PDF《永宏PLC应用于自动磨光机》

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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在印后设备自动磨光机的的应用. 该设备需要实现暖气片加工一次装片完成焊道打磨与抛光两道工序的功 能,并且达到每片加工时间不超过20sec的生产效率. 文章编号:150901 永宏PLC应用于自动磨光机 FATEK PLC applied to automatic grinder

1 行业介绍 自动磨光机用来进行金属表面 打磨处理一种手动电动工具;

适用于 以下行业:木材、家具行业如平木 板、家具金属拉手等工件砂光拉丝;

五金(金属)材料及制品铝型材及其 制品、不锈钢制品及器皿、铜型材及 制品、水暖卫浴器材、锁类、灯饰制 品、标牌铭牌、五金工艺饰品、刀剪 类、门的活叶、汽车自行车零配件、 餐具类、韪扣类制品、钮扣、皮带 扣、手机外壳、钟表行业等工件砂光 拉丝;

电子零件、电子器材如电子零 件、平板砂光拉丝等.本文主要介绍 关于暖气片加工一次装片完成焊道打 磨与抛光两道工序的自动磨光机设备 概况介绍.如图1所示.

2 系统设计方案 2.1 方案背景 图1 自动磨光机 图2 自动磨光机实物效果图

68 69 kzcd.chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM B1系列PLC控制器,主要控制整体设备的动作流 程;

执行机构采用步进电机,主要控制设备的旋 转磨光及往复轴的往返运动等;

工件压紧、磨轮 带动作及平台上升下降使用气缸进行动作推拉;

上位机采用HU系列7寸的HMI操作界面,提供自动 操作、手动测试、设备使用期限和用户登入等界 面.

3 硬件配置 3.1 硬件配置 自动磨光机的系统硬件组成由永宏B1-20MT2 -D24 PLC控制器、HU070L-007寸触摸屏、时代超 群的步进电机750KW2套和外围输入输出线路(包 括按钮、指示灯和蜂鸣器等).自动磨光机系统 硬件清单如表4所示;

自动磨光机系统硬件配置如 图4所示. 3.2 机械结构 自动磨光机的机械结构主要由四部分组成:往 复丝杆平台、旋转机构、磨轮磨带组成的磨光机构 及升降台.自动磨光机整体结构解析如图5所示. 3.3 电气控制 自动磨光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、步进烫 金和模切及切张计数等执行单元的控制.自动磨 光机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 自动磨光机的工艺流程主要包括四部分:上 片设定、下位磨光、上位磨光及完成归位4个部 分;

这四个部分的配合实现工件的焊道及抛光;

其中下位磨光是对工件的粗加工,以最快的效率 将焊接痕道磨平,紧接着上升到上位对工件进行 细磨光;

完成磨光时的磨轮顶紧非任何角度松开 即可,而是需要在旋转过程中磨带与工件呈运动 平面松开,这样才能消除会出现棱面的情况,以 保证后续工件喷涂的质量;

完成以上的工艺,最 后两轴自动归位到接近开关原点停机.全自动工 艺流程如图8所示. 4.2控制流程图 自动磨光机的控制流程,如图9所示. 4.3 I/O点配置 根据自动磨光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 图3 系统方案架构 图4 自动磨光机硬件配置图 图7 自动磨光机PLC电气控制柜接线图 图8 全自动工艺流程图 图9 自动磨光机的控制流程图 图5 自动磨光机整体结构 图6 自动磨光机电气控制原理图 自动磨光机(暖气片)目前市场上使用的控 制系统方案为PLC+HMI+步进电机的控制方式;

其中PLC使用最多的品牌是松下等;

HMI使用最多 的品牌昆仑通态.永宏经济型型PLC和HMI的性价 比相对于其他品牌较高,其PLC单轴脉冲输出达 50KHz,单机最多支持3轴直线插补功能;

该应用 优势能够在该市场有较好的应用前景.自动磨光 机系统方案如表1所示. 2.2 客户需求 根据客户要求,自动磨光机的主要功能包 括:自动和手动功能、分期付款设置及配方选 择.在自动加工启动前,设定上下两个加工位的 旋转角及速度参数,往复轴的往复进程及速度根 据加工要求跟随设定;

要求加工的所有参数有2套 配方由一个按钮切换选择的功能.另外客户还需 要实现定期催款密码支付的功能(要求期数及分期 的密码、时间可自行设定).自动磨光机具体功能 要求如表2所示. 2.3 解决方案 自动磨光机主要适用于暖气片焊道打磨与抛 光加工,是暖气片喷涂的前道加工工序;

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;

自动磨光机设 计参数如表3所示;

自动磨光机实物如图2所示. 基于上述各项技术指标,从自动磨光机系统 方案架构图3示;

本方案控制系统采用永宏经济型 图10 脉冲输出控制程序 图11 脉冲输出控制表格图 图12 图13 功能开关分期付款功能 图14 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旋转角及往 复行程的控制.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 分期付款模式的使用 永宏HMI提供一个内置分期付款模式功能, HMI系统时间超过分期设定时间时,HMI会弹出分 期密码输入画面.只有输入密码后,HMI才能继续 正常使用,否则,HMI一直显示输入密码的画面. 分期付款的设置有2中方式: (1)直接在触摸屏工程中的工程参数--分 期付款模式,进行期数及密码的设置即可.如图 12所示. (2)功能开关的 功能选择 中,选择 分70

71 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 期付款 选项,可弹出分期付款页面设置.如图 13所示.在触摸屏点击该功能按钮,弹出设置分 期付款信息的画面;

如图14所示.

5 结论(实施结果) 通过现场调试,如图15现场使用自动磨光加 工生产.自动磨光机生产效率能够达到一片暖气 片(2端)磨光完成所用的时间为20sec,相对之 前设备的27sec有了较大幅度的提升;

在客户所在 的地区现在只有两家在做该设备,之前使用了同 一套系统,现在改进之后对于市场的竞争优势有 了明显的提高.对于当前社会发展形势,机械厂 在压缩成本的同时想要提高自身的竞争优势,首 先就要提高自己的技术特点;

使用永宏PLC不仅能 够节约设备的生产成本,并且能够充分保障设备 的稳定性;

同时,永宏市场上所提供的技术支持 对于客户也是一大优势.如图16所示.CD 图15 设备现场使用图 图16 加工原件――完成品 设计参数 控制系统 永宏PLC 操作界面 永宏HMI 步进驱动 时代超群 旋转传送比 1:25 工作效率

20 sec/片 工作精度 磨面无棱面 工作电源 220VAC/50Hz 工作环境 温度0-40℃ 湿度20-90% 表3 自动磨光机设计参数 PLC输入点配置 PLC输出点配置 编号 批注 编号 批注 编号 批注 编号 批注 X0 系统启动 X4 旋转原点 Y0 往复脉冲信号 Y4 压紧气缸 X1 急停 Y1 往复方向信号 Y5 顶紧气缸 X2 磨带电机启动 Y2 旋转脉冲信号 Y6 升降气缸 X3 前后原点 Y3 旋转方向信号 Y7 磨轮电机 表5 PLC输入、输出点配置表 硬件明细表 永宏PLC 主机 1台HU摸屏 1台 步进电机 2台 接近开关 2个 气缸 3个 继电器 若干 电气部件 若干 表4 自动磨光机硬件明细表 系统方案 控制........