臺達SC系列PLC在投入機控制系統(tǒng)中應用

1 nbsp 引言

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

2 nbsp 食品脫氧劑投入機工藝

　　因為屬于機械設(shè)備的系統(tǒng)，另外，要求精度也高一些，所以工藝過程相對復雜一些，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；要求實際偏差不得超過±5mm；要求在連續(xù)運行時的加工速度要能達到每分鐘170個；要求刀速和步進的速度都能有四個檔的調(diào)整；報警上下限設(shè)定；偏差微調(diào)功能，并且顯示微調(diào)值；要求有兩個外部聯(lián)動功能，啟動不同的聯(lián)動信號可以達到包裝線聯(lián)動的功能；要求具有生產(chǎn)計數(shù)的功能，可實現(xiàn)計數(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

　　3.1 電控系統(tǒng)設(shè)計

　?。?）plc系統(tǒng)需求分析。6個數(shù)字量輸入；3個數(shù)字量輸出；1個伺服控制；1個步進控制；1個由ab相的編碼器發(fā)出的高速脈沖計數(shù)。

　　（2）控制系統(tǒng)配置設(shè)計。觸摸屏：臺達dopa57gstd；plc：臺達dvp12sc11t；伺服控制器：臺達asd-a021la；臺達編碼器es3-06cn6941；步進驅(qū)動器和電機；料檢測接近開關(guān)；刀位檢測接近開關(guān)；外部連動接近開關(guān)。

　　觸摸屏主要是用來顯示和控制、報警、報警上下限設(shè)定、采集數(shù)據(jù)顯示微調(diào)、報警數(shù)據(jù)顯示、記錄產(chǎn)量等；plc主要是采集數(shù)據(jù)并計算，控制伺服電機和步進電機的動作，報警的判斷和輸出；伺服電機的作用是用來使切刀可以快速的切斷干燥劑，并且準確的歸位；步進電機的作用是快速的進料，并且進料要十分的準確；編碼的作用是把從動輪的轉(zhuǎn)動的實際角度采集出來，送給plc。

　　3.2 控制軟件功能設(shè)計

　?。?）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。

　　刀速和步進的速度是可設(shè)定的要能夠分成幾個檔位，適應不同的要求；可以設(shè)定上下限報警，來控制誤差的范圍；顯示報警畫面、報警信息；報警上下限設(shè)定；具有偏差微調(diào)功能，并且顯示微調(diào)值；要求有兩個外部聯(lián)動功能，啟動不同的聯(lián)動信號可以達到聯(lián)動的功能；要求具有生產(chǎn)計數(shù)的功能，可實現(xiàn)計數(shù)有效無效的切換；要求具有復位功能，實現(xiàn)故障狀態(tài)的復位；除聯(lián)動外還能實現(xiàn)連續(xù)運行和點動的功能。

　　（2）技術(shù)難點分析。在以上的功能中最重要的功能實現(xiàn)就是步進電機的控制，這也是最難的部分，因為干燥劑長度的準確完全依賴于步進電機所走的行程，如果單純靠固定脈沖數(shù)來控制步進電機，那么運行一段時間后一定會出現(xiàn)累計誤差，會使所切的干燥劑長度相同但是會切到料上，所以必須使用編碼器采集回來的脈沖數(shù)作為反饋來給步進發(fā)脈沖。

　?。?）hmi（觸摸屏人機界面）畫面設(shè)計。主頁；控制畫面；參數(shù)設(shè)置畫面；步進速度設(shè)置畫面；切刀速度設(shè)置畫面；報警畫面。

　　（4）plc模塊設(shè)計。刀和步進速度設(shè)定；運行方式控制；復位狀態(tài)控制；計數(shù)功能；伺服和步進控制；報警控制。