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臺達(dá)自動化產(chǎn)品在往復(fù)裁板鋸上整合應(yīng)用

 小二郎學(xué)堂 2013-11-18
  摘 要: 本文主要介紹了臺達(dá)自動化產(chǎn)品在木工機(jī)械設(shè)備——高速往復(fù)裁板鋸電氣控制系統(tǒng)上的整合應(yīng)用,,該設(shè)備能夠根據(jù)用戶預(yù)設(shè)裁板長度進(jìn)行快速定長裁板,實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)加工,,操作直觀,、靈活。整合應(yīng)用體現(xiàn)了臺達(dá)自動化產(chǎn)品較高的性價比,,也是機(jī)械設(shè)備制造類OEM客戶首選工控品牌。

    關(guān)鍵詞
:HMI  RS485通訊  編碼器高速計(jì)數(shù)

前言

    近年來隨著國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,,居民生活水平逐步提高,,房地產(chǎn)行業(yè)異常繁榮昌盛,商業(yè)寫字間和居民住宅裝飾裝修均具有廣闊的市場發(fā)展空間,,房屋室內(nèi)外裝修均需要大量木板或者木材成型產(chǎn)品,,在這種背景下,包括地板生產(chǎn)企業(yè),、家具生產(chǎn)企業(yè)等等相關(guān)木材加工企業(yè)勢必需要大量木工機(jī)械設(shè)備,,以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)加工所需,。而且隨著國際貿(mào)易日趨成熟完善,木工機(jī)械出口量也會有穩(wěn)步增長,,經(jīng)濟(jì)觸底反彈,,國內(nèi)需求日趨旺盛,對木工機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)廠家提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,。由于傳統(tǒng)的電氣控制設(shè)備存在精度低,、安全性差及故障率高等缺點(diǎn)已經(jīng)逐漸為現(xiàn)代化自動控制設(shè)備所代替。現(xiàn)今木工機(jī)械設(shè)備的自動化程度愈來愈高,,根據(jù)設(shè)備不同會應(yīng)用到不同種類的工業(yè)自動化產(chǎn)品,,如:人機(jī)界面、PLC,、變頻器,、伺服系統(tǒng)、編碼器,、溫控儀表等各類產(chǎn)品,。客戶往往可以根據(jù)控制對象的不同選擇相應(yīng)的設(shè)備來進(jìn)行控制系統(tǒng)的構(gòu)建,。

    本文論述的高速裁板鋸控制系統(tǒng)是一個很好的臺達(dá)自動化產(chǎn)品整合應(yīng)用案例,。基于臺達(dá)的DVP系列 PLC和變頻器等產(chǎn)品,,實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的高速往復(fù)裁板鋸電氣控制系統(tǒng),,值得同行借鑒

2
 工藝分析

    高速裁板鋸是一種通用木工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品,顧名思義,,設(shè)備主要功能就是按照用戶設(shè)定的剪裁長度,,快速實(shí)現(xiàn)裁板過程,設(shè)備要求往復(fù)運(yùn)動,,動作效率高,,可以實(shí)現(xiàn)高效率加工定長木板。具體來說,,待加工的木板快速送入鋸片下面,,床身上面,電機(jī)拖動鋸片快速退回原點(diǎn),,然后鋸片下降,,電機(jī)迅速前進(jìn)實(shí)現(xiàn)切板,到達(dá)目標(biāo)長度位置之后,,電機(jī)停止前進(jìn),,鋸片上升,電機(jī)拖動鋸片快速退回原點(diǎn),,等待下一次木板加工動作指令,。由于其設(shè)備工藝動作相對簡單,,電氣控制系統(tǒng)程序相應(yīng)較容易實(shí)現(xiàn)。

3
 控制系統(tǒng)
3.1控制系統(tǒng)框圖
控制系統(tǒng)框圖如圖1所示 

圖1 控制系統(tǒng)框圖
3.2控制系統(tǒng)配置表
控制系統(tǒng)技術(shù)方案配置如表1所示:

序號
元件名稱
型號規(guī)格
數(shù)量(臺)
備 注
1
人機(jī)界面
DOP-B07S201
1
7”,,65536色
2
PLC主機(jī)
DVP14ES00R
1
 
