GE RX3i系统设计与虚拟对象应用第3讲 GE RX3i在封口机虚拟对象中的设计

2014-07-11浙江工商职业技术学院李方园

自动化博览 2014年6期

关键词：封口导向对象

浙江工商职业技术学院李方园

1 引言

封口机基本都由主传动及输送系统、供膜或供料系统、封口加热系统、日期打码系统等部分组成。图1a是典型的封口机外观图。它包括压力调节按钮、导向带、主动导向轮、冷却块、加热块、封口带、被动轮和导向槽组成（如图1b所示）。

图1a 封口机外观

根据图1b所示，封口机的工艺流程包括以下几个步骤：

图1b 封口机机械结构

（1）接通电源，封口机各机构开始工作，电热元件通电后加热，使上下加热块急剧升温，并通过温度PID控制系统调整到所需温度，压印轮转动，根据需要冷却系统开始冷却（可选），输送带开始启动，并由调速装置调整到低速状态。

（2）当装有物品的包装被前级设备运送至封口机输送带上，袋的封口部分通过导向槽H被自动送入运转中的两根封口带F之间，并带入加热区E，加热块的热量通过封口带传输到袋的封口部分，使薄膜受热熔软，再通过冷却区D，使薄膜表面温度适当下降，然后经过滚花轮（或印字轮）滚压，使封口部分上下塑料薄膜粘合并压制出网状花纹（或印制标志），再由导向橡胶带B与输送带将封好的包装袋送出机外，封口机完成封口作业。

（3）当封口机在低速运行取得满意的效果后，逐步提高封口速度至最高工作速度，同时根据工艺要求适当提高封口加热温度（根据不同材料，其设定温度不同）。

请根据工艺流程和控制要求设计该装置的PLC虚拟对象。

2 基于GE RX3i的虚拟对象开发

一个实际的物理对象，可以产生各种信号，模拟信号：如液位、温度、压力、流量；数字信号：如开关、定位、材料属性等。这些信号通过传感器进行采集，通过变送器经数据采集模块进入控制层。

一个虚拟对象，没有传感器，那么如何模拟产生类似于实际物理对象的信号呢？虚拟对象通过计算机技术实现，因此，它的信号来源只有两种：通过人机界面产生的手动信号和程序运行过程中产生的自动信号。手动操作直接产生信号，并使对应变量发生改变，因此，我们主要探讨自动信号的产生方式。在虚拟对象中，自动信号的产生方式有三种：（1）基于屏幕位置的空间信号f（x，y），（x，y）表示图形坐标，如限位、移动位置；（2）基于时间和其它变量的信号f（t，x，…），如压力、流量，这些原本在物理对象中实时检测的信号，在虚拟对象中，表现为若干相关变量的函数。比如，流量的变化与阀门大小有关，当手动操作阀门开度时，可通过时间变量和开度变量计算流量值；（3）基于时间的随机信号，如物体的本质属性，材质、颜色、产品缺陷等。这些属性在物理对象中通过检测手段获得，不具备变量的对应关系，因此，在虚拟对象中用随机函数f（t，r）实现，t 表示时间变量，r 表示具有概率属性的随机情况。

GE View 提供了基于以太网协议的对象——计算机通信模式。对象既可以在计算机中仿真实现，也可以下载到GE 的Quick-Panel 屏，QuickPanel 屏自带以太网RJ45 接口，运行Windows CE 操作系统，可以实现瘦客户机的功能。当对象运行于QuickPanel 触控屏，并且与开发计算机位于同一个局域网，PME 中开发的对象项目可通过局域网IP 协议，进行对象的实时运行监控。当QuickPanel 触控屏与计算机不在同一个局域网，必须通过网关相连，则两者可采用DMZ（demilitarized zone，隔离区）或VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）技术实现。