了FX2系列PLC的主要功能和控制方式，隨后對閥門生產線控制系統中伺服電機、驅動器、沖擊氣缸等硬件設備的選型展開了簡要分析，并使用GX Developer8.0編程軟件設計了該控制系統的運行程序。最后使用Matlab 8.0軟件建立了系統模型并開展了仿真分析。結果表明，使用PLC自帶的PID過程控制模塊，能夠顯著改善系統的階躍響應特性，提高了響應速度，有利于實現對閥門生產線的實時控制。
關鍵詞：閥門生產線控制系統;PLC;伺服電機;PID控制;沖擊氣缸;
在“智慧制造”背景下，閥門自動生產線得到了廣泛應用。為了提高閥門的生產效率和產品質量，有必要設計閥門生產線控制系統，從而實現對生產線的實時監測和遠程調控。PLC是閥門生產線控制系統的核心元件，選擇功能豐富、運行穩定的PLC，可以保證系統各項控制功能的順利實現，并進一步提高閥門產品的加工精度。除了PLC控制器外，配套的伺服驅動系統、沖壓系統等也都是閥門生產線控制系統的重要組成部分，在系統設計中需要引起重視。
1 閥門生產線控制系統的PLC選型
在閥門生產線控制系統中，PLC的選型是否科學直接決定系統控制功能的實現。文章選擇三菱公司生產的FX2系列PLC，應用指令的執行時間可達微秒級；除了16個固定的I/O口外，還支持I/O擴展，最大擴展點數可以達到256點；提供若干特殊功能模塊，例如，脈沖輸出、溫度調節、高速計數等，可以滿足不同環境下的控制需要[1]。在閥門生產線控制系統中，PLC可通過循環掃描的方式，以特定的時間間隔刷新系統輸出，然后循環完成各種任務的查詢、判斷和執行。
根據控制實現方式的不同，PLC控制系統有模擬量控制和開關量控制2種方式。
展開 閥門、自動化儀表、DCS控制系統專業術語
9.二次調校（二次聯校、系統調校）
指儀表現場安裝結束后，控制室配管配線完成而且通過校驗后，對整個檢測回路或自動控制系統的檢驗，也是儀表交付正式使用前的一次全面校驗。
其校驗方法通常是在檢測環節加一信號，然后仔細觀察組成系統的每臺儀表是否工作在誤差允許范圍內。如果超出誤差允許范圍，又找不出原因，就要對組成系統的全部儀表重新調試。
10.儀表加工件
指全部用于儀表安裝的金屬、塑料機械加工件的總稱，在儀表安裝中占有特殊地位。
11.帶控制點流程圖
指用過程檢測和控制系統設計符號來描述生產過程自動化內容的圖紙。
它詳細地標出儀表的安裝位置，是確定一次點的重要圖紙，是自控方案和自動化水平的全面體現，也是自控設計的依據，并供施工安裝和生產操作時參考。
12.常用儀表、控制圖形符號
根據國家行業標準HG20505—92《過程檢測和控制系統用文字代號和圖形符號》，參照GB2625—81國家標準、化工自控常用圖形及文字代號如下。
圖形符號
①測量點（包括檢測元件）是由過程設備或管道符號引到儀表圓圈的連接引線的起點，一般無特定的圖形符號。
②若測量點位于設備中，當有必要標出測量點在過程設備中的位置時，可在引線的起點加一個直徑為2mm的小圓符號或加虛線。
③連接線圖形符號儀表圓圈與過程測量點的連接引線，通用的儀表信號線和能源線的符號是細實線。當有必要標注能源類別時，可采用相應的縮寫標注在能源線符號之上。例如AS-014為0.14MPa的空氣源，ES-24DC為24V的直流電源。
④當通用的儀表信號線為細實線可能造成混淆時，通用信號線符號可在細實線上加斜短劃線（斜短劃線與細實線成45°角）。
展開 erp生產控制系統中生產看板有哪些功能？
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如何用erp生產控制系統進行生產車間派工？
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erp生產控制系統能實現生產進度可控可視嗎？
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自動化鍛造生產線的控制分析
表1 自動化控制初始條件
設備名稱
運行模式
運行狀態
生產線全部急停
-
OFF
生產區域門鎖
-
ON
機器人
自動模式
等待位
鍛造主機
自動模式
滑塊位于上死點位置
切邊機
自動模式
滑塊位于上死點位置
液壓校正機
自動模式
滑塊位于上死點位置
鍛件輸送裝置
自動模式
等待位
全部接料臺
-
清空
編制流程圖
實現自動化鍛造生產的控制順序如圖2所示。
圖2 實現自動化鍛造生產的控制順序
自動化生產線控制系統的網絡與配置
硬件部分
生產線采用西門子profibus現場總線技術，由工控機、主站PLC、設備從站PLC及通信模塊組成，總線控制系統分為兩層：上層為車間監控層，由以太網控制，用來完成車間主生產設備之間的連接，實現車間級設備的監視和主控；下層為現場設備層，profibus-DP控制。通過以太網路由器PLC與總控交換機、人機界面進行信息共享，實現人機交互，從站PLC連接分布式遠程IO、智能信息傳感器數據采集、變頻器等驅動裝置的DP通信。通過每臺設備中DP耦合器，各設備控制系統PLC完成與主控PLC的接口通信，從而實現控制和監視現場設備的實時運行狀況，并由總控PLC來分發信號，以此達到生產線各級設備信號的快速傳遞和功能連鎖等功能。
⑴主控PLC的系統配置組態。
主站控制系統采用Siemens S7-319F故障安全型CPU為主控制器，總線上所有設備的生產工藝控制程序存儲在主站中，并由主站執行。主站系統結構圖如圖3所示。
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中石化PPT│化工儀表及自動化的閥門執行器和控制系統（下）
中石化PPT│化工儀表及自動化的閥門執行器和控制系統（下）
中石化PPT│化工儀表及自動化的閥門執行器和控制系統（上）
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中石化
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實例講解：鑄造自動生產線型砂質量控制核心指標
隨著我國鑄鐵業的發展，對鑄件品質的要求日益提高，并且由于其他諸多因素的影響，越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線，而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。
對一些中小企業，在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區：一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區別；二是認為自動線比較高檔，型砂材料要用最好、全新的。這兩種想法都會給企業生產造成一定的麻煩。根據多年在企業的實踐，認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化， 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產，而自動線型砂是否合格則需各種指標數據來支持， 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數據都會做規定， 有些廠家還會規定的非常詳細，國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料，讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據可依。
自動造型線常用的指標：
1、 緊實率 33～42%：是一個表示型砂相對干濕程度的指標，不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少，只要將緊實率控制在要求的范圍內，手感干濕程度就處于最合適狀態， 它會影響到砂型的厚度，這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方，一般都是在混砂機附近取樣，最好做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比，找出兩處緊實率的系統差別，最后確定在混砂機處取樣的數據，以方便操作。
