中国台湾永宏PLCFBS-3SSI大陆代理商

厦门晶鼎自动化科技有限公司

FBS-XTNR,FBS-EPOW,FBS-EPOW-D,FBS-2DA
1 引言
可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。
本文介绍的是应用可编程控制器(永宏PLC)、人机界面(日本Digital触摸屏)、伺服系统(松下伺服)来实现磨床的自动化改造。
传统的普通磨床在一定的使用年限以后，其定位系统会受到很大程度的损坏，将会影响加工的精度，基于此问题，对其进行改造时其定位控制装置的选择就显得 尤为重要，永宏PLC的NC定位功能较其它PLC更精准(本例精度可达0.01mm)，且程序的设计和调试相当方便。因此，我公司选用永宏PLC作为磨床 自动化改造的定位控制部分。
2 控制系统简介
系统的结构框图如图1所示，整个系统由三部分组成:(1)操作部分(人机界面):用于操作、设置磨削参数、显示磨床运行状况、故障报警;(2)控制部分(永宏PLC):主要控制磨床的定位;(3)执行部分(伺服电机及伺服驱动器)。
图1
图1 系统的结构框图
3 系统示意图
具体功能及动作要求如下:
(1) 初始(开机瞬时):当伺服放大器主电源接通2ms后，伺服放大器回馈一信号至PLC(X4)[S-RDY 伺服准备]，此时如果没有:伺服ALM(X5)、上**程LS1(X10)或下**程LS2(X11)，则PLC延时1s输出一信号[SRV-ON(Y4)] 给伺服放大器。也就是说只有当没有:伺服报警ALM(X5)、上**程LS1(X10)或下**程LS2(X11)时，伺服系统才可做下面的动作。
(2) 点进与点退:点进、点退的速度(120.000mm/min~180.mm/min)，行程(0.001mm~500.000mm)均由人机界面设定;当 在LS3~LS1行程内时,如图2所示.。点进、点退只能以0.120mm/min的速度运动，当点退至LS3时，点退以0.100mm/min的速度运 动，利用Z相脉冲作高速计数，计数到，点退停;当按点进时，正向向下慢行，利用A相脉冲高速计数，计数到，点进停;此时可用人机界面上的清除键清除偏差计 数器，并将此时位置设为原点。
图2
图2 系统示意图
(3) 回原点(SB4旋至手动[MAN]时有效):回原点速度在人机界面上设定，当回原点到LS3时，磨头主轴继续作慢速反向向上运动，计Z相脉冲，计数到，处 理中断子程序:正向向下慢行，同时计A相脉冲，计数到，停止脉冲输出;同时发出清零信号，伺服之CL有效。
(4) 自动(SB4打到自动时有效):按人机界面上的启动键，磨头主轴以设定的快进速度、快进行程正向向下运动。当完成快进行程后，转为慢进，此时LS4每发1 个脉冲，磨头以设定的慢进速度、慢进行程向下进给一次;此时若按人机界面上的暂停键，可停止输出脉冲，再按暂停键，恢复输出脉冲。当完成工作行程时，停止 输出脉冲。按人机界面上的返回键(或自动返回设定为ON时)，此时磨头以快速回原点，过程与手动回原点类似。
(5) 报警:人机界面上的报警信号灯闪烁，历史报警表将会记下每次报警的时间，同时蜂鸣器"嘟…嘟…"作响，且伺服自动停;只有故障消除后，方可消除报警信号，再按报警识别键，即可在历史报警表中将该报警记录。
4 定位功能说明
三段速度图如图3所示,伺服命令如图4所示,伺服命令表格如图5所示。
图5中的第1步:脉冲频率=10kHz，正转20000个单位，动作完成GOTO NEXT。
第2步:脉冲频率=50kHz，正转60000个单位, 动作完成GOTO NEXT。
第3步:脉冲频率=3kHz，正转5000个单位, 等待X0 ON，重新由第1步开始。
图3
图3 三段速度图图4
图4 伺服命令图5
图5 生成的表格
5 结束语
PLC系统的NC定位功能在本例中占有重要的地位，只有选择合适的PLC才能使定位达到预期的效果。
 

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。
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。

