一、真空成型機工藝流程簡介
真空成型機是一種對不同的成型材料如通過輸送部，加熱部，成型部，及切割部，配置不同的模具，利用直壓，拉深，栓柱等方法輔加真空、冷卻等工藝成型的機器。它可以從事多個制品的批量生產(chǎn)如：生產(chǎn)水果包裝盒，雞蛋包裝盒，食品包裝盒等。
二、根據(jù)工藝要求考慮以下控制問題
1、 真空成型動作過程各自獨立，互不牽制。
2、 要有良好的連鎖的保護功能，較好的故障判斷報警能力，如各輔助動作及條件未能正確運行時，不能進行成型，即：薄膜未來緊時不能進行動作；液壓真空度以及溫度等未達到預值時也不能進行動作。
3、 各工位均有“半自動”循環(huán)工作，‘手動’調(diào)整，“回初始位”三個工作狀態(tài)。“半自動”完成動作工藝要求的一次順序工作，各工步的動作主要靠行程開關或接近開關發(fā)出的信號來切換；“手動”可以實現(xiàn)各機構動作的調(diào)整；“回初始位”使不在成型之前初始位置的各機構按一定的順序回到初始位置，以便開始新的動作。
4、 急停時立即停止一切動作，解除急停的方式有兩種 ：一種是仍然保持在“半自動”狀態(tài)，故障解除后重按開始“半自動”工作的“啟動”按鈕，則繼續(xù)剛才的動作過程直至結束；另一種是切換到“手動”狀態(tài)，手動執(zhí)行余下的動作或退出動作過程。
三、存在的實際問題及解決方法
3.1 提高送料精度的方法
真空成型機的產(chǎn)品對其尺寸要求較嚴，這樣就要求傳輸帶具有較高的送料精度而已往真空成型機的送料精度較差，往往在成型產(chǎn)品剪切過程中定位不當而造成損失{不得偏離±3mm}。解決方法如下：將一個具有集電極開路輸出的旋轉編碼器相連，液壓馬達動作帶動該旋轉編碼器一起旋轉，讓該旋轉編碼器向PLC的一高功能I/O單元——高數(shù)計數(shù)單元作脈沖計數(shù)輸入，PLC根據(jù)高數(shù)計數(shù)單元接收到的脈沖計數(shù)值與預置值相比進而控制液壓馬達的動作，由于產(chǎn)品是按長度尺寸來設計的，若脈沖的預置值來設定尺寸很不方便。所以要求現(xiàn)場中直接用尺寸長度來設定參數(shù)。那么送料的特性多與脈沖有關，而脈沖與運行距離關系為： P=T∙Q/960∙I (mm)
式中, P 為脈沖當量，每脈沖運行距離部件的移動量，
T 為輸送距離，(mm)
Q為每脈沖傳動轉動角度,
I 為傳動比,
顯然脈沖轉角小，傳動比大，輸送距離小，則脈沖當量小。脈沖當量小，有利于提高定位精度。但輸送行程為：L=N∙P; 式中，L為輸送距離；N為脈沖總數(shù)，P為脈沖當量;
從上式知，P小時，同樣的L值，N值就要大。而N值是有限制的，增最大可計到(224-1) ，所以設計時對L與P要合理權衡。又由于高數(shù)計數(shù)單元的計數(shù)頻率可高達幾十KHZ，這樣就在很大程度上提高了輸送帶的送料精度。由于要用到高功能I/O單元，本設計PLC型號選用歐姆龍公司生產(chǎn)的C200H。 故高數(shù)計數(shù)單元選用C200H—CT001。元件設計中要計數(shù)器來測量長度，當計數(shù)器的設定值和計數(shù)值相等時，執(zhí)行中斷服務程序，停止液壓泵相應動作，控制液壓完成型材的定尺剪切。
3.2 高數(shù)計數(shù)單元的使用
正確使用高數(shù)計數(shù)單元要對它進行硬件設置、軟件初始化以及工作模式的選擇。
硬件設置主要是對高數(shù)計數(shù)單元背面的DIP開關進行設置，這開關有8位，要依計數(shù)模式，復位方式，輸入脈沖形式，控制信號IN1、IN2的作用等，作相應的設置。本文中對高數(shù)計數(shù)單設置如下： 機號為1，模式為3即預置計數(shù)模式，內(nèi)部復位有效。軟件初始化，主要是對所占用的DM區(qū)初始化，現(xiàn)將整個初始化過程在此敘述以下。
機號為1，故占用的DM區(qū)為：DM1100~DM1199
分配為： DM1100 0300 設成模式3
DM1101 0000
——
DM1110 0000
[NextPage]
DM1111 0500 T為500ms
