PDF《永宏PLC应用于全自动注浆机》

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chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 台湾永宏电机・上海范堤商贸・厦门永科技? 杨聪瑜 摘要:本文主要内容为介绍永宏PLC喷码移动平台上的的应用.该平台 配合外围的喷码设备能够实现三种喷标的模式,喷码打印效率达到5条/15秒;

设备最长加工长度为3米,一批能够打印5条高压铜排. 文章编号:150403 永宏PLC应用于全自动注浆机 FATEK PLC applied to automatically move Coding Equipment

1 项目简介 1.1 行业介绍 全自动注浆机,又称蛋糕注浆机;

是一种 面包、蛋糕自动注浆机,由注浆装置和输送装置 构成,注浆装置包括机座、料斗、两组气缸组合 件及下料电机机构组成,注浆装置包括一个与料 斗相连的开口阀体,与阀体连接的注浆排、注浆 点注口等;

通过一气缸连杆组合件与气缸组件相 连,实现下料口阀门的开关;

同时另一组气缸控 制注陷装置的升降.蛋糕注浆机在2010年已经很 较大的市场,但是伴随着人们物质水平的提高, 对速食点心类食品的需求日益膨胀,同时食品机 械的发展日趋渐好,对于老式的通过调速电机及 步进的生产设备渐渐满足不了生产,许多厂家开 始使用伺服来代替;

升级后的注浆机不仅生产效 率提高,生产成本及质量也都体现出明显的优 势.如图1所示.

2 系统设计方案 2.1 方案背景 蛋糕注浆机目前市场上使用的控制系统方案 为PLC+HMI+伺服的控制方式;

其中PLC使用最 多的品牌是台达、松下和欧姆龙;

HMI使用最多的 品牌是台达和昆仑通态.由于永宏经济型PLC和HMI的性价比相对于其他品牌较高,所以永宏经济 型PLC和HMI在全自动注浆机中的应用前景很好. 全自动注浆机系统方案如表1所示. 2.2 客户需求 根据客户要求,全自动注浆机的整体动作 有四种模式的加工工艺:单排点注、多排点注、 抹排及多段抹条,四种模式独立运行;

可自行校 准传送带的脉冲比,各个模式下的延时时间可设 图1 全自动注浆机 图2 全自动注浆机实物效果图 表1 全自动注浆机系统方案 系统方案 控制器 操作界面 伺服 方案1 台达PLC 台达HMI 台达伺服 方案2 台达PLC 台达HMI 众为兴 方案3 松下PLC 通态HMI 众为兴 方案4 永宏PLC 通态HMI 永宏A3伺服 … … …

82 83 kzcd.chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 定;

下料完成,料口出量回吸功能;

一级多组配 方参数存储/读取等附加功能.全自动注浆机机具 体功能要求如表2所示. 2.3 解决方案 全自动注浆机主要用于对蛋糕、面包表面等佐 料注馅或涂抹;

根据最终设备使用的动作及工艺 要求,该系统设计过程主要包括系统硬件设计和 系统软件设计;

其中系统硬件设计包括硬件(产品)选型配置、机械结构和电气控制等三部分, 系统软件设计包括流程控制、I/O配置和程序设计 等三部分;

全自动注浆机设计参数如表3所示;

全 自动注浆机实物图如图2所示. 图3 系统方案架构 图4 全自动注浆机硬件配置图 图5 全自动注浆机整体结构解析 表2 全自动注浆机具体功能要求 要求1 四种模式工艺加工. 要求2 自校准传送带脉冲比长度. 要求3 抹料模式下下料前延时设定. 要求4 抹料模式下下料完成延时启动设定. 要求5 配方参数,实现15组配方参数. 要求6 手动测试功能. 要求7 加工效率10盘/min以上. 要求8 伺服报警提示,定时催款功能. … … 表3 全自动注浆机设计参数 设计参数 控制系统 永宏PLC 操作界面 昆仑HMI 伺服驱动 众为兴伺服 传送带减速机 1:15 下料减速机 1:25 工作效率 10sec/盘 工作精度 ±0.1mm 工作电源 220VAC/50Hz 工作环境 温度5-40℃ 湿度20-90% 表4 全自动注浆机硬件明细表 硬件明细表 永宏PLC主机 1台 通态触摸屏 1台 众为兴伺服 2套 空压机 1台 减速机 2套 继电器 若干 传感器 1个(对射光电) 电气部件 若干 图6 全自动注浆机PLC接线原理图 基于上述各项技术指标,从全自动注浆机系 统方案架构图3示;

