6ES7223-1PL22-0XA8质量保障
现代工业生产广泛应用工业控制自动化技术,优化生产过程,保证调度、管理、决策的实施,实现工业现场的实时监测、控制,达到提高产量、确保质量、降低能耗和确保安全等目的。工业自动化体系主要包括工业自动化标准软件(比如工业组态软件系统、MIS系统、ERP系统等),工业自动化标准硬件(比如人机界面平台、控制器、智能仪表、传感器等),是通过的现场总线融合的整体系统。在某些行业中,比如真空行业、印刷行业、包装行业等,配套设备监测和控制系统,即要考虑行业应用的特点,融合传统PLC控制技术,又要考虑工业设备和工业现场整体系统平台的融合。设备配套控制系统性很高,很多自动化程度非常高的设备系统都是非标准的,随着行业应用控制工艺的日趋成熟,工艺流程的标准化促进了行业设备系统的标准化。
在纵横科技提供的软硬一体化系统方案中,软件平台为HMIBuilder分布式工业组态软件,支持分布式工业现场控制;硬件平台为HMITECH系列人机界面,支持现场总线和工业以太网。所有HMITECH硬件平台都配备标准的工业组态软件。标准化紧凑设计方案,促使HMITECH产品广泛应用于工业设备标准化配套系统。
工业设备标准化系统:
● 自动干燥设备控制系统
● 包装机械监控系统
● 制药装备监控系统
● 热真空环境模拟设备
● 真空炉设备监控系统
现代工业生产广泛应用工业控制自动化技术,优化生产过程,保证调度、管理、决策的实施,实现工业现场的实时监测、控制,达到提高产量、确保质量、降低能耗和确保安全等目的。工业自动化体系主要包括工业自动化标准软件(比如工业组态软件系统、MIS系统、ERP系统等),工业自动化标准硬件(比如人机界面平台、控制器、智能仪表、传感器等),是通过的现场总线融合的整体系统。在某些行业中,比如真空行业、印刷行业、包装行业等,配套设备监测和控制系统,即要考虑行业应用的特点,融合传统PLC控制技术,又要考虑工业设备和工业现场整体系统平台的融合。设备配套控制系统性很高,很多自动化程度非常高的设备系统都是非标准的,随着行业应用控制工艺的日趋成熟,工艺流程的标准化促进了行业设备系统的标准化。
工业设备标准化系统:
● 自动干燥设备控制系统
● 包装机械监控系统
● 制药装备监控系统
● 热真空环境模拟设备
● 真空炉设备监控系统
1 引言
医用注射针刺穿力试仪是机电气一体化医用器械生产检验设备,是上海某药机公司的重要产品。广泛应用于生产医学用针的生产厂家。该机利用PLC控制步进电机使医用针头下行使其穿透薄膜,在穿透过程中通过压力传感器使针头所受的力经过AD转换通过通讯传输给PLC,通过触摸屏打印功能打印检测报告,经过数据计算和曲线的判断结合数据判断,检测注射针产品刺穿力的质量参数。
2 解决方案
2.1项目设计
(1)测力传感器的初始化:通过测力传感器通讯传过来先进行清零,根据普通的的砝码进行标定,是测力传感器数据进行初始化处理。
(2)记录实时数据:按上针头通过步进电机往下传送,当针头触碰到下方的薄膜时,PLC根据传感器判断受力有一个跳变开始每个100ms记录数据,在针头穿透薄膜10mm时,针头通过步进电机往上,直到走到上限为止。
(3)数据曲线分析描绘:上限到了以后,PLC马上开始描出刚才针头从针头触碰到下方的薄膜开始到针头穿透薄膜10mm结束,这一时间内所运行在每个位置受到压力的曲线(纵坐标为受力、横坐标为位置),还得找出这条曲线中前四个拐点(这其实是一个比较麻烦的事情)并把它们的受力及位置记录下来,并且找出大值,且曲线纵坐标会根据大所受力的大小实时的更新(如果在运行过程中发现针头大受力小于1牛,那纵坐标就是0-1N,如果在2N之内,那纵坐标就是0-2N,以此类推。
(4)存储数据进行处理:在每做一个试验后,把每次实验的大的受力数据记录下来,实时的把这几次的受力数据的平均值及根据一个特定的公式计算的偏差值计算出来,如果用户要人为的清除某一个值,那此两个值要实时的更新,好让用户判断是否针头是否合格。
