6ES7212-1AB23-0XB8售后无忧

6ES7212-1AB23-0XB8售后无忧1引言　　项目原型基于小型制袋封切机开发外销出口型新机。原制袋宽度为600-1000mm。由于该机型送料胶辊惯量较小，送料电机采用130步进电机经过减速可实现传动，使用单片机进行位置控制。新机型制袋宽度提高到1500mm，送料胶辊惯量大幅增加，考虑到既能满足精度和速度的要求又有较大的瞬间转矩，送料系统改用伺服电机。由于用PLC开发周期较短而且抗干扰性、灵活性好，所以采用PLC+HMI作为控制系统。同时可实现中英文操作画面，满足设备出口的要求。　　2 封切机机工艺　　2.1 工艺结构　　封切机机由机身、上下切刀、变频传动机构、上下送料胶辊、伺服传动机构、放料架、放料直流电机、可调色标检测架、可移动操作箱、电控箱等单元构成，参见图1图片。　　图1封切机机侧视外观图　　2.2 封切机工艺过程　　(1)空白定位运行方式：忽略色标信号，送料长度为设置袋长，送料完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，以等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。　　(2)色标定位运行方式：送料长度为设置袋长，在此期间的色标信号忽略，继续送出偏差长度的袋料，检测色标信号，定位于色标信号，定位完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。若误检次数达到默认值，则停机并报警。　　工作流程如图2所示。　　图2 控制流程简图　　3 FD1500型封切机机电系统设计　　3.1 传动系统设计　　(1)切刀传动系统。切刀传动系统为交流变频器拖动三相异步电机，由面板电位器调速，PLC控制切刀启动与停止。传动轴上安装2只霍尔开关，分别检测切刀低位和送料/切刀高位。开关1：切刀低位信号，该信号为送料停止信号。若送料时检测到切刀低位信号则表示系统超速，需报警并停机。开关2：收到切刀低位信号后的ON信号为送料信号，是送料电机的启动信号;第二次ON信号为切刀高位信号，是高位停机时的停机信号。　　(2)送料传动系统。送料传动部分为交流伺服系统，采用同步带1：2减速传动。动力选用台达中惯量2KW伺服电机。具体型号：驱动器ASD-A2023M，电机ASMT20M250。　　(3)控制精度计算。通过以下计算得出单个脉冲对应的送料长度，即为控制精度。　　系统要求0.2mm定位精度，现计算得出控制精度为0.0314mm，因机械定位误差不大于0.1mm，所以：定位精度+机械误差=0.1314mm<0.2mm，定位精度满足制袋机系统要求。　　(4)高脉冲输出频率计算。用户要求高送料速度为180m/min，由此可计算得出系统所要求的脉冲输出频率，以此为PLC选型的重要依据。　　3.2 PLC与HMI选型(1)输入信号统计。在色标传感器检标时，由于袋料上所印刷的色标不同，故亮通(Light On)、暗通(Dark On)均有可能。无论亮通或是暗通，在检测到色标信号时都需要PLC作出中断响应，所以需要把色标传感器的Light On与Dark On都接入PLC。色标信号：2点;低位信号：1点;高位/送料信号：1点，共4点DI信号。　　(2)输出信号统计。脉冲输出(Pulse+Sign)：2点(Y0，Y1);切刀动作：1点;冲孔动作：1点;蜂鸣器：1点;共5点DO信号。　　(3)其它功能。可输出大于系统所要求频率(95541pps)的脉冲;2点外部中断回应。　　基于以上考虑，PLC选择DVP-20EH00T。具体功能参数为：200Kpps脉冲输出，8点外部中断回应。同时与HMI通信可使用RS485连接，抗干扰能力优于一般的RS232通信方式。HMI选用台达DOP-A57GSTD高性价比触摸屏，通过图3可见触摸屏操作更为直观方便。大部分操作在HMI上进行，从而可减少外部按钮开关、指示灯的使用，只保留急停按钮等必要设备。　　机电一体化封切机电系统原理如图4所示。　　图3 新旧机型HMI操作面板对比　　图4 系统原理简图　　3.3 PLC程序设计要点　　主体程序使用逻辑顺序控制，除此之外的编程重点如下：　　(1)使用浮点运算。为减小计算误差，如袋长脉冲数、偏差脉冲数等重要数据的计算，均使用浮点运算。经过验证，计算误差小于0.001mm。　　(2)袋长脉冲送料使用DPLSR可调加减速脉冲输出指令，反复修改并验证启动频率与加减速时间设置的合理性。完成袋长脉冲之后，使能色标检测，以忽略袋料中间部分的色标误检。检测到色标时，响应外部中断，执行中断程序置位M1334以停止CH0脉冲输出。可设置亮通(Light On)中断或是暗通(Dark On)中断。精简中断程序的内容，尽量减少中断对扫描周期的影响。　　4 结束语　　FD1500型制袋封切机的性能虽已达到初的设计目标(在袋长为1000mm时，制袋速度：60个/分)，但PLC脉冲输出频率尚有较大余量可用。