厦门晶鼎自动化科技有限公司
FATEK永宏人机界面(永宏 HMI 触摸屏)
产品品名:
永宏C3系列人机界面
产品系列:
C3102S、C3102N
产品说明:
C3系列人机界面是全新一带高品质、高性能人机界面。
除了具坚固的结构和令人惊艳的黑色钢烤时尚外观外,更具有美观方便的背嵌式PLC设计,
可将用户HB1系列PLC直接嵌入HMI背面,大幅节省空间并降低安装配线成本。
软件功能方面,C3人机具有直观易用的软件开发环境和精美绝伦的图形显示,
可帮助使用者在弹指之间轻易的编写出实用美观的画面。
特色功能:
简单,易用
背钳PLC设计
高抗杂讯能力,高品质硬件
远端监视和控制
直观的软件开发环境,画面精美
主机命名规则:
型号规格一览表:
型号
C3102S
C3102N
显
示
器
显示器类型
TFT LCD 16.7M Colors
显示器尺寸
10.2”(16:9)
屏幕分辨率
800×480 pixels
背光
Led,350nits
背光寿命
30,000Hrs
触摸板
类型
4线电阻式触摸板
各
类
内
存
即时性断电保存记忆体(NV)
120KB
非即时性保存记忆体(XNV)
6MB
内部用户存储
20MB
程序内存
20MB
万年历(RTC)
内建
通
讯
口
串口1
连接口:D-Sub 9-Pin
COM1:RS-232(4W)
COM2:RS-422/485
串口2
—
网口
—
100M/100Mbps
USB接口
USB2.0 Host(A Type)×1
USB2.0 Device(Minin-B Type)×1
周边
接口
Micro SD
—
音频
—
PLC扩展接口
FATEK HB1 PLC主机+B1扩展模块
电源
规格
电源输入
240VDC± 20%
消耗电流
0.37A@24VDC
环
境
规
格
防护等级
前面板IP65,后壳IP20
工作温度
0~0-50℃
存储温度
-20~60℃
环境湿度
10~90%@40℃(无冷凝)
耐压性
AC500V/20mA/1Min.(电源端子和FG端子之间)
抗震性
5~9Hz 单振幅:3.5mm;
9~150Hz恒加速:19.6m/s2(2G);
X,Y,Z 方向10次 (IEC61131-2规范)
噪声抑制
1000Vp-p电压,1us脉宽,上升时间1ns
接地电阻
低于100Ω
尺寸
与
重量
开孔尺寸(mm)
259.5×201.5
外观尺寸( mm)
271.5×213.5×344.6
重量(g)
1280
认证
CE
产品说明:
简易可程序运转功能,6种运转模式可供选用
电流型直流刹车功能,启动、停止两端直流制动
内建RS4845/232两个通讯口
4段S曲线,每段时间设定范围0.0~4.0S
内建PID,具有PID Sleep及Wake up功能
2路主+副频率来源,可组合多种控制需求
扩展功能丰富(参数拷贝模组、I/D扩展卡、P/G卡)
完整的保护功能(缺相保护、电流限制保护、输出欠相保护等)
完善的功能,可实时显示变频器运行温度、反馈压力、流量等
灵活的软件分组,方便用户的参数编排,行业应用为导向的参数设计
完善的变片控制模式(V/F、矢量控制),特有的软件死区补偿功能
—— 产品外形尺寸 ——
型号
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
FIDN10042
162
150
96
96
107
150
138.5
5.5
2.8
5
FIDN10072
FIDN10152
184
174
138
138
149
164
153
5.5
2.8
5
FIDN10222S
FIDN10074
FIDN10154
FIDN10224
FIDN10374S
FIDN10222
215
205
174
174
185
173.8
162.2
5.5
2.8
5
FIDN10374
FIDN10554
FIDN10554S
FIDN10754S
FIDN10754
300
286
186
186
200
189
187
6
3
1.6
FIDN11104
FIDN11504
360
340
245
245
265
249.4
237.5
7
3.5
2
FIDN12204
FIDN13004
645
530
210
210
272.6
303.8
291.9
10
5
1.6
FIDN13704
FIDN14504
745
630
250
220
312.4
303.8
296.9
10
5
1.6
