Page 119 - 《橡塑技术与装备》2024年8期

加工制造与过程控制 魏茂勇 等·汇川控制系统在冷喂料挤出机上的应用

EtherNet/IP、CANopen、CANlink、Modbus TCP 主 2.1.3 IT7000 系列 HMI
从协议、FreeTCP、Modbus RTU 主从协议。 IT7000 是汇川基于工控 HMI 发展趋势研发的全
（3）具有 10M 程序容量，8M 数据容量，支持 新一代触摸屏，在显示效果上有显著提升，与传统
TF 卡 扩展存储容量。 HMI 相 比，IT7000 通信更加丰富，功能更加全面，
（4）丰富的扩展方案 ：本地可扩展 16 个本地 IO， 具有更强大的数据处理能力和更快的响应速度。支持
可同时扩展远程分布式 IO。 以太网、串口的通信组网方案，支持西门子、欧姆龙、
（5）高速 IO: 本机自带 16 路高速输入，4 路高速 三菱、松下、安川、基恩士、台达、永宏、信捷等主
输出。可在需要的场合控制步进电机或伺服驱动器。 流厂家协议。
（6）强大的运动控制 ：基于 EtherCAT 的总线运 2.2 设备控制系统开发流程
动控制，可选 (AM403)16 轴， (AM402)8 轴、 (AM401)4 2.2.1 硬件配置与组态
轴，1 ms 同步可带 2 轴。 销钉式冷喂料挤出机硬件配置如表 1 所示。
表 1 电气控制系统配置表
名称 型号 备注
电源模块 GL10-PS2
PLC CPU AM401-CPU1608TP/TN PLC
（汇川） DI GL10-1600END 16 点 DI
DI GL10-1600END 16 点 DI
DI GL10-1600END 16 点 DI
DO GL10-0016ER 16 点继电器 DO
AD GL10-4AD 4 通道模拟输入
DA GL10_4DA 4 通道模拟输出
变频 主电机 MD520-4T500 500 kW
（汇川） 供胶运输带 MD520-4T2.2B 2.2 kW
输送带 MD520-4T2.2B 2.2 kW
HMI 人机界面 IT7100E
编程软件使用汇川基于 CoDeSys 二次开发的

图 1 AM400-CPU1608TP/TN 接口示意图 InoProShop 软件，这里我们通过 InoProshop 完成设
备项目的管理，为 AM400 系列 PLC 提供配置方案和
2.1.2 汇川 MD520 系列高性能矢量变频器
程序的编程、调试、下载等功能。
汇川 MD520 系列高性能矢量变频器，是汇川技
本系统涉及通讯协议有 ：① PLC 与变频器通讯采
术开发的一款高性能通用型变频器。已在空压机、纺
用 Ethernet/IP 协议 ；② PLC 与温控表及能源计量表
织、线缆、橡塑、陶瓷 、机床 、食品饮料等多个应
通讯采用 Modbus-RTU，接口见图 1 DB9(CN1) 母座；
用场景上批量稳定应用主要功能如下 ：
③ PLC 与 HMI 通讯交互采用 Modbus-TCP/IP 协议，
（1）不仅支持普通异步电机驱动，还支持多种高
与 Ethernet/IP 协议共用物理网口，见图 1 网口（CN3、
效电机的驱动算法，满足设备节能升级需求。
CN4）。详细通讯配置如图 2 所示。
（2）同时速度控制范围，扭矩输出精度等性能指
标达到行业先进水平，提升系统调试及运行效率。
（3）内置多种故障检测功能和停机机制，搭配
SIL3 等级 STO 安全功能，满足生产过程中的人身和
设备安全 ；符合 CE、UL、EAC、UKCA、安全认证
图 2 通讯配置图
等认证标准，覆盖全球应用范围。
本系统采用 3 个 16 点 DI 模块，1 个 16 点继电器
（4）具有丰富的通讯板卡扩展功能，通过选用
型 DO 模块，1 块 4 通道模拟量输入，1 块 4 通道模拟
相应通讯板卡，可支持 Modbus（Modbus-RTU、
量输出模块，所用模块均组态到 PLC 主机架上。
Modbus-ASCII、Modbus-TCP/IP）、Profibus-
2.2.2 控制系统网络图
DP、 CANlink、CANopen、Profinet、EtherCAT、
我公司冷喂料挤出机控制系统以汇川中型经济型
Ethernet/IP 等六大通讯方式。
PLC AM401-CPU1608TP/TN 为控制核心（见图 1），

年
2024 第 50 卷 ·67·