引言厦门晶鼎自动化科技有限公司代理永宏产品在纺织行业清花设备
       纺织行业清花设备是集机、电、气等**于一体的纺织机械设备。作为各种纺织工艺流程的前纺设备，在提高纺织产品档次与质量中起着重要作用。纺织行业是 传统老行业，纺织厂老设备居多，传统设备均采用继电器控制系统，长期以来电气故障率高的问题一直没有解决。目前，在国际上已普遍采用PLC及变频控制技术 取代继电器控制技术.传统的清花工序(非自动化程度高的新设备)的电气控制在纺织企业中是比较复杂的,而且电气故障也是较多的。对清花工序进行电气改造, 引入PLC及变频自动控制系统意义很大。采用国产永宏(FATEK)PLC及变频控制系统改造清花生产线以后具有高产量、高除杂效率、高自动化等特点，在 生产使用中体现了其设计合理，工艺性能好，机电一体化水平高。经不懈地改进、完善和提高开棉设备的设计和制造水平，缩短了我国开棉设备与国际水平的差 距。
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图1 清花生产线工艺示意图
（1）开松工序：把原料包中压紧的纤维块松解成较小的纤维束，同时避免纤维的损伤和杂质的碎裂。 
（2）除杂工序：原料*部分的杂质和疵点以及部分短绒，同时避免可纺纤维的损耗。 
（3）混和工序：使不同成分、不同等级的原料充分混和，保证成纱质量的均匀一致。 
（4）成卷工序：均匀喂给，制成一定重量和长度的纤维卷，以满足下道工序的需要。 
        开清棉机械按其功能划分有：开棉机械如自动抓棉机、棉箱给棉机等，其主要作用是开棉和给棉，无明显的除杂作用；混棉机械如多仓混棉机、混棉帘等，其主要作 用是完成原棉的混和；开清棉机械如双辊轴流开棉机、豪猪式开棉机、单成卷机、锯齿辊筒清棉机等，其主要作用是开松原棉和杂质。一台好的开清棉应具 有工艺流程短，适纺性强，工作效能高等特点。整套设备由几台不同功能的单机组成开清棉联合机，基本的设备配置为：圆盘式抓棉机(2台)→除金属装置→六 辊筒开棉机(附A045型凝棉器)→多仓混棉机→豪猪式开棉机(附A045型凝棉器)→豪猪式开棉机(附AO45型凝棉器)→二路电气配棉器→双棉箱给棉 机(附AO45型凝器)(2台)→单成卷机(2台)。
2 清花工艺与PLC技术
2.1 清花生产线工艺流程介绍 
开清工序，是纺纱工艺流程中的道工序，加工对象主要是轧棉厂或化纤制造厂运来的原料包。其主要作用是：对原棉进行开松、除杂、混和并制成厚度均匀的棉卷或输出流量均匀的棉流，供梳棉机使用。其主要任务如图1所示。
2.2 PLC清花线控制技术路线 
        清花生产线原设计采用继电器控制系统，故障率高，维修量很大,运行效率较低，同时因为前后各供棉电机没有变频调速，不能连续供棉，严重影响设备正常运行。改造前各个控制设备分散排列,操作也为不便,改造前部分继电器控制的部分电路原理图如图2所示。 
        PLC成为工业领域内高可靠性计算机程序控制系统的代名词。将继电器控制系统用PLC代替，故障率显著降低，可靠性提高，很受欢迎。通过对清花电气线路和 装置的改造来保证电气设备;通过电气方案的改进设计来满足工艺流程的要求;通过关键点电气装置的增设来保证和提高清棉工段的产品质量.该系统利用 程序实现模糊算法和控制策略,与位移传感器、电流变换频率调节装置及电机等组成实时数据采集和控制系统,替代原来的铁炮拨叉调速系统,对清花成卷机的给棉 罗拉转速进行调节,使给棉罗拉在单位时间输出的棉量保持恒定.经过现场实际运行后表明,提高了系统的精度和动态特性,降低了棉卷不匀率,控制效果良好.纺 织机械应用了自动化技术后机构简化，性能改善，质量提高，操作方便，提升了设备的档次和水平。电气控制系统采用PLC、变频技术，使系统操作和工艺调整更 加简单快捷；人机界面对话、故障自动诊断等功能使系统管理维护更有效；重物、金属、火星和纤维探测技术的应用，使系统有**；气压控制技术、连续 喂给技术和自调匀整技术的应用，使系统生产运行更加稳定可靠。 
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                图2 原清花继电器控制系统部分原理
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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，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