引言:在新开发的产品中有一个型号为Q7的长条铝基台,要在上面加工两个φ3.7×1.65的平底盲孔,由于要求精度高, 批量大,故无法用传统的钻模在钻床上加工,也很难在传统铣床上面加工,即使能加工效率也很低,并且设备损耗和电力损耗也很大。此工件的加工有着非常广泛的 代表性,生产的很多产品有着类似的要求,为此,我们设计制做了一台用于此类产品加工的设备——通用型数控钻铣床。
一、系统概述
系统构成如图1所示,控制部分采用PLC,并配以人机界面进行程序参数修改、设定,
以及运行状态显示,可编程设置人机界面的内容。三轴均为全数字交流伺服系统,各轴伺服电机通过连轴器带动滚珠丝杠,以移动配有直线导轨的工作台和主轴 铣头,其定位准确,速度快。主轴铣头由变频器控制,根据及工件和进给量,来设置主轴合理的转速,并在程序中设定它的启动停止。各轴均设二端极限传感器 和原点传感器,冷却和润滑也都有异常检测,在报和人机界面处显示报警信息。为便于调试和检修,各项操作均设手动功能,如手动各轴快慢移动、主轴高低速 旋转、切削液及润滑开关等。此机床整体虽为半闭环控制,只要选件、装配、程序编制及操作合理,精度和稳定性还是能满足使用要求的。
二、硬件配置
PLC选用永宏的FBS-40MCT,该型机具有较高的性价比,体积小,功能强,24点输入,其中有16点高速计数器,频率可达120K,16点输出,其 中有4轴步进或伺服输出整合在里面,输出频率可达120K,使应用起来非常方便,接线简捷。编程软件WinProladder有梯形图之称,易学易用 且功能强大,编辑、监视、除错等操作非常顺手,按键、鼠标并用及在线即时指令功能查询与操作指引,使编辑、输入效率倍增。
接点分配:取各轴伺服电机的Z相信号作原点开关,要分接在几个高速输入点上,用中断进行机床原点复归,其余限位开关、操作开关、液位检知等常规接点可按顺序依次接入。X、Y、Z三轴伺服电机连在前3轴伺服输出点,主轴高低速、冷却、报警等接在其余输出点上。
X、Y、Z3轴伺服系统均选用相同的,和利时的ES系列全数字交流伺服驱动器0040E-CBCEE-02,和60系列小惯量的伺服电机 60CB040C-2DE6E。该伺服系统功能比较完善,如能耗制动、电子齿轮、自动加减速等,具备多种脉冲串输入,保护功能也比较完备,有欠压、过压、 过流、过载、堵转、失速、位置**差、编码器异常等。在此设备中按集电极开路驱动方式连接至PLC,高脉冲输入频率为200K,伺服ON、Z相信号等也做 相应连接。
变频器选用富凌的DZB70B0015L2A,规格为单相1500W,400Hz,有多步速供编辑使用。由于正常使用时不频繁变速,故速度调节设定不引 出,只在变频器操作面板上调节,设定两个速度,高速用于加工,低速用于对刀。调节相关参数与主轴匹配,如基频、基压、运行频率上限、载频等,并改动相应跳 线。
主轴没有采用传统方式,而是根据加工需要,采用了雕刻机用的电主轴,莱必泰的ADX80-24Z/1型,其体积小、噪音低,直径只有80mm,这样使 整个主轴箱便于整体密封,可有效地防止加工中的碎屑飞溅到Z轴的丝杠和导轨上造成损害,也使主轴箱外表显得美观。它的高转速为24000转/分,使正常 工作转速6000-14000转有一个合适的余量范围。
人机界面选用人机电子的通用可编程文本显示器MD204L,它可以以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态。
三、软件设计
机床工作的流程图如图2所示,开机后先检测手动开关是否有效,若手动开关有效
即利用各手动控制开关执行手动操作的项目。若手动开关无效,则启动原点复归程序,各轴进行机床原点复归,先回Z轴再回其它两轴,当所有轴都原点复归成功后 才能进行到下一步。若和工装夹具、工件程序均没有变动,可复位到加工预备状态而不进行对刀,若需对刀,则打开对刀开关启动对刀程序,3轴分别对刀,即 找工件原点,利用手动各轴移动开关快慢移动各轴,使工件的三个面分别碰触低速旋转的,刚好碰上为止。对好后,按对刀OK确认,再输入刀补,经过程序处 理,即形成工件原点也就是编程0点,编程时根据此0点按照图纸计算路径,可使操作者思路清晰,编辑运算简单。操作者编辑的是用户程序,可以编辑轨 迹,就是各轴移动坐标,还有移动速度、循环加工时的循环次数等。编好程序后或使用当前程序时,即复位到预备状态:各轴移动到初始位—一个合适的位置,装卸 工件方便、不易碰触时,装上工件,按启动即可开始加工,主轴运转,冷却液开,各轴按程序设定坐标移动。当加工结束时,机床复位,即各轴又移动到初始 位,主轴停,冷却关,这时可卸下工件,完成加工过程。