DM1114 9000 預置值為9000
DM1115 1000 僅#4輸出
3.3 改變外部參數(shù)輸入的方法
由于使用不同的材料，由于其加熱器設定的溫度值，真空時間，冷卻時間都不相同，這就要求這些控制參數(shù)要根據(jù)工藝要求做相應修改，而生產(chǎn)的連續(xù)作要求控制系統(tǒng)對可變參數(shù)的修改必須在線進行。雖然使用編程器可以方便地改變設定參數(shù)，但是編程器不可能交給現(xiàn)場操作人員使用，以免由于操作不當而引起不應有的損失，這就要求對上述的一些控制參數(shù)使用外部參數(shù)設定法。
以往真空成型機外部參數(shù)輸入方法大多采用撥碼器輸入法。采用撥碼器輸入法兩大不足之處：其一占用PLC輸入點較多，如一個撥碼開關就要占用五個輸入點，可看出使用撥瑪器及不經(jīng)濟；其二當系統(tǒng)要求頻繁地修改數(shù)據(jù)時，撥碼盤機械壽命差這一弱點就表現(xiàn)得更加突出。
為了克服撥碼器輸入法的不足之處，本設計采用ORMON公司生產(chǎn)的微型可編程終端MPT—001C代替撥碼器。PLC可通過外設端口用一根電纜型號為C200H—CN222與MPT進行通訊，MPT既可顯示數(shù)據(jù)，又可寫入數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設定參數(shù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)。
3.4 PLC與PT的通信協(xié)議設置
在ON LINE的狀態(tài)下連接PLC與PT之前,需要在PC的DM區(qū)設置好通信協(xié)議。請注意的是PLC與PT的通信協(xié)議一致，才能通信正確。PT的通信波特率有四種：2400/4800/9600/19200bps；通信的楨結構為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗位，機器號為“00”。因此，PLC的DM區(qū)必須與之相符。
字 位 功能
DM6650 00~03 1：DM6651中設定
04~11 保留
12~15 0：上位機鏈接
DM6651 00~07 波特率00：1.2k 01：2.4K 02：4.8k4K 03：9.6K 04：19.2K
08~15 起始 長度 停止 檢驗08：1位 8位 1位 無
DM6653 00~07 00：節(jié)點號00
表1 PLC DM區(qū)設置一覽表
現(xiàn)舉一個例子如下：如果PT上的波特率設為bps，則PLC中DM6550設為0001，DM6651設為0803，DM6653設為0000。
四、軟件設計
由于各工位 動作各自獨立且各工作狀態(tài)基本為順序空制，因此程序采用模塊化設計方法，總體上還是順序結構。其公共處理模塊實現(xiàn)高速計數(shù)輸入，輔助公共設備控制設定參數(shù)，數(shù)顯，報警處理等功能。PLC完成前端各部分I/O數(shù)據(jù)的采集，信號輸出。PLC單元故障自控等任務，利用狀態(tài)表法設計。將被控系統(tǒng)的過程看作有若干個穩(wěn)定的狀態(tài)組成，每個狀態(tài)的建立都是由于接受了某個切換主令信號，而切換主令信號是由現(xiàn)場輸入元件提供的，每個過程至少要有一個輸入元件充當切換主令信號，最多狀態(tài)的個數(shù)相等。然后，由狀態(tài)表設計出邏輯方程或用梯形圖語言編制梯形圖軟件。
五、結束語
本設計采用C200H系列中的高功能I/O單元高數(shù)計數(shù)單元TS001控制液壓馬達輸送帶的動作，大大提高了送料的精度，從而提高了成型產(chǎn)品的質(zhì)量；采用微型可編程終端PT代替撥碼器進行外部參數(shù)的輸入，方便了現(xiàn)場操作，并且PT可與上位機進行通信，構成了高效率的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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