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維控HMI和PLC在往復式噴涂機的應用
一、簡介
往復式噴涂機適合各種不同產(chǎn)品的噴涂，如：電腦機殼、電話、手機、相機、耳機、手提電腦、手提CD、MD機殼、鍵盤、矽膠按鍵、車燈、電視機底及面殼、計算機、時鐘、音響配件、汽車配件、化妝品、金屬五金外殼噴涂等。其整體動作主要包括X軸物料的邏輯判斷和Y軸往復機的循環(huán)運動控制。
二、特點
1、用途廣泛、適用性強，專業(yè)噴涂針對性強，產(chǎn)量高，能達到高品質(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顯示界面，控制器方面用維控LX系列PLC。
3、學習簡單，操作容易，可降低生產(chǎn)成本。
4、數(shù)字化自動噴涂，控制變頻器，可進行圓弧噴涂、曲線噴涂、平面噴涂等，運動功能為目前市場最先進的機型。
三、HMI工程畫面介紹
3.1 運行畫面
運行畫面主要分為正反面兩部分，分別對應兩臺設(shè)備，因此參數(shù)也是左右對應的。畫面顯示了當前往復機的實時位置和實時頻率，以及當前的工作模式。程序上允許設(shè)備在運動過程中進行行程上/下限、延時、頻率的修改。每一次切換手動/自動模式設(shè)備自動回原點，等待命令。畫面底部的正反聯(lián)動按鈕用來開啟/關(guān)閉兩臺設(shè)備的聯(lián)動模式，開啟聯(lián)動模式倆設(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)需求選擇相應的模式后點擊確定即可將配方數(shù)據(jù)下載到目標參數(shù)中。 設(shè)備運行過程中，若進行模式的修改，設(shè)備將先回原點之后進行修改模式后的動作。
3.3噴槍設(shè)置畫面
噴槍設(shè)置畫面總共有6把噴槍，可以手動設(shè)置每一把噴槍的開槍起始位置和噴射的持續(xù)時間也可以在教學模式下自動識別。通過對安裝在X軸電機齒輪邊上的接近開關(guān)進行信號計數(shù)（齒輪每轉(zhuǎn)動過一個齒發(fā)一個信號），操作員在教學模式下在當物料接近噴槍的時候點擊開槍，當物料離開噴射點的時候點擊關(guān)槍，系統(tǒng)便能自動的記憶住改物料的起始噴槍位置和噴射時間。
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，當系統(tǒng)時間到期時需寫入相應密碼設(shè)備才可繼續(xù)工作，同時也可以輸入超級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MODBUS協(xié)議跟兩臺變頻器進行通訊，實現(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指令去實現(xiàn)。
4.2 X軸噴槍輸出控制
在實際的控制當中，X軸的物料是一個接一個過來的，而外部的感應信號只有一個物料接近光柵和齒輪信號，因此當有N個物料經(jīng)過光柵之后系統(tǒng)需要記住每一個物料此刻所處在的位置，從而實現(xiàn)噴槍跟隨每個物料的輪流靠近做出循環(huán)輸出。程序上面分配了500個地址主要用字偏移指令，每有一個物料經(jīng)過光柵就在首地址寫1，每當電機轉(zhuǎn)過一個齒數(shù)，就將500個地址存放的數(shù)據(jù)往后偏移一個地址，例如A槍的噴射起始位是50（齒數(shù)=50），噴射時間是20（齒數(shù)=70），則我們只需判斷第50個地址是否等于1來執(zhí)行A槍的輸出，以及判斷第70個地址是否等于1來關(guān)閉噴槍。
4.3 往復機Y軸運功控制
由于變頻器存在一定的加減速時間、普通三相電機停機過沖較大，因此往復機在上下做往復運動時總存在一個停止緩沖的過程，這也就意味在往復機在不同速度下，這個緩沖距離隨速度的增大而增大，為了使往復機在不同速度下運動仍能保持在設(shè)定的上下行程范圍內(nèi)，程序里面加了個簡單的閉環(huán)控制即只需要在電機停止后的N毫秒內(nèi)（這個時間具體根據(jù)變頻器的加減速時間進行測試）記下此刻編碼器的數(shù)值，這個數(shù)值即最接近設(shè)備的真實位置，然后再進行比較遵循多減少加的原則，也就實現(xiàn)了往復機在速度進行較大波動時能迅速穩(wěn)定下來。
五、總結(jié)
這個工程的設(shè)計要點主要是：
1.PLC和變頻器的mosbus通訊由于是半雙工因此不能同時進行讀寫，程序上需要加以處理。
2.X軸的噴槍輸出控制。
3.Y軸往復機的運動控制。
4.觸摸屏方面配方和分期付款的實現(xiàn)。
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