1 引言
橡膠熱壓機是用來生產(chǎn)橡膠鞋底的設備,是將橡膠原料放在模具中,然后經(jīng)過加熱(可采用電熱或熱煤油控制),合模加壓塑化、硫化后,最終加工成成品鞋底。
由于i/o點數(shù)較多,接近400點(輸入點:248點,輸出點:148點),該企業(yè)在中國的子公司之前一直在使用中型plc,但是成本較高。2008年之后,為了應對金融危機,同時進一步擴大產(chǎn)品的銷路,此鞋機企業(yè)開始與中達合作。中達由此根據(jù)該企業(yè)的要求研發(fā)出了該配置臺達小型高性能緊湊型plc的全自動橡膠熱壓機。
該鞋機企業(yè)對plc的要求特點是,可靠性高、大程序容量、模塊化、小尺寸,據(jù)此要求,中達為客戶選定了臺達小型plc中的高端產(chǎn)品dvp28sv11t,擴展模塊采用高密度i/o模塊dvp32sm11n和dvp32sn11tn,以節(jié)約客戶電控柜的空間。
2 系統(tǒng)設計
2.1臺達設備配置
?。?)控制器:dvp-28sv11t+ 32sm11n*7+32sn11t*4+16sp11t*1
?。?)觸摸屏:dop-ae57bstd
由于客戶的輸出點是帶電磁閥,單點電流在2.5安培左右,遠超出了plc輸出點的容量,因此客戶自己定做了速輸出保護的三極管輸出端子臺,保護plc輸出點。與繼電器相比,使用無觸點的三極管基本可以實現(xiàn)免維護。
2.2 系統(tǒng)分析與設計
(1)一人可同時操作多站,節(jié)省人工成本,并且有自動進出滑模,操作輕松;有互鎖功能,操作安全,換模速度快。每站獨立操作控制,可依照生產(chǎn)及維修保養(yǎng)需求,決定開機站數(shù),同時節(jié)省電力。
?。?)開模后模具自動滑出并翻開上模,方便取成品,省人力少工傷。提供動作與異常檢出功能,可隨時掌握機械現(xiàn)況,確保生產(chǎn)運作順暢。提供模塊記憶,可隨模具記憶成型參數(shù),提高生產(chǎn)效能。必須指出,此設備最簡單的一種工作模式,如果生產(chǎn)雙色鞋底,還要有舉模和半開模(排氣)的動作。
(3)舉模的功能是用液壓缸代替人手將模具拉開,有幾個作用:一是如果生產(chǎn)過程中,原料放得不足,可以及時補料,防止次品的產(chǎn)生;二是在生產(chǎn)雙色品種的鞋底時,可加入另一種顏色;另外,由于是用機器代替人工,可提高生產(chǎn)效率,方便取成品,省人力少工傷。
?。?)半開模是滑模的一個延伸功能,主要是用來在生產(chǎn)過程中,短暫打開模具,讓里面的氣體釋出,減小產(chǎn)品的氣孔。
?。?)此設備共有6站,每站分a、b面,以上流程是最基本的功能。6站的動作程序相同,每站程序在2000步左右,另有優(yōu)先權處理程序及公共操作程序(液壓泵站,電熱等),總程序量達15760步(sv最大程序容量是15872步)。
2.3 plc負載分析
算上工作模式切換、配方管理、定時開關預熱功能,程序容量可達20000步。為解決程序容量的問題,臺達選擇了人機的宏程序,如預熱功能通過backgroud宏程序完成,每頁的參數(shù)計算可通過調(diào)用子宏來完成。
宏程序是臺達hmi的一個很大的優(yōu)勢,它靈活方便,可以實現(xiàn)那些常用元件無法直接實現(xiàn)的功能。
2.4 設備操作流程
當參數(shù)輸入后,人機會調(diào)用相關的子宏把相關的設備經(jīng)計算以后發(fā)給plc,這一方面節(jié)約plc程序容量,一方面減小plc的cpu掃描時間。
另外,當一種產(chǎn)品參數(shù)調(diào)到位后,可以給此產(chǎn)品命名,將所設參數(shù)存起來,下次生產(chǎn)同一產(chǎn)品時可直接調(diào)用,這部分程序也是通過宏程序來做的。
正常生產(chǎn)時,操作人員通過機臺監(jiān)視功能,能實時了解當前機器的工作情況,方便工藝參數(shù)的調(diào)整。
3 編程設計
客戶有6站設備(1、2、3號站為一組,4、5、6號站為一組),但只有1臺液壓泵,在實際生產(chǎn)過程中,為保證每站獲得足夠的壓力,有許多地方需要聯(lián)鎖和互鎖。如1號站滑模動作時,2、3站是不能動的,反之亦然。因此控制中有優(yōu)先權的問題。當某站(舉1號站為例)準備完畢后,立刻申請優(yōu)先權,當現(xiàn)在沒有其它站請求時,plc響應1號站的請求,讓其動作,當動作完成后,再響應其他有優(yōu)先權請求的站。
優(yōu)先權程序是要合理的最大限度的使用液壓泵的能力,提高生產(chǎn)效率。
客戶設備1-6站動作相同,在編程時考慮最多的應該是將動作標準化、模塊化,因此在程序的主體采用了步進梯形圖stl。步進梯形圖尤其適合按照先后順序執(zhí)行動作的設備,使程序清晰、易讀,而當工藝發(fā)生微調(diào)時,只須改變程序中相關的step的程序,無需將程序結構推倒重來,調(diào)試起來也很方便。
4 結束語
臺達小型化sv/eh2系列plc具有“小身材,大容量”的特點,使得其在復雜的產(chǎn)業(yè)機械上可以替代原來要用中型plc才能實現(xiàn)的功能,節(jié)約了客戶成本,提高客戶機械的性價比。利用臺達hmi頗具特色的宏指令,還可以大大減輕plc程序容量及cpu負擔,滿足了客戶plc產(chǎn)品更加“靈活”及“柔性”的要求。










