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軸往復機的循環運動控制。
　　
二、特點

　　1、用途廣泛、適用性強，專業噴涂針對性強，產量高，能達到高品質、高效率噴涂。

　　2、完全數字化電腦操作,可記憶存儲資料參數,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，可降低生產成本。

　　4、數字化自動噴涂，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，分別對應兩臺設備，因此參數也是左右對應的。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/自動模式設備自動回原點，等待命令。畫面底部的正反聯動按鈕用來開啟/關閉兩臺設備的聯動模式，開啟聯動模式倆設備同步工作。
　　
    3.2配方畫面

 
    配方畫面提供了十組配方供客戶使用，根據需求選擇相應的模式后點擊確定即可將配方數據下載到目標參數中。 設備運行過程中，若進行模式的修改，設備將先回原點之后進行修改模式后的動作。          

    3.3噴槍設置畫面 

    噴槍設置畫面總共有6把噴槍，可以手動設置每一把噴槍的開槍起始位置和噴射的持續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進行信號計數（齒輪每轉動過一個齒發一個信號），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槍，系統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 

    改系統提供了兩期密碼供客戶設置，當系統時間到期時需寫入相應密碼設備才可繼續工作，同時也可以輸入超級密碼提前解除分期設置。

四、PLC程序相關控制

    4.1 modbus通訊

　　通訊區主要是PLC通過走MODBUS協議跟兩臺變頻器進行通訊，實現變頻器頻率可在觸摸屏上設置，以上是modbus通訊參數的設置，串口數據傳輸以RS指令去實現。

　　
    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個物料經過光柵之后系統需要記住每一個物料此刻所處在的位置，從而實現噴槍跟隨每個物料的輪流靠近做出循環輸出。程序上面分配了500個地址主要用字偏移指令，每有一個物料經過光柵就在首地址寫1，每當電機轉過一個齒數，就將500個地址存放的數據往后偏移一個地址，例如A槍的噴射起始位是50（齒數=50），噴射時間是20（齒數=70），則我們只需判斷第50個地址是否等于1來執行A槍的輸出，以及判斷第70個地址是否等于1來關閉噴槍。
　　
    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定的上下行程范圍內，程序里面加了個簡單的閉環控制即只需要在電機停止后的N毫秒內（這個時間具體根據變頻器的加減速時間進行測試）記下此刻編碼器的數值，這個數值即最接近設備的真實位置，然后再進行比較遵循多減少加的原則，也就實現了往復機在速度進行較大波動時能迅速穩定下來。

　　　
五、總結

　　這個工程的設計要點主要是：

　　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。

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