关键词: 回扫变压器 CC—LINK 控制系统
1 引言
回扫变压器(FLY BACK TRANSFORMER简称FBT)则是CRT显示产品的核心元件。回扫变压器的设计制造技术系上世纪90年代从日本引进的专利技术。国内企业大多是消化吸收后结合中国国情进行制造。如今多大规模批量生产。在FBT的制造流程中,环氧树脂的灌封相当重要。其制造过程的优劣直接影响产品的寿命、可靠性。业内将这套专用全自动控制设备称为自动真空灌封系统(AUTO VACUUM CASTING SYSTEM简称AVCS)。自动真空灌封系统主要工艺过程参见图1。
2 CC-LINK总线
CC-Link是Control & Communication Link(控制与通信链路系统)的简称,由日本三菱电机于1996年推出的开放式现场总线,其数据容量大,通信速度多级可选择,而且它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统,能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。CC-Link是一个以设备层为主的网络,一般情况下,CC-Link整个一层网络可由一个主站和六十四个从站组成。网络中的主站由PLC担当,从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC-Link到AS-I总线的联接。CC-Link具有高速的数据传输速度,最达可达10Mbps。CC-Link的底层通信协议遵循RS-485,一般情况下,CC-Link主要采用广播一轮询的方式进行通信,CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。
CC-Link的通信形式可分为2种方式:循环通讯和瞬时传送。循环通讯意味着不停地进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX,远程输出RY和远程寄存器RWr、RWw。一个从站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个从站意味着适合32位RX和/或RY,并以每四个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站,那么它的数据容量就扩大了一倍。除了循环通信,CC-Link还提供主站、本地站及智能装置站之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到从站,信息数据将以150字节为单位分割,并以每批150字节传递。若从从站传递到主站或其他从站,每批信息数据最大为34字节。瞬时传送需要由专用指令来完成。瞬时传送不会影响循环通信的时间。
CC-Link特点:
(1) 高速度大容量的数据传送;
(2) 拓扑结构有多点接入、T型分支、星型结构;
(3) CC-Link使分布控制成为现实;
(4) 自动刷新功能、预约站功能;
(5) 完善的RAS(可靠性;有效性;可维护性。)功能。备用主站功能、在线更换功能、通信自动恢复功能、网络监视功能、网络诊断功能提供了一个可以信赖的网络系统,帮助用户在最短时间内恢复网络系统;
(6) 异抗噪性能和兼容性;
(7) 互操作性和即插即用;
(8) 瞬时传送功能。
总之,CC-Link具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。CC-Link的设计提供给用户最简单的使用和维护方法和措施。
3 控制系统工艺流程及组成配置
3.1 真空树脂灌封系统的基本结构
如图2所示,主要由脱泡部分、计量混合部分、灌注部分、电气控制部分、预热炉部分和固化炉部分等六部分组成。在灌注工作开始之前首先要进行准备工作,包括上料、脱泡、以及树脂(即A料)和固化剂(即B料)配比的调整等;准备工作完成之后,便可开始灌注,灌注时计量缸下压,将A料和B料分别由A缸和B缸按调整好的配比经计量泵压入混合器,混合器将A料和B料进行充分混合后送入灌注室部分;在灌注室部分,混合料由喷嘴注入工件中,其中工件置于托盘上,经预热炉预热后驶入注入室。每个托盘上有若干个工位,灌注完一个工件托盘向前移动一个固定位置,换一个新的工位;装入一个托盘可连续灌注45个工件,工件灌完后需换上新托盘再继续灌注。灌完后进入固化炉固化。
3.2 系统组成
整个控制系统分为四个部分:
(1) 产品预热隧道炉(Pre-heating tunnel-type furnace)单元;主要完成待灌产品的预热处理,工艺要求:105+/-3℃,时间:不小于1小时;
(2) 计量配比灌注(computation and casting)单元;主要完成A料和B料的配比称重、充分混合、真空下浇注入产品内的任务;
(3) 料罐脱泡控制(material deaeration)单元;主要完成A料和B料在不同条件下的真空脱泡,即使用前的准备处理;
(4) 产品固化隧道炉(solidify tunnel-type furnace)单元。主要完成已灌产品的固化处理,要求严格按照环氧树脂材料的化学特性,在特定的气氛中进行。
3.3 系统配置
在工程自动化设计时,经过分析、比较时考虑到原厂已部分实现车间PLC控制,正在使用PLC品牌有三菱Fx2n-80MR等,经过价格及性能分析、比较确定:选用了三菱公司的CC-LINK现场总线产品作为主控设备,CC-Link是一个以设备层为主的网络。为了提高整个控制系统的安全性以及可靠性,系统采用了双机冗余结构。如图3所示。
(1) 主站和备站,采用三菱A系列PLC负责CC-Link网络的管理,以及将数据送到上位PC机进行分析和将中控室发出的指令送至现场从站。主机内均安装了PCI总线的CC-Link总线网络适配卡A80BD(E)-JB1BT13。三菱A系列PLC,其响应速度快,信息处理量大。
(2) 四条从站的配置是相同的,使用FX2NPLC+ 32CCL,分别控制四条生产线。用三菱A985GOT触摸屏为下位人机介面(HMI)。本系统中采用的Modbus协议是以RTU格式封装,可以较高的波特率传送信息。选用Modbus通讯协议(RS-485方式),通信介质为双绞线,它是Modicon公司早期所引用开发,在工业控制领域应用非常广泛。
4 结束语
该真空树脂灌注系统目前已投入使用,预计不仅工作效率比以前会有大幅度的提高,而且灌注质量及工人的操作环境也比以前会有显著的改善。能够做到管控一体化,实现数据和信息共享,优化过程控制的性能和效率。可以探索现代控制技术——现场总线和传统产业的有机结合,提升企业的自动化水平。