3
變頻器
VFD022E43A
1
2.2KW
4
編碼器
ES310CG6941
1
1000PPR

表1 控制系統(tǒng)技術(shù)方案配置
 
上述表格僅僅羅列出了控制系統(tǒng)主要電氣元件,,此外還包括低壓電器(低壓斷路器、交流接觸器,、中間繼電器,、主令按鈕、指示燈等),、位置傳感器(光電傳感器,、行程開關(guān)等),此處不予贅述,。
3.3設(shè)備工作方式
系統(tǒng)具有手動,、自動和調(diào)試三種工作方式。
(1)       手動方式用于按鈕操作設(shè)備運(yùn)行,,這通常是在主控室上位機(jī)上進(jìn)行,;
(2)       自動方式用于按照設(shè)定的參數(shù)自動運(yùn)行工作循環(huán),正常自動運(yùn)行時通常采用此方式,;
(3)       調(diào)試方式用于調(diào)試設(shè)備,、長度測量等工藝動作,此操作是在檢修或者調(diào)試新設(shè)備時采用,。
注意:參數(shù)一旦設(shè)定,,不得隨意更改,以免發(fā)生意外,;現(xiàn)場的手動方式操作必須由經(jīng)過培訓(xùn)的操作員才可進(jìn)行,。調(diào)試方式只有在設(shè)備空閑且不影響生產(chǎn)時才可進(jìn)行,注意必須是專業(yè)工程師才可進(jìn)行操作,。
4 人機(jī)界面
下面介紹上位機(jī)人機(jī)界面畫面及其工藝動作,。
(1)       程序主界面
人機(jī)畫面程序主畫面如圖2所示:選擇設(shè)備工作方式,工藝參數(shù)設(shè)定,,系統(tǒng)報(bào)警畫面切換,。

圖2 程序主界面
(2)       程序自動運(yùn)行
人機(jī)畫面程序自動畫面如圖3所示:設(shè)定剪裁長度,顯示鋸片當(dāng)前位置等,。

圖3  程序自動運(yùn)行畫面
 
(3)手動運(yùn)行
手動運(yùn)行畫面如圖4所示:顯示當(dāng)前鋸片位置,,可以手動控制壓料氣缸,鋸片運(yùn)行,,鋸片升降氣缸,鋸片前進(jìn),、后退等等工藝動作,。

圖4  手動運(yùn)行畫面
 
(4)程序調(diào)機(jī)
人機(jī)畫面程序調(diào)機(jī)畫面如圖5所示:按照不同的床身有效行程,,設(shè)定鋸片行程,將鋸片退回原點(diǎn),,按下清零按鈕,,PLC程序中高速計(jì)數(shù)器清零,按下測量啟動按鈕,,準(zhǔn)備測量鋸片行程對應(yīng)的編碼器計(jì)數(shù)值,,按下前進(jìn)按鈕不松手,鋸片到達(dá)行程開關(guān)位置停止,,此時復(fù)位測量啟動按鈕,,完成鋸片行程學(xué)習(xí)過程。按下后退按鈕,,鋸片重新回到原點(diǎn)位置,,設(shè)備可以進(jìn)行自動加工動作,按照設(shè)定的長度和鋸片行程的比例關(guān)系,,PLC推算出對應(yīng)的編碼器計(jì)數(shù)值,,當(dāng)鋸片自動前進(jìn)運(yùn)行到達(dá)計(jì)數(shù)值后,鋸片停止,,然后快速退回原位,。

圖5   調(diào)機(jī)畫面
 
(5)程序參數(shù)設(shè)定
人機(jī)畫面程序參數(shù)設(shè)定畫面如圖6所示:設(shè)定自動運(yùn)行各個工藝動作之間的延時時間,還可以設(shè)定變頻器運(yùn)行頻率,,改變鋸片前進(jìn)和后退的電機(jī)轉(zhuǎn)速,,此時,變頻器通過RS485通訊接口直接和人機(jī)界面COM2相連,,采用人機(jī)界面宏指令編程功能實(shí)現(xiàn)判斷變頻器正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)命令,,再分別把正轉(zhuǎn)頻率值和反轉(zhuǎn)頻率值傳送給變頻器。

圖6   程序參數(shù)設(shè)定畫面
(6)宏指令程序
關(guān)鍵宏指令程序如圖7所示:靈活運(yùn)用宏指令編程可以有效提高系統(tǒng)執(zhí)行效率,。

圖7 關(guān)鍵宏指令程序
 
 
結(jié)語

    根據(jù)客戶設(shè)備技術(shù)要求,,基于臺達(dá)自動化產(chǎn)品,成功提供給客戶一套成熟可靠的系統(tǒng)控制方案,,加上提供給客戶完善的現(xiàn)場調(diào)試等技術(shù)服務(wù),,高速往復(fù)裁板鋸設(shè)備整個系統(tǒng)獲得完滿成功,得到客戶的充分認(rèn)可,。運(yùn)行實(shí)踐表明,,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,安全可靠,,性價比高,,值得業(yè)界同行借鑒和推廣。

【參考文獻(xiàn)】
[1] 臺達(dá)全系列可編程序控制器  臺達(dá)內(nèi)部資料  2008
[2] 郭宗仁等. 可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù). 人民郵電出版社,,2002
[3] 變頻器在工業(yè)中的選擇與應(yīng)用 劉繼黨等 科技信息    2009年第23期

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