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Oil packaging production line automatic control system and industrial network design

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1.The Great Wall lubricating oil company Sinopec lubricating oil company is the largest professional lubricants manufacturers, with the continuous expansion of production scale, on product packaging speed and accuracy as well as production management informationization has put forward higher requirements. Therefore, in order to satisfy these needs, we have for the new production line control part of the new design. Now one representative of the filling machine control system and the entire production line of industrial network system design introduction are as follows.

2 filling machine control system design

2.1 technological requirements

In order to be able to meet the many varieties, high precision and rapid production, the production process gives us the following requirements:

( 1) to meet the filling accuracy is above 0.5% under the premise to achieve the fastest 80 barrels per minute rate of filling;

( 2) the entire production line can be adapted from 1 ~ 5 liters of volume packaging filling, and can be a single filling of the barrel, so that oil in the switching losses to a minimum;

( 3) to have a high mobility, adaptability, so that the equipment in the shortest time and simple operation;

(4 ) according to the product temperature is required to automatically adjust the volume filling function, high automation;

( 5) has the network function, the production line of the equipment after the interconnection can be centralized monitoring, and can be connected with production management system, to improve production and equipment management efficiency;

( 6) to ensure the oil filling process without leakage and splashing phenomenon, consistent with environmental protection requirements of HSE system.

2.2 control system hardware

( 1) to achieve the process requirements, in mechanical design complexes based on Electrical and automatic control, we put forward the following proposal:

In order to meet the filling accuracy and speed, in the filling section, we use a servo motor as the main motor constant volume type filling design, because the servo motor control system has high control precision, fast speed, stable and convenient adjustment setting. While in the container filling and conveying part adopts a linear design; conveyor part adopts a variable frequency speed control; and to design a set of automatic sliding barrel dividing device, and the transmission belt to reach will be filling the semi-finished products after and empty containers separated quickly and carry it away from the purpose of filling machine.

Using linear constant volume type filling design, to maximize the saving product changing time, improves the production flexibility and efficiency.

According to the different product temperature characteristics through the PLC program module design and selection, can complete automatic volume regulating requirements.

For the requirement of environmental protection, we are through the software and hardware design work, the hardware we used a servo motor control system and VVVF control, and matching hardware software we design a variety of speed and filling process in each stage of acceleration and deceleration are adjusted, so that we can according to the actual will be adjusted to the proper state of equipment, to prevent oil splashing, taking the oil phenomenon.

In order to adapt to the network control requirements, we have adopted the network function, and good stability of the Siemens S7-300 PLC control system.

In the operation I use each equipment can use touch screen to operate alone, or by a networked computer system for centralized control and monitoring, the interface is very intuitive, which makes the operation more convenient and efficient.

( 2) the control system hardware configuration diagram

Control system hardware configuration diagram as shown in figure 1:

3) control system of the main components of the selection

PLC system choice: the system adopts the SIEMENS company's S7-300 series PLC, from 1 CPU315-2DP module, a 2 interface module IM365, analog input / output module and the analog output module of SM335 SM332, a 2 counter module FM350, 4 digital input module SM321, 3 digital output module SM322 composed of double rack hardware configuration structure. Applied the Siemens PLC system because of the CPU also integrates with separate MPI and PROFIBUS-DP interface, can not only convenient and man-machine devices, and can be very simple to implement equipment and equipment and PC networking between, has strong network function; in addition the Siemens PLC S7-300 system also has a variety of powerful module optionally, the use of stable. Has a high price, very suitable for use in packaging machinery.

Filling the main motor and its control system: we chose SEW company of Germany MOVIDRIVE drive and with encoder feedback motor system, and the adoption of the current vector control mode, through a wealth of parameter settings to achieve higher control precision and dynamic response. Conveying system inverter speed control: We used the Danish company Danfoss VLT5000 inverter. Because they are related to the field of well-known international professional production enterprises, the leading product technology, in the harsh production environment can be long-term and stable operation.