本方案控制系统采用永宏经 济型B1系列PLC控制器,主要控制整体设备的动 作流程;

伺服系统采用众为兴的成套驱动器及电 机,主要控制注浆机传送带及下料;

传送带选择 伺服主要是因为送料存在多段的定位;

上位机采 用昆仑通态7寸的KX系列HMI操作界面,提供自 动操作、手动测试、设备使用期限和配方参数等界 面,用户可根据自身需求进行各项操作和参数设置.

3 硬件配置 3.1 硬件配置 全自动注浆机的系统硬件组成由永宏B1- 20MT2-D24 PLC控制器、昆仑通态7寸触摸屏、 众为兴伺服驱动器及其电机和外围输入输出线路 (包括按钮、指示灯和蜂鸣器等).全自动注浆 机系统硬件清单如表4所示;

全自动注浆机系统硬 件配置如图4所示. 3.2 机械结构 全自动注浆机的机械结构主要由两部分组 成:传送机构(运送蛋糕托盘)和下料机构(料 斗装有注浆佐料).全自动注浆机整体结构解析 如图5所示. 3.3 电气控制 全自动注浆机的电气控制采用永宏PLC作为 设备核心控制单元,实现对伺服位置控制、注浆 下料量和系统故障警报及气动元件等执行单元的 控制.全自动注浆机PLC接线原理如图6所示, PLC电气控制柜接线如图7所示.

4 系统软件设计 4.1 工艺流程 全自动注浆机的工艺流程主要包括四部分: 上料检测、加工模式选择(系统选择使用的定位 程序流程)、下料定量和完成出料,这四个部分 的动作为一盘加工生产动作周期;

四种模式的加 工定位程序都不相同,依据客户需要生产产品的 规格进行选择,所以每种模式的动作周期时间不 一样.全自动工艺流程如图8所示. 4.2 控制流程图 全自动注浆机的控制流程图,如图9所示. 4.3 I/O点配置 根据全自动注浆机工艺流程和控制流程要 求,进行了永宏PLC程序I/O点配置;

永宏PLC输入、输出点配置如表5所示. 4.4 PLC功能指令应用 4.4.1 脉冲输出指令 永宏PLC脉冲输出控制有专门的位置命令输 出指令(FUN140),永宏FUN140指令的命令设 置方式采用的是表格的形式进行填表编辑;

使用 永宏脉冲输出指令可以很好的实现对传送带输送 定位及物料下料量的控制.永宏PLC脉冲输出控制 程序如图10所示,永宏PLC脉冲输出控制设置表 格如图11所示. 4.4.2 指针的使用 图7 全自动注浆机PLC电气控制柜接线图 图8 全自动工艺流程图 图9 全自动注浆机的控制流程图 图10 脉冲输出控制程序

84 85 kzcd.chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 永宏PLC除了常用的HR、DR等常用的缓存 器地址实现操作外,还提供了指针缓存器 V、Z及P0~P9等12个来作间接寻址指定. 使用介绍: 如上所示,对指针V进行赋值及数值处理,然 后与地址结合使用能够实现对区域地址方便的应 用处理;

图中R100后面接着指针V=50,即为地址 R150,只用MOV指令对R100V送到D100,等同于 R150赋值给D100.指针Z、P0~P9的使用同Z, 区别在于在间接寻址应用中,RXXXX缓存器可以 结合指针缓存器V、Z和P0 ~P9作间接寻址应用;

而DXXXX只可以结合P0~P9作间接寻址应用,如图12所示. 客户需要15组10个数据的配方存储,并且在 主界面当前组或配方组只要有数据修改程序自动 存储,同时当前界面及配方组内的数据应相同. 在配合触摸屏的CHANCE事件,只要有数据改 变,就发送一个信号给PLC,然后PLC根据信号做 一个延时复位;

程序通过一个参数组号输入,其 乘以10送到P1,然后DP1通过103区域移动来实现 配方双向........