一 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　1.1 行業(yè)介紹

　　鋼絲裁剪機(jī)是屬于非標(biāo)設(shè)備，用于各種鋼絲繩的快速定長(zhǎng)裁剪。該設(shè)備主要用于電梯部件配套廠，用于生產(chǎn)定長(zhǎng)的鋼絲。目前鋼絲裁剪全部使用的是人工切割，所以效率比較低，而且質(zhì)量不能完全保證。使用該設(shè)備主要提高了生產(chǎn)效率、降低了人工成本。

　　1.2 客戶需求

　　客戶是為電梯廠做配套用的定長(zhǎng)鋼絲，把一卷鋼絲裁切成一定長(zhǎng)度的。目前這一操作是由人工完成的，效率比較低，而且裁剪精度不高?？蛻粝Ｍ岣弋a(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率，使用自動(dòng)化設(shè)備，代替這一個(gè)工序。由于主要是為知名電梯廠配套加工，客戶要求PLC有較高的穩(wěn)定性，保證設(shè)備的長(zhǎng)久正常運(yùn)行，降低后期維護(hù)費(fèi)用。

　　1.3 解決方案

　　鋼絲裁切設(shè)備控制工藝比較復(fù)雜，需要和變頻器做485通訊控制，還要控制2個(gè)伺服電機(jī)。案例中選用永宏FBs-24MCT做為控制核心，使用FBs-CB5用于和變頻器通訊，2臺(tái)變頻器使用FID-E1變頻器，2臺(tái)伺服使用FSD-E2伺服,人機(jī)界面選用永宏FT系列觸摸屏。

　　1.4 方案背景

　　永宏MC系列高功能型主機(jī)有10點(diǎn)至60點(diǎn)不等的機(jī)型，主機(jī)最多配置8點(diǎn)200KHz高速計(jì)數(shù)、8點(diǎn)200KHz高速脈沖輸出，可拓展5個(gè)通訊口，通訊速率達(dá)921.6Kbps。PLC的程序執(zhí)行速率為0.33uS，程序容量高達(dá)20K Words,順序指令36個(gè)，應(yīng)用指令326個(gè)（126種）。

二 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 硬件配置

　　設(shè)備的控制核心采用永宏FBs-24MCT主機(jī)一臺(tái)，該主機(jī)配置14點(diǎn)輸入、10點(diǎn)晶體管輸出?？刂?臺(tái)伺服。主機(jī)自帶一個(gè)RS232通訊口，除作為編程口之外還可以作為人機(jī)或其他設(shè)備的從站使用。人機(jī)界面采用了永宏HU070人機(jī)界面一臺(tái)，該人機(jī)采用65536色真彩TFT液晶，具有800×600的分辨率。主機(jī)擴(kuò)展FBs-CB5，用于對(duì)2臺(tái)變頻器的控制。

圖2-1 硬件配置圖

　　2.2 控制工藝流程設(shè)計(jì)

　　鋼絲裁切機(jī)工作分手動(dòng)和自動(dòng)兩部分。手動(dòng)部分，主要用于氣缸、各電機(jī)的動(dòng)作。自動(dòng)部分，主要流程是，計(jì)量輪伺服先轉(zhuǎn)動(dòng)一定距離，然后機(jī)械手夾住；機(jī)械手伺服和計(jì)量輪伺服同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；到噴漆位置后，機(jī)械手伺服和計(jì)量輪伺服停止轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行噴漆。噴好漆之后，機(jī)械手伺服和計(jì)量輪伺服開(kāi)始繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，到設(shè)定長(zhǎng)度處，兩臺(tái)伺服都停止轉(zhuǎn)動(dòng)。裁切氣缸動(dòng)作，進(jìn)行切割，機(jī)械手放開(kāi)鋼絲，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一定距離，然后返回原點(diǎn)。

　　以下是控制工藝流程圖。

圖2-2 控制工藝流程圖

　　2.3軟件設(shè)計(jì)

　　2.3.1 PLC定位指令的編寫(xiě)

　　從設(shè)備的工藝流程上，我們可以看出該設(shè)備的控制關(guān)鍵是對(duì)伺服脈沖的控制。FBs-PLC的定位功能將市售專用NC定位控制器整合于PLC內(nèi)，使PLC與NC控制器能共享相同的數(shù)據(jù)區(qū)，而無(wú)需作兩系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換與同步控制等繁復(fù)工作，但仍可用一般常用的NC定位控制指令（例如DRV、SPD…等）。

　　一臺(tái)FBs-PLC最多可控制4軸的定位運(yùn)動(dòng)，并可作多軸同動(dòng)控制，除了僅提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的定位速度控制，并提供各軸間直線補(bǔ)間功能。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用超過(guò)4軸時(shí)尚可利用FBs-PLC的CPU LINK功能達(dá)到更多的定位運(yùn)動(dòng)控制。

　　永宏P(guān)LC提供的伺服表格命令。如下圖2-3所示為定位控制指令，在程序中輸入140指令，然后按“;z”;鍵，進(jìn)行伺服表格的建立。當(dāng)M10導(dǎo)通就開(kāi)始執(zhí)行伺服發(fā)脈沖命令。以上即為定位控制的使用簡(jiǎn)介，通過(guò)定位指令可提高設(shè)備動(dòng)作的精度。

圖2-3 永宏脈沖指令

　　2.3.2 人機(jī)界面的編輯

　　鋼絲裁切設(shè)備主要需要以下功能界面：“;手動(dòng)操作”;，“;自動(dòng)操作”;，“;參數(shù)設(shè)置”;，“;報(bào)警界面”;，“;IO監(jiān)視”;等。如下圖2-4所示

　　手動(dòng)控制畫(huà)面，主要用于控制一些開(kāi)關(guān)量的輸出點(diǎn)和2臺(tái)伺服電機(jī)的手動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

　　如下圖2-5所示為自動(dòng)控制畫(huà)面。需要設(shè)置所需要鋼絲的長(zhǎng)度、計(jì)劃條數(shù)等參數(shù)。一旦啟動(dòng)后，設(shè)備根據(jù)所設(shè)定的相關(guān)參數(shù)條件進(jìn)行動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)多鋼絲繩的剪裁加工。

圖2-4 菜單界面畫(huà)面

圖2-5 PVC吸覆加熱自動(dòng)畫(huà)面

三 設(shè)備調(diào)試

　　該設(shè)備在調(diào)試時(shí)，主要是要確保伺服的精度。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，采用上電原點(diǎn)復(fù)位，保證系統(tǒng)每次處于初始狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行中，會(huì)發(fā)生因鋼絲自身的應(yīng)力，產(chǎn)生打卷的情況。所以需要使用變頻器控制電機(jī)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)額定的圈數(shù)。防止鋼絲打卷。同時(shí)，系統(tǒng)還對(duì)各種意外情況做了一定的保護(hù)功能。

四 總結(jié)

　　設(shè)備完成后，基本實(shí)現(xiàn)了客戶提出的設(shè)計(jì)要求。原來(lái)裁剪鋼絲是使用人工的，效率比較低，而且質(zhì)量也無(wú)法保證，現(xiàn)在使用自動(dòng)設(shè)備后提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守，便可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。

　　所以說(shuō)，自動(dòng)化在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，是促進(jìn)我國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展中，不可缺少的一部分。在勞動(dòng)力緊缺的現(xiàn)在，自動(dòng)化將以全新的作用，為現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)做出巨大的貢獻(xiàn)。