(5)打印曲线及数据:根据要求每一个数据都必须记录下来的要求,客户要求每一个数据都必须打印出来的要求,利用台达人机打印的功能完成此要求。
2.2 电控设计
医用注射针刺穿力测试仪由PLC、测力机构、测距机构、打印机等部分组成。其中测力机构采用专用的0.001牛高精度压力传感器,并且测试可以通过台达触摸屏可以实时地打印,在同行当中属于中机种,对于各种形状、大小的针头外形都能进行**测试。
主控制器选用SC系列DVP-12SC11T型PLC(12SC)。台达SC系列PLC是运动控制特殊功能专用PLC,SC系列PLC主机点数12I/O,模块可扩展200点以上。SC系列拥有高速脉冲输出与脉冲计数功能。高速脉冲输出支持2点(Y10,Y11)独立高速脉冲输出功能,高可达100kHz(总合频宽130KHz)。通讯端口内置RS-232与RS-485,兼容MODBUSASCII / RTU通讯协议。双轴插补功能支持定位控制指令:透过ZRN(原点复归) / DRVA(寻址) /DRVI(相对定位)指令,SC系列可轻易的与台达伺服搭配完成各种运动控制需求。人机界面选用台达5.7英寸单色16灰阶DOP-A57BSTD型触摸屏。系统构架如图1所示。
2.3控制难点
此方案难点就是技术细节的处理,比如与传感器的通讯(传感器的协议比较复杂不是标准的协议)、描绘曲线、拐点的捕捉、数据的实时处理、打印的控制,特别是通讯和拐点的捕捉,都是一些费心思的一些事情。
3 台达自动化品牌特点
中达电通的母公司为世界的电子制造跨国企业——台达电子集团,台达集团在江苏吴江建有规模庞大的生产基地,是全球大电源管理系统供货商和台达变频器、编码器、人机界面、PLC、伺服、温控器等机电产品的制造厂商。中达电通主要为中国具成长潜力的通信及自动化市场提供设备和服务。其主要产品和服务包括视讯设备、动力系统、宽带数据和机电自动化四个方面。作为工控行业内的厂商,尤其是在国内唯一能将机电产品做的如此全面的制造厂家,通过应用自己的产品能够为各行各业的客户提供全面的解决方案。佳的产品性价比、周到完善的全国乃至全球联保服务能够保证客户利益。中达电通的服务体系遍布全国。随着台达产品的越来越多,功能也越来越全,在给客户提供产品控制系统功能选择及使用越来越方便及越来越多样化。
4 结束语
上海某制药机械有限公司主要生产医学实验设备、制药机械,主要应用于医药等行业。以前使用进口品牌的机电产品。因为行业内竞争的日趋激烈,运营成本压力较大,并且原有的控制系统逐渐在安全保护和控制的便利性上越来越不能满足客户的需求,加之售后服务问题,导致恒仪公司开始寻找新的合作伙伴。台达发挥单品牌自动化平台优势:产品的多样化、极高的性价比、优质完善的售后服务体系等。正是因为以上因素,台达上海机电分公司抓住了这一契机,经过三个月的时间基本上把其几十种设备设备的机电产品更换成台达机电产品,年销售额预期在百万人民币以上。
随着经济的发展,交通运输越来越成为国民经济生活中的一个极其重要的因素,交通运输是国家的基础产业,其中包括铁路、城市轨道、公路、民航等,总体特点是运输安全稳定。
在车载行业,纵横科技提供了软硬一体的自动化系列产品,并得到成功的应用。比如,针对铁路的自动化控制系统,包括车载通讯、车站自动化控制系统、综合调度系统、站段检修系统等,现场应用系统通过HMITECH嵌入式平台为核心的车载监控平台,保证人员安全、货物安全和运输任务及时准确完成。针对公路交通的自动化系统,包括:实时视频监控、公路缴费系统、停车场车辆泊位管理系统等等,纵横科技利用现代计算机和自动控制技术相结合的系统平台,完成监控任务,保障交通安全。针对大中型城市建设中的城市轨道交通,其自动化控制系统包括车站安检系统、车辆调度系统和车载监控系统,有很多独到的需求,非常重视交通新技术的应用,是HMITECH产品应用的广阔舞台。具有现场总线接口的HMITECH产品,在重型机车控制、航空地勤、空勤监控等系统中均有应用。
