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維控HMI和PLC在往復(fù)式噴涂機(jī)的應(yīng)用
一、簡(jiǎn)介
往復(fù)式噴涂機(jī)適合各種不同產(chǎn)品的噴涂，如：電腦機(jī)殼、電話、手機(jī)、相機(jī)、耳機(jī)、手提電腦、手提CD、MD機(jī)殼、鍵盤、矽膠按鍵、車燈、電視機(jī)底及面殼、計(jì)算機(jī)、時(shí)鐘、音響配件、汽車配件、化妝品、金屬五金外殼噴涂等。其整體動(dòng)作主要包括X軸物料的邏輯判斷和Y軸往復(fù)機(jī)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)控制。
二、特點(diǎn)
1、用途廣泛、適用性強(qiáng)，專業(yè)噴涂針對(duì)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，能達(dá)到高品質(zhì)、高效率噴涂。
2、完全數(shù)字化電腦操作,可記憶存儲(chǔ)資料參數(shù),可有效控制噴量、噴幅以及氣壓，采用人性化的維控人機(jī)顯示界面，控制器方面用維控LX系列PLC。
3、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單，操作容易，可降低生產(chǎn)成本。
4、數(shù)字化自動(dòng)噴涂，控制變頻器，可進(jìn)行圓弧噴涂、曲線噴涂、平面噴涂等，運(yùn)動(dòng)功能為目前市場(chǎng)最先進(jìn)的機(jī)型。
三、HMI工程畫面介紹
3.1 運(yùn)行畫面
運(yùn)行畫面主要分為正反面兩部分，分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)設(shè)備，因此參數(shù)也是左右對(duì)應(yīng)的。畫面顯示了當(dāng)前往復(fù)機(jī)的實(shí)時(shí)位置和實(shí)時(shí)頻率，以及當(dāng)前的工作模式。程序上允許設(shè)備在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行行程上/下限、延時(shí)、頻率的修改。每一次切換手動(dòng)/自動(dòng)模式設(shè)備自動(dòng)回原點(diǎn)，等待命令。畫面底部的正反聯(lián)動(dòng)按鈕用來開啟/關(guān)閉兩臺(tái)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)模式，開啟聯(lián)動(dòng)模式倆設(shè)備同步工作。
3.2配方畫面
配方畫面提供了十組配方供客戶使用，根據(jù)需求選擇相應(yīng)的模式后點(diǎn)擊確定即可將配方數(shù)據(jù)下載到目標(biāo)參數(shù)中。 設(shè)備運(yùn)行過程中，若進(jìn)行模式的修改，設(shè)備將先回原點(diǎn)之后進(jìn)行修改模式后的動(dòng)作。
3.3噴槍設(shè)置畫面
噴槍設(shè)置畫面總共有6把噴槍，可以手動(dòng)設(shè)置每一把噴槍的開槍起始位置和噴射的持續(xù)時(shí)間也可以在教學(xué)模式下自動(dòng)識(shí)別。通過對(duì)安裝在X軸電機(jī)齒輪邊上的接近開關(guān)進(jìn)行信號(hào)計(jì)數(shù)（齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)過一個(gè)齒發(fā)一個(gè)信號(hào)），操作員在教學(xué)模式下在當(dāng)物料接近噴槍的時(shí)候點(diǎn)擊開槍，當(dāng)物料離開噴射點(diǎn)的時(shí)候點(diǎn)擊關(guān)槍，系統(tǒng)便能自動(dòng)的記憶住改物料的起始噴槍位置和噴射時(shí)間。
3.4分期付款畫面
改系統(tǒng)提供了兩期密碼供客戶設(shè)置，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間到期時(shí)需寫入相應(yīng)密碼設(shè)備才可繼續(xù)工作，同時(shí)也可以輸入超級(jí)密碼提前解除分期設(shè)置。
四、PLC程序相關(guān)控制
4.1 modbus通訊
通訊區(qū)主要是PLC通過走M(jìn)ODBUS協(xié)議跟兩臺(tái)變頻器進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)變頻器頻率可在觸摸屏上設(shè)置，以上是modbus通訊參數(shù)的設(shè)置，串口數(shù)據(jù)傳輸以RS指令去實(shí)現(xiàn)。
4.2 X軸噴槍輸出控制
在實(shí)際的控制當(dāng)中，X軸的物料是一個(gè)接一個(gè)過來的，而外部的感應(yīng)信號(hào)只有一個(gè)物料接近光柵和齒輪信號(hào)，因此當(dāng)有N個(gè)物料經(jīng)過光柵之后系統(tǒng)需要記住每一個(gè)物料此刻所處在的位置，從而實(shí)現(xiàn)噴槍跟隨每個(gè)物料的輪流靠近做出循環(huán)輸出。程序上面分配了500個(gè)地址主要用字偏移指令，每有一個(gè)物料經(jīng)過光柵就在首地址寫1，每當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒數(shù)，就將500個(gè)地址存放的數(shù)據(jù)往后偏移一個(gè)地址，例如A槍的噴射起始位是50（齒數(shù)=50），噴射時(shí)間是20（齒數(shù)=70），則我們只需判斷第50個(gè)地址是否等于1來執(zhí)行A槍的輸出，以及判斷第70個(gè)地址是否等于1來關(guān)閉噴槍。
4.3 往復(fù)機(jī)Y軸運(yùn)功控制
由于變頻器存在一定的加減速時(shí)間、普通三相電機(jī)停機(jī)過沖較大，因此往復(fù)機(jī)在上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)總存在一個(gè)停止緩沖的過程，這也就意味在往復(fù)機(jī)在不同速度下，這個(gè)緩沖距離隨速度的增大而增大，為了使往復(fù)機(jī)在不同速度下運(yùn)動(dòng)仍能保持在設(shè)定的上下行程范圍內(nèi)，程序里面加了個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制即只需要在電機(jī)停止后的N毫秒內(nèi)（這個(gè)時(shí)間具體根據(jù)變頻器的加減速時(shí)間進(jìn)行測(cè)試）記下此刻編碼器的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值即最接近設(shè)備的真實(shí)位置，然后再進(jìn)行比較遵循多減少加的原則，也就實(shí)現(xiàn)了往復(fù)機(jī)在速度進(jìn)行較大波動(dòng)時(shí)能迅速穩(wěn)定下來。
五、總結(jié)
這個(gè)工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是：
1.PLC和變頻器的mosbus通訊由于是半雙工因此不能同時(shí)進(jìn)行讀寫，程序上需要加以處理。
2.X軸的噴槍輸出控制。
3.Y軸往復(fù)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。
4.觸摸屏方面配方和分期付款的實(shí)現(xiàn)。
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