2、 濕壓強度0.12～0.2MPa：濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標，高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱，特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動， 澆注時又無砂箱協助承受金屬液的壓力，會對型砂強度要求更高。
展開 實例講解：鑄造自動生產線型砂質量控制核心的8項指標
隨著我國鑄鐵業的發展，對鑄件品質的要求日益提高，并且由于其他諸多因素的影響，越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線，而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。
對一些中小企業，在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區：一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區別；二是認為自動線比較高檔，型砂材料要用最好、全新的。這兩種想法都會給企業生產造成一定的麻煩。根據多年在企業的實踐，認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化， 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產，而自動線型砂是否合格則需各種指標數據來支持， 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數據都會做規定， 有些廠家還會規定的非常詳細，國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料，讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據可依。
自動造型線常用的指標：
1、 緊實率 33～42%：是一個表示型砂相對干濕程度的指標，不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少，只要將緊實率控制在要求的范圍內，手感干濕程度就處于最合適狀態， 它會影響到砂型的厚度，這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方，一般都是在混砂機附近取樣，最好做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比，找出兩處緊實率的系統差別，最后確定在混砂機處取樣的數據，以方便操作。
2、 濕壓強度0.12～0.2MPa：濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標，高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱，特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動， 澆注時又無砂箱協助承受金屬液的壓力，會對型砂強度要求更高。
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鑄造自動生產線型砂質量控制核心指標解析，快收藏學習
隨著我國鑄鐵業的發展，對鑄件品質的要求日益提高，并且由于其他諸多因素的影響，越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線，而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。
對一些中小企業，在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區：一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區別；二是認為自動線比較高檔，型砂材料要用最好、全新的。這兩種想法都會給企業生產造成一定的麻煩。根據多年在企業的實踐，認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化， 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產，而自動線型砂是否合格則需各種指標數據來支持， 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數據都會做規定， 有些廠家還會規定的非常詳細，國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料，讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據可依。
自動造型線常用的指標：
1、 緊實率 33～42%：是一個表示型砂相對干濕程度的指標，不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少，只要將緊實率控制在要求的范圍內，手感干濕程度就處于最合適狀態， 它會影響到砂型的厚度，這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方，一般都是在混砂機附近取樣，最好做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比，找出兩處緊實率的系統差別，最后確定在混砂機處取樣的數據，以方便操作。
2、 濕壓強度0.12～0.2MPa：濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標，高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱，特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動， 澆注時又無砂箱協助承受金屬液的壓力，會對型砂強度要求更高。
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隨著我國鑄鐵業的發展，對鑄件品質的要求日益提高，并且由于其他諸多因素的影響，越來越多的生產廠家安裝使用了高密度造型生產線，而高密度潮模生產線對型砂的質量有著嚴格的要求。
對一些中小企業，在使用高密度造型線時普遍存在著兩個極端的認識誤區：一是認為自動線與手工造型、一般機器造型沒什么特別區別；二是認為自動線比較高檔，型砂材料要用最好、全新的。這兩種想法都會給企業生產造成一定的麻煩。根據多年在企業的實踐，認為開式線型砂與手工造型的型砂相比是一種量的變化， 而自動線型砂相對前者而言是質的變化。前者可憑生產經驗、手抓、眼觀來判斷型砂是否適于生產，而自動線型砂是否合格則需各種指標數據來支持， 一般國外自動造型機對型砂的這些指標數據都會做規定， 有些廠家還會規定的非常詳細，國內的一部分自動造型機就無任何這方面的資料，讓一些最初接觸自動造型機的鑄造廠家無據可依。
自動造型線常用的指標：
1、 緊實率 33～42%：是一個表示型砂相對干濕程度的指標，不管型砂中膨潤土、煤粉和灰分的含量有多少，只要將緊實率控制在要求的范圍內，手感干濕程度就處于最合適狀態， 它會影響到砂型的厚度，這在垂直線生產上就比較明顯。確認最終的緊實率應該在造型機的上方，一般都是在混砂機附近取樣，最好做幾次混砂機處和造型機上方取樣對比，找出兩處緊實率的系統差別，最后確定在混砂機處取樣的數據，以方便操作。
2、 濕壓強度0.12～0.2MPa：濕壓強度是保證造型及澆注過程正常進行的一個重要指標，高強度型砂可避免塌箱、脹箱、漏箱，特別是垂直生產線砂型要推動造好的砂型向前移動， 澆注時又無砂箱協助承受金屬液的壓力，會對型砂強度要求更高。
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