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真空包装机,主要用来制作玩具、五金、仪器等产品的包装袋。这些设备控制电路均采用传统继电器控制,操作复杂,定型时间不准,成型温度不稳定,漂移厉害。控制柜内部接线复杂,给设备维护和故障处理带来了很大的不便。为此该厂准备对该设备进行改造。 一.项目介绍 包装袋的生产过程中,成型的温度和加热、冷却时间是极重要的环节,要求温度能够自稳定保持,加热、冷却时间可以设定显示,并要能够存储多种不同产品的成型时间。 1.1 解决方案 针对该情况,在设备的改造过程中该厂采用PLC和触摸屏作为核心控制器。永宏FBS系列的PLC以其体积小,可靠性高,NC定位**,通讯功能强大等特点,在工业控制领域得到了广泛的应用。 2.2硬件配置 本文采用FBS-32MA主机实现成型机生产过程中加热盘的加热时间、成型时间、冷却时间的设定和显示监控以及不同模具生产过程中所需工艺时间的存储和调用,实现了成型机的自动化。该控制系统的操作部分采用触摸屏,核心控制部分采用FBS-32MA,受控对象有加热管、汽缸和拉料电机。控制系统组图如下:1.3一般模型1.4工艺简介 温度控制部分的实现,成型机的加热系统由6组加热管组成,由温控器和固态继电器来控制。永宏PLC根据控制过程的需要,配合永宏的其它功能模块,灵活组合,可以实现多种控制需求。单台主机可以实现32路的温度测量,并有*常用的热电偶及白金电阻等2大类共5种温度模块,选取永宏的8EAT晶体管输出部分和温度采集模块TC6,经由温度PID控制指令FUN:TPCTL来实现成型机的恒温控制。 温度PID控制利用温度模块配合温度规划表格将成型机加热盘内的当前温度同设定值进行比较,依据存在的偏差,经由软件PID数学式运算后,将运算结果转换为时间比例ON/OFF(PWM),由晶体管输出点输出控制SSR所推动的加热回路,从而使加热盘内的温度保持在SV±1℃。 1.5软件设计 (1)TC模块的温度采集由温度规划表格来实现,如下图:(2)程序部分用TPCTL指令来完成,温度设定值,各路的P、I、D均通过屏幕来设定:(3)PLC内部执行过程中的P、I、D有默认参数,可以根据需要进行修改:4)相关时间的设定 不同的模型需要有不同的成型时间,所以需要PLC对不同模型的时间进行修改。可以通过画面来进行设置和调用。针对设备的制动时间、抽充气时间、封装热封等可以根据实际情况设定,使应用性更灵活。该功能由触摸屏和PLC内部的寄存器配合实现。 屏幕界面如下:二.设备调试 该设备的技术难点在于保证设备动作、调试定型时间,及成型温度的精准度,防止漂移。根据实际情况对程序微调改变数值进行补偿值,使温度达到要求的精准度,设备的动作更严谨。 2.1 实施效果 在完成系统改造后,使设备的控制得到更人性化的操作,提高了自动化。 该设备改造结束后,已经投入到生产中。实际生产中表明,永宏FBS系列的经济型主机FBS-32MA具有完好的性价比,强大的功能,完全能够符合当初改造的要求。温度能够保持在SV±1℃,定型时间准,并且能够存储99组左右不同产品的成型参数,调用方便,大大提高了产品的质量和产量。 三.总结 综上可见,永宏FBS系列主机性能卓越、可靠稳定、操作简便的特点在此案例中得到深刻的体会。性价比极高,在此案例中体现的淋漓尽致,令人信服的性能表现。依靠其出色的品质与高性价比,永宏PLC已在该行业中得到越来越多厂商的认可 |
本文主要介绍永宏PLC在纸箱印刷机中的应用。
一. 纸箱印刷机简介
纸箱印刷机是包装行业中的一种设备,是能够将所需的文字、图案及其它信息印至纸箱箱体表面的印刷设备,它一般包括装版、涂墨、压印、输纸等工艺流程。纸箱印刷一般有单一印刷、印刷带开槽/模切、印刷开槽/模切、粘箱及联动生产线等。
二.永宏PLC产品介绍
永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立于台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品,2003年推出FBs全新系列产品备受业界好评。纸箱印刷机中是应用的多台主机进行工作的,这样就用通讯功能,而永宏PLC的通讯功能非常强大,*多支持5个通讯口进行联机操作,并且表格式的通讯程序编写给程序开发提供了很大的方便。
三.纸箱印刷机的工作原理
纸箱印刷机在工作时先将要印刷的文字和图像制成印版,装在印刷机上,然后由人操作印刷机把墨均匀涂敷于印版上有文字和图像的地方,再直接或间接地转印到瓦楞纸板或纸箱上,从而复制出与印版相同的印刷复制品。往往一个图案要依次经过3-4次印刷,每次印不同的图案,经过多次叠加就出来色彩丰富的图案了。印刷完的图案的瓦楞纸再进行开槽和模切等相关操作,这道工序完毕基本上完成了纸箱的大部分的生产流程。
四.解决方案
针对以上控制要求,结合了永宏PLC的相关产品的技术特点,我提出了使用永宏PLC的实现的方法:5台PLC进行通过MODBUS通讯协议进行联机,并通过编码器把三相异步电动机的工作状态反馈给PLC。这样就实现了印刷机的控制方案,并且控制效果好。
4.1控制部分的构成
主要产品功能规格:
1. 控制器:FBs-40MAR2-AC + B1—;24MR25-AC *3 + FBs-60MAR2-AC
2. 通讯扩展板:FBs-CB5 * 2
3. 人机界面:昆仑通泰 7寸屏*2 永宏FD101文本显示器3个
4.2系统结构图
4.3电气接线图
图4-2系统电气接线图
五.系统控制程序
5.1控制工艺流程图
图5-1控制流程图
5.2送纸单元部分程序
图5-2通讯程序编写
本文提到的控制系统中送纸组的PLC是当做控制系统的主机,其他的当做是从机,主从机通过MODBUS进行通讯,所以送纸组的程序中通讯程序占主要的部分,进行通讯的内容通过表格内编辑,通讯内容如下:
图5-3 通讯表格
主机分别和2—;5站号的PLC进行通讯,通讯后受到的数据后,经过43号指令,把M点的状态翻译出来。
5.3印**元程序
文本提到的印刷机只有两个印刷组,两个印刷组的程序是一样的,不同之处在于这两个印刷组的站号不同,详见下图。
图5-4 印**元和主站通讯的数据处理
印**元通过外接一个版滚横移的编码器来反馈给PLC版滚的位置状态,由于编码器的频率在2KHZ左右,故本文采用了软件高速计数器HSC5,通过X4进行计数操作。
图5-5 印**元软件高速计数数据的处理
5.4开槽单元程序
开槽单元采用的是FBS-60MAR2-AC的主机,该部分的采用了6个旋转编码器,主要程序是处理高速计数来的数据,FBS-60MAR的主机*多可以接8个旋转编码器,4路的20KHZ和4路共5KHZ的软件的高速计数器,可见永宏PLC的功能的强大。
图5-7 模切单元中修模的部分程序
六.调试过程
图6-1控制柜的相关图片
图6-2现场调试的图片
经过现场的调试,该纸箱印刷机性能满足现场的控制要求,该控制方案很好的体现了永宏PLC中通讯功能和高速计数的功能。FBS系列的PLC*多支持5个通讯口,*多支持8路的高速计数功能,这样就给纸箱印刷行业提供了高性价比的解决方案