6ES7214-2AS23-0XB8一级代理
引言
随着改革开放的大力推进，中国的钢铁工业经过多年的技术改革获得了突飞猛进的发展，WTO的加入使中国的钢铁工业再一次面临巨大的竞争，这不仅在钢铁的质和量上要求越来越高，在品种，规格及外观的设计上也要求越来也多。如何把钢材的质量、品种、规格、生产日期、生产厂家等标志信息高质量且高效率打印到钢板上而又不浪费钢材，成了一个急待解决的问题。
液压驱动的钢板打号机已经成功的解决了这一难题，整个打印过程由液压驱动完成，其控制系统采用了FX2N-32MR可编程控制器(PLC)作为核心部分，操作由台达人机界面完成，使得该系统的抗干扰性，实用性，及易维护性都得到了提高。
2 打印机系统组成及工作原理
2.1 机械系统构成
钢板打印系统结构如图1所示,主要由四部分组成:
(1)C型架:牵引缸2控制，可在小车上前后移动，其虎口上装有机械开关，用以检测C型架是否前进到位。
(2)压印辊:由压印缸驱动上下移动，压印辊可转动且装有刻有阳文的字模，用以打印标志信息。
(3) 小车:由牵引缸1可前后移动，上面固定有C型架。
(4)调平辊:由调平缸驱动上下移动，用以保证压印过程中支撑钢板保证打印信息的深度和清晰度。
图1 钢板打号机结构示意图
2.2 工作原理
钢板打号机工作原理如图2所示，当钢沿着辊道运行道起始位置时，挡板升起到位，钢板运行到降速位置时辊道电机降速运行、钢板到达停止位置，运输辊道停止，靠钢板的惯性使钢板与挡板接触。钢板到位后，见图1牵引缸2动作推动C型架前进直到钢板接触横梁上的机械开关并发出C型架前进到位信号，调平辊上升，上升到位，压印辊下降，下降到位后推拉缸动作，由于钢板的反作用力C型架相对轨道后退，这样压印辊上的标志信息随着压印辊的转动而印在了钢板上。随后，压印辊上升，调平辊下降，推拉缸及牵引缸2复位，辊道电机动作，钢板运出，一个钢板的打印工序结束。
图2 钢板打号机工作原理图
3 硬件系统组成
上位机采用触摸屏人机操作界面、下位机采用日本三菱公司的FX2N-32MR系列PLC和泵站组成。FX2N-32MRPLC结构紧凑，，且基于bbbbbbs平台的FXGPWIN编程软件，指令集功能强大，编程方便，且可在线调试。
整个设备具有手动操作功能、自动操作功能、调试功能、故障诊断功能。人机界面设有监控界面、手动界面、自动界面、调试界面、参数设置界面、故障显示界面。
4 控制流程图
根据钢板打印工艺要求，设计控制子程序、打印子程序和复位子程序分别如图3、4和图5所示。
图3 打印主程序
图4 打印子程序
图5 复位子程序
5 结束语
此钢板打号机由液压驱动完成，通过台达人机界面操作，采用了三菱FX2N-32MR可编程控制器进行控制。通过首钢带钢分厂一年来的实际运行证明该系统工作稳定、操作简单、维护性强、打印的标志信息美观清晰，增强了产品在国内外市场上的竞争力，提高了企业效益。
1 引言
在电容器等分立式电子元器件生产过程中，套管烫印切断机是实现元器件外壳套管连续自动传送、热烫印商标、切断的设备。由于本公司在国内同行业中起步较早，国内无法找到这种专用设备。考虑进口设备价值太高，不一定能适合本司要求，公司与南通大学联合开发了这套套管自动烫印和切断设备。它能够适应各种规格批次，具有定长控制准确、生产效率高等特点。
2 工艺参数及调节范围及控制精度要求
2.1 工艺参数
(1) 套管折径宽度:30~170mm;
(2) 套管厚度:0.1~0.5mm;
(3) 烫金纸宽度:60±1mm。
2.2 调节范围及控制精度要求
(1) 进给长度:1~500mm连续可调，误差范围±0.5%;
(2) 进给速度:40~450mm/s连续可调;
(3) 烫金头温度:10℃~300℃连续可调;
(4) 烫金时间:0.00~2.00s连续可调;
(5) 进给长度:1~300mm连续可调，误差范围±2%;
(6) 进给速度:120~300mm/s连续可调。
3 系统硬件构成