Siemens touch screen interface: TP170A

Device control network adopts Siemens PROFIBUS-DP system, the entire production line four sets of main equipment and engineer management PC system through the PROFIBUS electric repeater with and without a microprocessor CP5611 is connected to a complete PROFIBUS network, realize the production line of the real-time monitoring and dynamic management.

The 2.3 control system software design

( 1) siemens modular programming

Siemens S7-300 PLC using SETP7 programming software, SETP 7 Programming provides three methods: linear programming, modular programming, structured programming. The modular programming is the program is divided into a plurality of blocks, each block containing some of the equipment and task logical instruction. In the tissue block ( OB1 ) in command decision control program module implementation. Modular programming function ( FC ) or functional block ( FB ) control different tasks, these blocks corresponding to the main loop subroutine. This method of programming is very easy to several people at the same time programming, and ease of debugging and troubleshooting. In addition each cycle not all blocks are executed, only need to call the program block, CPU got a more effective use of. Therefore, we in the software programming using the modular programming method, the task is decomposed into relatively independent small tasks to separate compilation and testing, finally unified debugging, greatly improve the programming and debugging of speed.

( 2) software programming procedure

Description and analysis of process control of specific tasks, and is divided into a plurality of small simple tasks;

Draw the mechanical action control flow chart;

On the S7-300 PLC hardware configuration and PROFIBUS network configuration;

For each assignment module assigns the input and output points;

For each task module program, and were tested and modified, until all the tasks are completed module;

The integration after the procedure input PLC off-line and on-line debugging.

( 3) filling machine motion control flow chart

Program flow diagram as shown in figure 2:

Fig 2 flow diagram

( 4) tissue block OB1 main program, as shown in figure 3.

Fig 3 tissue blocks OB1 main program

The 3 production line of industrial network system design

The 3.1 network system to achieve and realize the function of

( 1) implementation of decentralized control centralized management purposes;

( 2) can be achieved by engineer PC workstation directly control the operation of the equipment and the parameter modification;

( 3) for the entire production line monitor itself, the entire production line operating conditions and fault conditions in real time recording and subtotals, reasonable arrangements for the equipment repair and maintenance work provides a data basis;

( 4) and at the level of the production management system to connect, to improve production management efficiency;

( 5 ) the key equipment of various parameters are recorded, when beyond normal working range alarm, assure the production line run.

The 3.2 network system hardware composition program

In order to meet the design requirements of function, we applied the Siemens PROFIBUS network system, specific hardware structure design as shown in figure 4:

The 3.3 network system software component

In order to achieve the design requirements of the function, we are in the software carried on the system design, through to the powerful function of configuration software to further improve the production line of packing forms of adaptation and production varieties when adjusting the reaction speed, simplify the production personnel to operate and adjust the difficulty.

( 1) the PC workstation configuration software main screen

The main screen as shown in figure 5:

( 2) the PC workstation configuration software in the other picture

Configuration software mainly includes two screen filling and capping machine, weighing machine, sealing machine, code stamp machine and other major equipment of the related statistical data monitoring and operation picture, three pictures for all kinds of parameter selection and the modification of the picture. Figure 6-9 for some main picture sample.

( 3) the PC workstation configuration software function is introduced

We first realized by configuration software four technical parameters of major equipment monitoring and statistical work, and achieved a level of production management and friendly interface, so the entire production line operation stick out a mile; two were achieved for the whole production line production status and fault information real-time recording, for further statistical analysis and provides the first data; the third provides a lot of operational parameter control curve and the modified interface, for the production staff at any time on the production line adjustment to ensure stable operation state provides intuitive basis, and the operation is very convenient.

The 4 ending

Through long time practice test, the whole system is stable, fully meet the production department of the quality and quantity requirements. Through the industrial network more convenient to realize the production management on the production of the real-time management; through the entire system of self monitoring, the fault information are classified statistics, better for the maintenance personnel to purposeful arrangement of equipment repair work to provide a sound data. Greatly improve the the Great Wall lubricating oil company oil production efficiency and capacity.

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