臺(tái)達(dá)SC系列PLC在投入機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用

1 nbsp 引言

　　此系統(tǒng)屬于食品機(jī)械的投入機(jī)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，系統(tǒng)包括觸摸屏、可編程控制器、伺服、編碼器、步進(jìn)電機(jī)等，投入機(jī)主要功能是把呈帶狀脫氧劑或者是干燥劑，進(jìn)行切斷，然后按要求投入到包裝線。在整個(gè)設(shè)備中，控制的主要要求是要切斷準(zhǔn)確，切斷的位置偏差要在±5mm以內(nèi)，而且要求速度可以很快，高速每分鐘要達(dá)到170個(gè)；因?yàn)樗土向?qū)動(dòng)使用的是步進(jìn)電機(jī)，這樣就會(huì)要求送料要有反饋，所以從動(dòng)輪上安裝了編碼器做為反饋信號(hào)的來源，由于控制部件的組合以及于機(jī)械機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)配合問題，在調(diào)試時(shí)做了好多次軟件和硬件的改進(jìn)最后達(dá)到了使用要求。

2 nbsp 食品脫氧劑投入機(jī)工藝

　　因?yàn)閷儆跈C(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)，另外，要求精度也高一些，所以工藝過程相對(duì)復(fù)雜一些，主要要求如下：通過設(shè)定不同的料袋長度尺寸和間距，可以加工4種規(guī)格的產(chǎn)品；要求實(shí)際偏差不得超過±5mm；要求在連續(xù)運(yùn)行時(shí)的加工速度要能達(dá)到每分鐘170個(gè)；要求刀速和步進(jìn)的速度都能有四個(gè)檔的調(diào)整；報(bào)警上下限設(shè)定；偏差微調(diào)功能，并且顯示微調(diào)值；要求有兩個(gè)外部聯(lián)動(dòng)功能，啟動(dòng)不同的聯(lián)動(dòng)信號(hào)可以達(dá)到包裝線聯(lián)動(dòng)的功能；要求具有生產(chǎn)計(jì)數(shù)的功能，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)有效無效的切換。工藝過程如圖1所示。

3 nbsp 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　（1）plc系統(tǒng)需求分析。6個(gè)數(shù)字量輸入；3個(gè)數(shù)字量輸出；1個(gè)伺服控制；1個(gè)步進(jìn)控制；1個(gè)由ab相的編碼器發(fā)出的高速脈沖計(jì)數(shù)。

　?。?）控制系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)。觸摸屏：臺(tái)達(dá)dopa57gstd；plc：臺(tái)達(dá)dvp12sc11t；伺服控制器：臺(tái)達(dá)asd-a021la；臺(tái)達(dá)編碼器es3-06cn6941；步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)；料檢測(cè)接近開關(guān)；刀位檢測(cè)接近開關(guān)；外部連動(dòng)接近開關(guān)。

　　觸摸屏主要是用來顯示和控制、報(bào)警、報(bào)警上下限設(shè)定、采集數(shù)據(jù)顯示微調(diào)、報(bào)警數(shù)據(jù)顯示、記錄產(chǎn)量等；plc主要是采集數(shù)據(jù)并計(jì)算，控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作，報(bào)警的判斷和輸出；伺服電機(jī)的作用是用來使切刀可以快速的切斷干燥劑，并且準(zhǔn)確的歸位；步進(jìn)電機(jī)的作用是快速的進(jìn)料，并且進(jìn)料要十分的準(zhǔn)確；編碼的作用是把從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)際角度采集出來，送給plc。

　　3.2 控制軟件功能設(shè)計(jì)

　　（1）系統(tǒng)的功能要求?？梢栽O(shè)定干燥劑的長度和間距，以便可以切不同規(guī)格的干燥劑。

　　刀速和步進(jìn)的速度是可設(shè)定的要能夠分成幾個(gè)檔位，適應(yīng)不同的要求；可以設(shè)定上下限報(bào)警，來控制誤差的范圍；顯示報(bào)警畫面、報(bào)警信息；報(bào)警上下限設(shè)定；具有偏差微調(diào)功能，并且顯示微調(diào)值；要求有兩個(gè)外部聯(lián)動(dòng)功能，啟動(dòng)不同的聯(lián)動(dòng)信號(hào)可以達(dá)到聯(lián)動(dòng)的功能；要求具有生產(chǎn)計(jì)數(shù)的功能，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)有效無效的切換；要求具有復(fù)位功能，實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)的復(fù)位；除聯(lián)動(dòng)外還能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行和點(diǎn)動(dòng)的功能。

　?。?）技術(shù)難點(diǎn)分析。在以上的功能中最重要的功能實(shí)現(xiàn)就是步進(jìn)電機(jī)的控制，這也是最難的部分，因?yàn)楦稍飫╅L度的準(zhǔn)確完全依賴于步進(jìn)電機(jī)所走的行程，如果單純靠固定脈沖數(shù)來控制步進(jìn)電機(jī)，那么運(yùn)行一段時(shí)間后一定會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差，會(huì)使所切的干燥劑長度相同但是會(huì)切到料上，所以必須使用編碼器采集回來的脈沖數(shù)作為反饋來給步進(jìn)發(fā)脈沖。

　　（3）hmi（觸摸屏人機(jī)界面）畫面設(shè)計(jì)。主頁；控制畫面；參數(shù)設(shè)置畫面；步進(jìn)速度設(shè)置畫面；切刀速度設(shè)置畫面；報(bào)警畫面。

　?。?）plc模塊設(shè)計(jì)。刀和步進(jìn)速度設(shè)定；運(yùn)行方式控制；復(fù)位狀態(tài)控制；計(jì)數(shù)功能；伺服和步進(jìn)控制；報(bào)警控制。