纵横科技提供的嵌入式平台,紧凑的嵌入式低功耗设计,易于车载系统的应用,抗震和抗干扰的良好性能,提升了控制系统整体性能。HMITECH人机界面产品提供现场总线接口,可以满足机车CAN总线、MVB总线的控制和数据采集的功能。HMITECH产品的ODM设计,可以实现控制和显示一体或分体的定制方案。硬件产品绑定嵌入式组态软件,提高开发的效率,保障可靠运行,具备良好的性能价格比,满足客户现场的实际需求。
车载自动化相关案例:
● 电子警务信息采集系统
● 地铁微机联锁监控系统
● 高速公路收费系统
● 铁路信号检测系统
● 汽车摩托车综合性能检测系统
● 重型机车监控系统
● 火车机车监控系统
直齿淬火的一个淬火周期过程如下:Z轴快速进给到淬火起点B-----X轴淬火感应头进给到齿根----Z轴以淬火速度提升,淬火感应头由淬火起点B上升到淬火终点C----Z轴,继续以快速进给提升到喷液安全距离D----X轴淬火感应头退回到齿顶---Y轴分度一个齿距A。直齿齿轮一个加工周期的G代码编辑如下:
N01G01Z#210F#212Z轴提升到进给起点位置(直齿轮)
G01X#250F#213X轴进给到淬火位置,进给F值#213
M9淬火感应器加热
G04X#145延时变量#145秒
M25冷却喷液开
G04x0.5
M27辅助冷却喷液开
G01Z#220F#222Z轴提升到淬火终点,进给F值#222
M10淬火感应器停止加热
G04x0.5
M28辅助喷液关
G01Z#230F#223Z轴提升到喷液停止位置D,进给F值#223
G04X#124延时变量#124秒
M26主喷液延时断
G01X#240F#213X轴退回,进给F值#213
G01Z#210F#212Z轴下降到进给起点位置,进给F值#212
N100G01Y#13125F#168Y轴分度,进给F值#168
N20M99
以上的举例,只是齿轮类零件的一个齿加工周期的工艺过程,对于多齿零件编程如果依靠操作者人工G代码编程和示教方式生成数据并不合适。需要更为便利的编辑功能来实现G代码的自动生成和处理。
6编程方式讨论
6.1增量编程配合宏指令编程方式
宏指令编程就是利用CNC系统自身MACRO宏指令功能,进行数学、逻辑运算来实现加工程式自动循环。例如:
G65L01P#1A0齿数加工计数#1清零
-------------------
--------------------直齿齿轮一个加工周期的G代码
---------------------
N100G01V#999F#168Y轴增量分度齿距#999,进给F值#168
G65L01P#2A#1当前齿数#1送入#2
G65L02P#1A#2B1#2+1=#1加工计数#1加一
G65L81P02A#1B#3判断,如果#1=#3,GOTON02#3为设定齿数
G65L84P01A#1B#3判断,如果#1<#3,GOTON01#3为设定齿数
N02M02 通过CNC增量编程,并配合MACRO宏指令功能编程方式,Y轴的增量进给V值必须设定的很**,否则会产生累计误差!并且机械上的误差是没有办法通过具体的数据修正。MACRO宏指令属于NC高阶应用语言,使用者也较难掌握,该方案并不是齿轮编程的佳应用方案。
6.2通过变量表格和CNC自动生成G代码数据链方式
通过上述G代码的编辑不难发现,齿轮在淬火加工时,每个齿的加工过程中,其G代码数据X、Z值都是固定不变的。以直齿齿轮为例,只有Y轴的分度数据Y#13125需要不断的更新,而X、Z值可以通过变量的形式固化在NC程序中去。而Y值Y#13125的数据在不考虑修正的情况下,差值是固定的增量数值等于一个齿距。故可以利用CNC的特殊执行模式R154、R242来实现变量表格和CNC自动生成G代码数据链的编辑方式。该方案的核心方法如下: