PLC在鞋头定型机中的应用

PLC在鞋头定型机中的应用 发布时间:2010-08-05 18:16:02 点击率:443 一 鞋头定型机介绍 鞋头定型机用与做鞋的一个工序。它的用途是将做好的鞋面经过热模加热后,再使用冷模定型, 让鞋面能够达到比较的模型。相比传统做鞋方法,既能减少工时,又能提高品质。 二 动作流程: 1. 首先打开主电源开关,按SB1启动工作电源,交流接触器KM1接通交流工作变压器。PLC得电完成初始化,因加热与制冷需要一段时间,固一般先开机大约15分钟后才工作。 2. 以左热模为例:将鞋面放入热模中适当位置,用脚踏热模定型开关一次。左热模电磁阀动作,使左气缸动作夹紧鞋面,延时断开,如延时中想取出鞋面,只要用脚踏第二次便使夹紧复位。 3. 以左冷模为例:将加热后的鞋面放入冷模中适当的位置, 用脚踏左冷模开关一次,则冷模夹紧电磁阀得电动作,使左夹紧气缸动作夹紧鞋面,当夹紧到位,使SQ1感应开关动作,延时接通，使左冷模定型电磁阀得电动作,使左定型气缸动作,开始定型,当定型到位,则使冷模定型延时感应开关SQ2动作,延时断开。当断开时先使定型电磁阀断电复位,再使夹紧电磁阀断电复位。示意图如下: 三 主要部件的选型 1. PLC:因需要做温度PID控制,所以选择了台湾永宏(FBS-32MAT-R)晶体管输出型。加上温度模块控制。固选择了FBS-TC6模块,使用WinProLadder编程软件。 2. 触摸屏:因鞋面材料不同,温度和设定时间也不相同。为了 方便操作人员能简便修改设置参数及监控温度和时间的变化 ,采用了永宏FV057ST-T10触摸屏,使用PM Designer编程软件。 3. 组成如图所示: 四 PLC的控制 1. PID 温控( FUN86) 是利用温度模块配合温度格(如图2所示)将外界当前的温度测量值当作过程变量( Process Var iable，简称PV)，并将用户所设定的温度设定值( Set Point，简称SP)与过程变量经由软件PID 数学式运算后，得到适宜的输出控制值以控制温度在用户所期望的温度范围内。 Md : PID 运算模式选择 =0， 改良型最小超越法 =1, 通用PID 法则 Yn :ON/OFF 温控输出起始号码，共占用 Zn 点 Sn : 本指令从第几点温度开始执行 PID 温控， Sn=0, 31 Zn : 本指令所控制的PID 温控点数; 1 Zn 32 且1 Sn+Zn 32 Sv :温度设定值起始缓存器号码，共占用 Zn 个缓存器 (设定单位为0.1?) Os :温度偏差值起始缓存器号码，共占用 Zn 个缓存器 (设定单位为0.1?) PR :增益设定值起始缓存器号码，共占用 Zn 个缓存器 IR :积分常数设定值起始缓存器号码，共占用Zn 个缓存器 DR : 微分时间常数设定值起始缓存器号码，共占用Zn 个缓存器 OR :温控数值输出起始缓存器号码，共占用Zn 个缓存器 WR:本指令所需使用的工作缓存器起始号码，共占用9 个缓存器，其它地方不可以重复使用 图2 2. 将PID 运算后的数值结果转换为时间比例ON/OFF(PWM) 输出， 经由晶体管式接点输出控制SSR 所推动的加热或冷却回路， 便可以得到相当精确而且便宜的控制结果。 3. 数字化PID 表达式如下: M n = [ K c × E n ] + [ [ K c × K i × T s × E n ] + [ K c × T d × ( PV n ? P V n - 1 ) / T s ] Mn : 〝n〞时的控制输出量 Kc : 增益( 范围: 1? 9999; Pb(比例带)=(1000/Kc ) × 0 . 1% ， 单位为0 . 1% Ki : 积分常数( 范围: 0, 9999， 相当于0.00, 99.99 Repeat/Minute) 9999， 相当于0.00, 9.99 Minute) Td : 微分时间常数( 范围: 0, PVn : 〝n〞时的过程变数 PVn ? 1 : 〝n〞的上一次的过程变数 En : 〝n〞时的误差=设定值( SP) ?〝n〞时的过程变数( PVn ) Ts : PID 运算的间隔时间( 单位: 0.1S， 值可为10， 20， 40， 80， 160， 320) 4. 为使操作简便,在每个工位只使用一个开关做启/停控制,共4个脚踏开关(SB4-SB7),两个热模控制方式一样，两个冷模控制方式一样。为了安全又设了手动停止开关SB3和紧急开关SB2,停止开关是为防止四个工位操作错误使用,紧急开关是为出现紧急情况断开所有控制电源使用。 5. M1924接通一个脉冲,用(MOV)传送指令将热/冷模设定时间传入数据存储器,以方便能在触摸屏上修改数值。 6. PLC一接通,用(MOV)传送指令将热/冷模定时器当前值传入数据存储器,以使能在触摸屏上监控当前值。 7.热模控制: 以左热模为例,如X2接通一个脉冲,定时器T2得电计时(为鞋面加热时间)，Y002得电自锁。热模夹紧。定时器T3得电0.5秒瞬间接通辅助继电器M100,M100是为X2由启动转变为停止开关做准备的,当T2计时到使左热模复位 .如在加热计时中想取出鞋面,只要在接通第二次X2一个脉冲,Y002则断电复位,此时X2由停止开关转变为启动开关。 8.冷模控制: 以左冷模为例,如X4接通一个脉冲,Y004得电自锁,使鞋面夹紧,定时器T7计时0.5秒瞬间接通辅助继电器M104,当夹紧到位感应开关SQ1动作X5接通,定时器T6开始计时,计时到接通Y005开始定型.定型到位感应开关SQ2动作,X5、X6接通定时器T8开始计时,计时到T8接通辅助继电器M106自锁,同时断开Y005,定时器T9计时2秒,断开Y004,使左冷模复位。 注:当M104接通后,X4启动开关转变为停止开关,此时如果计时过程中需要停止,只要接通第二次X4即可复位左冷模,此时X4由停止开关转变为启动开关。 五 触摸屏控制流程 1( 当触摸屏得电后，通过RS232数据线与PLC通信交换数据。将FBS-32MAT-R主单元 中各热模当前值、设定值显示在触摸屏的3#画面中。 2 如果需要监控或修改参数时，可选择0#画面中显示的相关功能键进入即可，顺序进入可修改参数。 六 结束语 可编程控制器是比较成熟的工业控制产品,在很多领域已被广泛应用,本文在现有研究的基础上讨论了永宏产品在鞋头定型机中的应用。得益于永宏PLC在温度控制方面的强悍，它实现了鞋头定型机的自动化控制,既减少了工人的劳动强度又提高了生产效率。