系统主控制采用FX1NPLC，它是三菱公司推出的超小型可编程序控制器。它具有紧凑的机身设计，电源、CPU、存储器、输出输入组成一个单元的可编程序控制器，在AC电源DC输入型中内置传感器用的DC24V供应电源。具有一定的扩展单元，可使用FX0N系列和FX2N系列的扩展模块和扩展单元，输入输出扩展设备大可扩展至128点。强大的指令功能，支持输入输出高速处理，如高速计数、脉冲输出功能。可进行各种链接，便于与人机介面链接以及较高的性价比。无疑能够满足我们控制的需要。
烫金加热温控采用FX2N-2LC温控扩展模块，省去老式温控器，无须模拟量模块就可轻松将温度值传至人机介面，达到温度的jingque控制。
套管定长输送由三菱公司的MR-J2S-40A交流伺服放大器与HC-KFS43伺服电机构成。
烫金纸定长输送系统采用日本东方电机出品的UPK569AJW步进机构。
三菱公司的F940GOT-SWD-C触摸屏构成人机的交换窗口。F940GOT-SWD-C为5.7英寸8彩色人机介面，具有许多特点:与外界链接方便，通过自带RS-422接口、RS-232C接口实现编程与PLC通信;阔视角的液晶显示，具有LCD背光照明功能，无光照也能看清显示内容;内置FX-10P功能使PLC顺序程序的调试及保养变得方便，在F940GOT轻松完成PLC程序的读出、写入、插入、删除、监控;通过菜单设定可以显示日文、英文、韩文、及中文汉字，提供丰富的图形编辑功能;通过定义触摸键替代普通控制按钮作为控制键;为保护PLC程序，可以设定密码，禁止读出与写入。
4 工作原理与控制方案
整机工作原理示意图如图1所示。套管定长传送过程实现:PLC的Y1发出伺服脉冲，通过MR-J2S-40A交流伺服放大器驱动HC-KFS43伺服电机，再经过减速机带动主动辊1，带动套管定长传送。套管长度、传送速度、产品数量的检查、设定全部在人机介面完成。并且可以预设目标数量，到达自动停机。对于套管有无、位置偏移的检测全部有传感器接受，传至PLC与人机介面，完成准确报警内容。
图1 整机工作原理示意图
烫金纸定长传送过程实现:PLC的Y0发出步进脉冲，UPK569AJW步进机构带动主动辊2实现定长传送。烫金纸长度、传送速度设定全部在人机介面完成。
烫金过程实现:气缸带动烫金头作往复运动，烫金延时时间可调节。
5 程序设计
5.1 PLC的I/O分配
PLC的I/O分配参见附表:
附表 I/O地址分配表
5.2 人机界面设计
人机界面选用触摸屏技术。触摸屏显示共有14个显示画面，画面显示层次以及相应画面进入、退出的触摸键名称如下所示:
(1) 烫金纸点动
按下此键，则进入“手动操作[烫金纸点动]”画面，接通步进电机(烫金纸拖动电机)系统部分的电源。即可对烫金纸进行参数设定、进给控制和状态监测;
(2) 套管带点动
按下此键，则进入“手动操作[套管带点动]”画面，接通伺服电机(套管带拖动电机)系统部分的电源。即可对套管带进行参数设定、进给控制和状态监测;
(3) 加热管控制
按下此键，则进入“手动操作[加热管控制]”画面，接通加热管系统部分的电源。即可对加热管进行进给参数设定、温度控制和监测;
(4) 气缸控制
按下此键，则进入“手动操作[气缸控制]”画面，即可单独对烫金头气缸和切刀气缸进行上/下控制和检测;
(5) 传感检测
按下此键，则进入“手动操作[传感检测]”画面，即可监测各种传感器信号，这些信号包括:烫金纸有无、套管带有无、套管带上偏、套管带下偏、气缸压力、伺服急停、光幕保护;
(6) 三色灯检测
按下此键，则进入“手动操作[三色灯检测]”画面，即可对三色灯进行检测;
(7) 单动裁切
设置套管带的进给长度、速度;单动裁切套管;监测单动裁切过程中的各种运行状态;
(8) 自动裁切
设置套管带的进给长度、速度;自动连续裁切套管;监测自动裁切过程中的各种运行状态;
(9) 单动烫金裁切
设置烫金纸、套管带的进给长度、速度;加热管(烫金头)的烫金温度、烫金时间;单动烫金和裁切，监测单动烫金裁切过程中的各种运行状态;
(10) 自动烫金裁切
设置烫金纸、套管带的进给长度、速度;加热管(烫金头)的烫金温度、烫金时间;自动连续地烫金和裁切，监测自动烫金裁切过程中的各种运行状态。