工件的加工流程图如图3所示,以Q7产品为例,胎具上一次装夹15只工件,那么
就有30个φ3.7的平底盲孔需要加工,选用φ3.7的2刃钨钢立铣刀,钻削加工,钻削深度1.65mm。在预备状态时紧靠工作台上的定位固定好胎 具,按启动后,主轴旋转,待主轴即将达到额定转速时,X、Y轴同时运转到加工工位,也就是个孔的X、Y工件坐标值,此时冷却液打开、Z轴快速下降 到加工区,即铣刀端面即将触及工件加工面,*变用缓慢的工进速度开始钻削加工。当加工深度到达设定深度(1.65mm)时,Z轴带动铣刀*抬起,抬起 的高度为铣刀端面水平方向上碰触不到工件及胎具为准。计数器加1后程序进行比较运算,判断加工是否完了,如否,则X、Y轴继续运转到下一加工工位,再重复 Z轴下降加工动作。如加工完了,产量计数器加数、主轴停转、冷却液关闭,同时发出5s声光报讯,用以提醒操作者,各轴移动到初始位:Z轴到上端;X轴到左 端;Y轴到外端。卸下胎具后,一个加工周期完成,装上胎具再按启动即开始进行下一轮加工。
四、一些着重的电气措施
1.主回路加装漏电断路器,相应回路都安装合适的断路器。
2.PLC和伺服系统的电源处都分别加有电源滤波器。
3.各直流继电器线圈都并接反峰二极管,交流接触器线圈并接阻容吸收回路。
4.润滑、主轴冷却都设液位低报警器。
5.伺服控制线、人机界面通讯线等使用屏蔽线,并远离电源线。
6.在拖链内走线,使用耐折的柔性电缆,并尽量拖链的弯曲半径。
7.变频器与PLC、伺服驱动器等保持一定距离。
规格
FBs-6RTD
温度量测输入点数
6点
Sensor 种类与
温度量测范围
3线式 RTD 感测器 (JIS 或 DIN) Pt100(-200~850°C) Pt1000(-200~600°C)
温度补
—
解析度
0.1°C
温度更新时
1 或 2 秒
总合精度
± 1%
隔离方式
变压器(电源)及光耦合(信号)隔离,500VAC,1分钟,各通道间未隔离
输入电源
24VDC -15%/+20%,2W max.
接线机构
7.62 mm 固定端子台
FBS-20MBR2-AC C3043SE RC-G400 USDA5-0206R2C00D FID-E10-001543L
FBS-24MBR2-AC C3043S HF070L-00 USMA5-04R30A60 FID-E10-002243L
FBS-32MBR2-AC C3070SE HF070S-00 USDA5-0406R2C00S+A5-CNDBL FID-N10-005543
FBS-40MBR2-AC C3070S HU070L-00 USDA5-0706H2C00D+A5-CNDBH FID-S1-015-21D
FBS-60MBR2-AC C3070N HU070S-00 USMA5-04R30A60 FID-N10-005543
FBS-2LC C3102SE HU102E-00 FID-N1-015-43X
FBS-1LC C3102S HU102S-00 FID-E10-002243L
B1Z-60MR25-D24 C3102N HF043S-00 FID-S1-004-21BD
B1Z-60MR25-AC P5043S HU043S-00
B1Z-60MT25-D24 P5043N HU102S-04
B1Z-60MT25-AC P5070S HU070S-01
B1-60MR2-D24 P5070N
B1-60MR25-D24 P5070N1
B1-60MR2-AC P5102S
B1-60MR25-AC P5102N
B1-60MT2-D24 P5102N1
B1-60MT25-D24 C3070SF
B1-60MT2-AC C3102SF
B1-60MT25-AC
B1-60MBR2-D24
B1-60MBT2-D24
B1-60MBR25-D24
B1-60MBT25-D24
B1-60MBR2-AC
B1-60MBT2-AC
B1-25MBR25-AC
B1-60MBT25-AC
HBI-10MR5-D24S
HBI-14MR5-D24S
HBI-20MR5-D24S
HBI-24MR5-D24S
HBI-32MR5-D24S
HBI-40MR5-D24S
HBI-10MR25-D24S
HBI-14MR25-D24S
HBI-20MR25-D24S
HBI-24MR25-D24S
HBI-32MR25-D24S
HBI-40MR25-D24S