铸二制芯生产线主要由Loramendi射芯机、ABB机器人、输送辊道、表干炉等设备组成的两套制芯生产中心,主要为生产汽车发动机气缸盖砂芯生产线。于2013年正式投产,是目前世界上最先进的铸造生产线之一。为满足市场需求,铸二经常需要同时生产不同机型的芯砂,因此,采用RFID技术,准确记录并传递每个砂芯的型号及其他生产信息,自动实现射芯、组芯、浸涂、砂芯烘烤、钻孔、合芯、搬运、下芯等制芯工艺需求。
RFID系统组成及工作原理
RFID系统主要包括控制器、读写头和载码体三部分。铸二制芯使用的控制器有: C-KP2-1HB6-V15B单通道控制器、IC-KP2-2HB6-V15B双通道控制器、IC-KP-B6-V15B四通道控制器,如图1、图2、图3所示。
图1 双通道控制器(读写头型号:IQH-FP-V1)
图2 读写头(载码体型号:IQC21-85-T13)
图3 载码体
RFID控制系统与上层控制设备PLC进行连接,一方面接收PLC发送的数据信息操作指令,将其转化为读/写指令发送给读写头,另一方面,它将从读写头接收到的数据信息发送到PLC。RFID通讯协议有Profibus-DP、Profinet I/O、Ethernet/IP、DeviceNet、Modbus/TCP?TCP/IP、Interbus、CAN Bus、Serial(RS232、RS485)等。铸二制芯生产线的载码体安装在辊道输送的托盘上,RFID系统是整个辊道输送的一部分,其通过Profibus-DP通讯方式实现控制。
RFID控制系统组态及程序结构
RFID控制系统组态
(1)安装GSD文件
GSD 文件是设备硬件描述文件,它含有所有总线系统对连接设备信息。在 S7 的 SIMATIC 管理器中打开硬件组态工具 HW Config,如果 DP从站窗口中没有出现所需的组态,则需下载 GSD 文件。
GSD 文件可在 P+F 官方网页上下载。 GSD 文件下载成功后,如图4所示,在硬件结构窗口中,点击Options选择“Install GSD File”命令。
图4 安装 GSD 文件1
图5 安装 GSD 文件2
在跳出的窗口中,Browse 寻找下载后的GSD文件并安装,如图5所示。
(2)Profibus 设置
打开 STEP7 硬件设置后,系统将自动添加CPU及DP端口到组态栏内。这里手动加入所使用的电源型号。完成了最基本的PLC硬件设置后,可设置Profibus-DP总线系统通讯及硬件地址参数,如图6所示。
图6 硬件连接设置
在 Profibus-DP 主站上要找到与硬件相配的识别控制器,如图7所示,在窗口的右边找所需要的识别控制器 IC-KP2-xHB6 A,用户可定义可识别控制器的Profibus的地址。
添加识别控制器到DP总线之后,需设置设备输入/输出字节。其设置取决于用户所需的工作模式。此处选择In/Out 32 Byte。