the application of fx1n plc to bronzing and severing of sleeve machine摘要：（中文）本文介紹了開(kāi)發(fā)以fx1n plc為核心的套管燙印切斷機(jī)，討論了plc、人機(jī)界面的控制原理及軟硬的實(shí)現(xiàn)。（英文）this paper introduces empoldering the bronzing and severing of sleeve machine with fx1n plc. it discusses with the control elements of plc and human with machine interface.關(guān)鍵詞：（中文）plc 套管燙印切斷設(shè)備 觸摸屏 （英文）：plc  bronzing and severing of sleeve  touch screen1前言套管燙印切斷機(jī)是實(shí)現(xiàn)套管連續(xù)自動(dòng)傳送、熱燙印商標(biāo)、切斷的設(shè)備。它是電容器生產(chǎn)過(guò)程的重要設(shè)備。由于本公司在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中起步較早，國(guó)內(nèi)無(wú)法找到這種設(shè)備。考慮進(jìn)口設(shè)備價(jià)值太高，而且不一定能適合本司要求，公司與南通大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了這套套管自動(dòng)燙印和切斷設(shè)備。它能夠適應(yīng)各種規(guī)格批次，具有定長(zhǎng)控制準(zhǔn)確、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。2工藝參數(shù)及調(diào)節(jié)范圍及控制精度要求2.1工藝參數(shù)套管折徑寬度：30 – 170 mm套管厚度 ：0.1– 0.5 mm燙金紙寬度：60 ± 1 mm2.2調(diào)節(jié)范圍及控制精度要求進(jìn)給長(zhǎng)度：1 – 500 mm連續(xù)可調(diào)，誤差范圍±0.5%進(jìn)給速度：40 – 450 mm/s連續(xù)可調(diào)燙金頭溫度：10℃ – 300 ℃連續(xù)可調(diào)燙金時(shí)間 ：0.00 –2.00 s連續(xù)可調(diào)進(jìn)給長(zhǎng)度 ：1 – 300 mm連續(xù)可調(diào)，誤差范圍±2%進(jìn)給速度 ：120 – 300 mm/s連續(xù)可調(diào)3系統(tǒng)硬件構(gòu)成系統(tǒng)主控制采用fx1n plc，它是三菱公司推出的超小型可編程序控制器。它具有緊湊的機(jī)身設(shè)計(jì)，電源、cpu、存儲(chǔ)器、輸出輸入組成一個(gè)單元的可編程序控制器，同時(shí)在ac電源dc輸入型中內(nèi)置傳感器用的dc24v供應(yīng)電源。具有一定的擴(kuò)展單元，可使用fx0n系列和fx2n系列的擴(kuò)展模塊和擴(kuò)展單元，輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備zui大可擴(kuò)展至128點(diǎn)。強(qiáng)大的指令功能，支持輸入輸出高速處理，如高速計(jì)數(shù)、脈沖輸出功能?？蛇M(jìn)行各種鏈接，便于與人機(jī)介面鏈接以及較高的性價(jià)比。無(wú)疑能夠滿足我們控制的需要。燙金加熱溫控采用fx2n-2lc溫控?cái)U(kuò)展模塊，省去老式溫控器，無(wú)須模擬量模塊就可輕松將溫度值傳至人機(jī)介面，達(dá)到溫度的控制。套管定長(zhǎng)輸送由三菱公司的mr-j2s-40a交流伺服放大器與hc-kfs43伺服電機(jī)構(gòu)成。燙金紙定長(zhǎng)輸送系統(tǒng)采用日本東方電機(jī)出品的upk569ajw步進(jìn)機(jī)構(gòu)。三菱公司的f940got-swd-c觸摸屏構(gòu)成人機(jī)的交換窗口。f940got-swd-c為5.7英寸8彩色人機(jī)介面，具有許多特點(diǎn)：與外界鏈接方便，通過(guò)自帶rs-422接口、rs-232c接口實(shí)現(xiàn)編程與plc通信；闊視角的液晶顯示，具有l(wèi)cd背光照明功能，即使無(wú)光照也能看清顯示內(nèi)容；內(nèi)置fx-10p功能使plc順序程序的調(diào)試及保養(yǎng)變得方便，在f940got輕松完成plc程序的讀出、寫(xiě)入、插入、刪除、監(jiān)控；通過(guò)菜單設(shè)定可以顯示日文、英文、韓文、及中文漢字，提供豐富的圖形編輯功能；通過(guò)定義觸摸鍵替代普通控制按鈕作為控制鍵；為保護(hù)plc程序，可以設(shè)定密碼，禁止讀出與寫(xiě)入。4工作原理與控制方案整機(jī)工作原理如圖1，套管定長(zhǎng)傳送過(guò)程實(shí)現(xiàn)：plc的y1發(fā)出伺服脈沖，通過(guò)mr-j2s-40a交流伺服放大器驅(qū)動(dòng)hc-kfs43伺服電機(jī)，再經(jīng)過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輥1，帶動(dòng)套管定長(zhǎng)傳送。套管長(zhǎng)度、傳送速度、產(chǎn)品數(shù)量的檢查、設(shè)定全部在人機(jī)介面完成。并且可以預(yù)設(shè)目標(biāo)數(shù)量，到達(dá)自動(dòng)停機(jī)。對(duì)于套管有無(wú)、位置偏移的檢測(cè)全部有傳感器接受，傳至plc與人機(jī)介面，完成準(zhǔn)確報(bào)警內(nèi)容。燙金紙定長(zhǎng)傳送過(guò)程實(shí)現(xiàn)：plc的y0發(fā)出步進(jìn)脈沖，upk569ajw步進(jìn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主動(dòng)輥2實(shí)現(xiàn)定長(zhǎng)傳送。