5.3 控制程序设计
PLC软件采用FXGP-WIN-C编写。长度控制部分程序参见图2。
图2 长度控制部分程序梯形图
6 结束语
经过近3年的使用证明采用PLC控制的套管烫印切断机，不仅大大的降低了人员劳动强度，减少中间环节，提高了产品成品率。采用人机介面，不必太多控制按钮便可实现手动、自动等多种功能，增进了人员与设备的信息交流，数据的修改、故障报警的识别变得易如反掌。
一、问题的提出：
因三菱PLC在小型PLC市场进入早，规模大，很多厂家小型设备都是三菱PLC进行控制的，通常一个车间有同类设备数十台，如硫化机，卷染机，拉丝机，弯管机等均有此特点。质量管理及工艺分析逐步要求获取现场数据，为此底层设备信息上传的要求也越来越强烈。
科威PLC在规划之初就立足于底层设备信息化的工作，在PLC上加载了FX2N的主站协议，一台科威PLC可以监视32台FX2N；科威PLC还加载了CAN应用层协议，科威PLC之间支持高速CAN通信，对原有三菱PLC群可实施高效监控。
二、监控网络构成与设置
对一组（小于32台）FX2N的监视
说明：
1．科威PLC与FX2N的通信
科威PLC在运行时,串口1自动加载三菱FX2N计算机链接方式格式1的主从站协议,在上图中，将科威PLC设成RS485主站，可对从站FX2N的数据寄存器D7000-D7989进行读写操作.在主站上可以监视各从站的在线情况及正确回文的数量。
通讯格式:数据长度8位,停止位1位,偶校验位,传输速率9600 bps。
主从站数据流向图示意如下：
科威PLC作为通信的主站设置和报文控制程序均由梯形图编写（参见科威PLC编程手册第十章）；原FX2N作为从站只需进行以下编程即可：
D8121根据不同的从站编号填写不同的地址，地址范围：K1---------K31。
2．科威PLC编程口与PC机的通信
科威PLC编程口兼容FX2N的通信协议，国内外多数组态软件和人机界面均预以支持。编程口协议通常是向组态软件厂商，与编程口连线，建议采用组态软件，如国产组态王，Fameview,MCGS等。
l对多组（每组小于32台）FX2N的监视
假如说，对一个FX2N群组进行监控相当于一个车间，那么对多个车间进行监控就是多组监视要解决的问题。每组内连接与上面图示相似，多组互连如下所示：
说明：
1． 车间级PLC与FX2N群和PC机连接同“一组FX2N的监视”。
2． 车间级科威PLC互连。
各车间级PLC作为CAN总线的从站，用梯形图进行从站及地址设置。
D6999=HC000，设置为从站；
D6998=K1，从站地址为1；=K2，从站地址为2；以此类推，建议小于K32。
各从站需得到的信息从D6000-D6002；D6006-D6008；……;取得。
各从站需要发出的信息送到D6003-D6005；D6009-D6011；……；
每个从站都如此，从站只与主站的通信；各从站之间信息交流通过主站中转。
3．CAN主站PLC
经理办的科威PLC为CAN总线的主站，它主动向各从站发出数据交换命令，CAN通信数据交换是按设置好的CAN网络自动进行数据交换，无需编程。CAN网络由CANSet.exe进行设置。
如图所示，表示主站数据D000-D0014发送到地址=1的从站，并从从站获取数据送到主站D0030-D0035；根据需要配置主站与各从站的信息对应关系。
由CANSet.exe生成的配置文件下载到主站PLC，CAN网络按设置表的要求自动进行数据交换。
我个人认为，CAN通信是科威PLC具竞争力的部分，台湾正频企业的伺服与我公司PLC顺利互连，《科威PLC论坛》展示了双方互连的全过程。
科威PLC与更多的CAN设备互连工作都在进行！
4、主站PLC与PC机
主站PLC与PC机可从PLC编程口连接，也可从RS485口连接。从编程口连接可直接使用组态软件，从RS485口连接既可用组态软件，也可用VB，VC编程，按RS485的计算机链接协议即可。
信息化带动工业化，真正信息化必须是底层设备具备信息互通的能力，科威PLC是迎着信息化的春天而诞生的。