燙金紙長(zhǎng)度、傳送速度設(shè)定全部在人機(jī)介面完成。燙金過(guò)程實(shí)現(xiàn)：氣缸帶動(dòng)燙金頭作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，燙金延時(shí)時(shí)間可調(diào)節(jié)。 5程序設(shè)計(jì)5.1plc的i/o分配 plc軟件采用fxgp-win-c編寫(xiě)（省略），如需要可與作者。5.2觸摸屏顯示共有14個(gè)顯示畫(huà)面，畫(huà)面顯示層次以及相應(yīng)畫(huà)面進(jìn)入、退出的觸摸鍵名稱如圖2所示：  *層              第二層                  第三層操作主畫(huà)面             設(shè)備概要畫(huà)面1              設(shè)備概要畫(huà)面2                       手動(dòng)操作畫(huà)面                 燙金紙點(diǎn)動(dòng)                       單動(dòng)裁切畫(huà)面                 套管帶點(diǎn)動(dòng)                       自動(dòng)裁切畫(huà)面                 加熱管控制                       單動(dòng)燙金裁切畫(huà)面             氣缸控制                       自動(dòng)燙金裁切畫(huà)面             傳感檢測(cè)                                                    三色燈檢測(cè)燙金紙點(diǎn)動(dòng)：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [燙金紙點(diǎn)動(dòng)] ”畫(huà)面，同時(shí)接通步進(jìn)電機(jī)（燙金紙拖動(dòng)電機(jī)）系統(tǒng)部分的電源。然后即可對(duì)燙金紙進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、進(jìn)給控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。套管帶點(diǎn)動(dòng)：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [套管帶點(diǎn)動(dòng)] ”畫(huà)面，同時(shí)接通伺服電機(jī)（套管帶拖動(dòng)電機(jī)）系統(tǒng)部分的電源。然后即可對(duì)套管帶進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、進(jìn)給控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。加熱管控制：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [加熱管控制] ”畫(huà)面，同時(shí)接通加熱管系統(tǒng)部分的電源。然后即可對(duì)加熱管進(jìn)行進(jìn)給參數(shù)設(shè)定、溫度控制和監(jiān)測(cè)。氣缸控制：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [氣缸控制] ”畫(huà)面，即可單獨(dú)對(duì)燙金頭氣缸和切刀氣缸進(jìn)行上/下控制和檢測(cè)。傳感檢測(cè)：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [傳感檢測(cè)] ”畫(huà)面，即可監(jiān)測(cè)各種傳感器信號(hào)，這些信號(hào)包括：燙金紙有無(wú)、套管帶有無(wú)、套管帶上偏、套管帶下偏、氣缸壓力、伺服急停、光幕保護(hù)三色燈檢測(cè)：按下此鍵，則進(jìn)入“手動(dòng)操作 [三色燈檢測(cè)] ”畫(huà)面，即可對(duì)三色燈進(jìn)行檢測(cè)單動(dòng)裁切：設(shè)置套管帶的進(jìn)給長(zhǎng)度、速度；單動(dòng)裁切套管；監(jiān)測(cè)單動(dòng)裁切過(guò)程中的各種運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)裁切：設(shè)置套管帶的進(jìn)給長(zhǎng)度、速度；自動(dòng)連續(xù)裁切套管；監(jiān)測(cè)自動(dòng)裁切過(guò)程中的各種運(yùn)行狀態(tài)。單動(dòng)燙金裁切：設(shè)置燙金紙、套管帶的進(jìn)給長(zhǎng)度、速度；加熱管（燙金頭）的燙金溫度、燙金時(shí)間；單動(dòng)燙金和裁切，監(jiān)測(cè)單動(dòng)燙金裁切過(guò)程中的各種運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)燙金裁切：設(shè)置燙金紙、套管帶的進(jìn)給長(zhǎng)度、速度；加熱管（燙金頭）的燙金溫度、燙金時(shí)間；自動(dòng)連續(xù)地燙金和裁切，監(jiān)測(cè)自動(dòng)燙金裁切過(guò)程中的各種運(yùn)行狀態(tài)。6結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)盡三年的使用證明采用plc控制的套管燙印切斷機(jī)，不僅大大的降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少中間環(huán)節(jié)，而且提高了產(chǎn)品成品率。采用人機(jī)介面，不必太多控制按鈕便可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)等多種功能，增進(jìn)了人員與設(shè)備的信息交流，數(shù)據(jù)的修改、故障報(bào)警的識(shí)別變得易如反掌。