使用标准100mm直径胶辊时，可改变伺服电机电子齿轮比，在保证控制精度的前提下，更进一步加大PLC脉冲输出频率的余量。以上有利因素均为FD1500型制袋机提高加工速度奠定了良好的基础。二次开发时，加大减速比至1：3，将突破伺服负载/电机转子惯量比过大这一限速瓶颈，终提高生产效率。1  前言通信在不同的环境下有不同的解释，在出现电波传递通信后，通信（Communication）被单一解释为信息的传递，是指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。然而，通信在人类实践过程中，随着社会生产力的发展，对传递消息的要求不断提升，从而使得人类文明不断进步。随着工业自动化的发展，工业串行通讯蓬勃发展，RS485/RS422通讯因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点，在消防、水文、水利自动报测、楼宇控制等工程中被广泛使用。作为广大工程技术人员，在实际工程应用中经常会遇到类似的问题。2  产品简介AH10SCM-5A为串行通讯扩展模块，支持MODBUS RS-422/RS-485，可作为PLC主机延伸的RS-422/RS485通讯口，通过ISPSoft进行PLC程序上/下载，监控PLC。3  功能介绍提供两组RS422/RS485；内置两组120欧姆终端电阻；每组通讯口多可连接32台RS422/RS485设备；可作为COM3进行PLC程序的上下载；MODBUS提供MODBUS快速数据交换功能；UD bbbb提供使用者自定义通讯协议及流程规划功能。4  控制要求通过DVP10SCM实现CPU530-EN与DVP28SV的数据交换。5  系统结构图1 系统结构图6  操作步骤6.1 硬件配置步骤STEP1：连接DVP10SCM模块的COM1（D+/D-）与DVP28SV主机的COM2（RS485+/RS485-）。STEP2：设置DVP28SV参数如表1。STEP3：开启COMMGR。STEP4：点击“Add”按钮，弹出“Create Driver对话框”，首先为Driver标识一个自己喜欢的名字，默认为Driver1，根据PC与CPU530-EN的连接方式设置相关参数，如Connection Setup\Type、Communication Setting等。本例中，PC与CPU530-EN采用USB连接，PC COM Port为COM5。图2 Create Driver对话框STEP5：完成以上设置后，点击“OK”按钮。STEP6：启动设定，如图3所示。图3 启动设定界面STEP7：开启ISPSoft，并为该项目设置一个项目名称，选择PLC机种。本例中，项目名称设置为DVP10SCM，PLC机种为AHCPU530-EN。STEP8：选择“工具（T）”>>“通讯设定（P）”。STEP9：选择通讯信道名称，根据CPU530-EN的通讯地址设置站号，0为广播。STEP10：双击左侧“HWCONFIG”，弹出“HWCONFIG对话框”。STEP11：选择“设置”>>“侦测（S）”。STEP12：侦测完毕，如下图所示。图4 侦测结束界面备注：默认情况下，系统会将D0～D17配置为DVP10SCM的输入装置，因此当实现AHCPU530-EN与从站数据交换时，请注意以下两点：（1）在使用AHCPU530-EN装置时，避免使用D0～D17；（2）修改AH10SCM模块的输入装置默认配置。STEP13：双击10SCM模块图标，弹出“参数配置对话框”。STEP14：对COM1及COM2进行必要设置，本例中，设置COM1采用默认值。站号247，通讯格式为9600，7,E,1,ASCII，RS485，以保证与DVP28SV的COM2通讯格式一致。STEP15：完成COM1和COM2设置后，点击“确定”按钮。STEP16：右键单击10SCM模块，弹出下拉表单。STEP17：在下拉表单中选择“智慧型模块设置”，开启SCMSoft。STEP18：单击“MODBUS”。STEP19：右键单击“MODBUS”，新增MODBUS。STEP20：双击“MODBUS1”，弹出“编辑对话框”。STEP21：在“编辑对话框”设置MODBUS名称、选择背板编号、插槽编号、SCM通讯口，设置完成后，点击“确定”按钮。STEP22：设置DVP10SCM与DVP28SV的数据交换。STEP23：设置完成后，点击“ ”按钮，弹出“选择模块对话框”。STEP24：选择背板，选择插槽，点击“确定”按钮，弹出“SCM下载列表”。STEP25：下载完成后，点击“确定”按钮，关闭SCMSoft，返回HWCONFIG画面。STEP26：点击“ ”按钮，弹出“HWCONFIG对话框”。STEP27：点击“是”按钮。关闭HWCONFIG，返回ISPSoft编辑画面。6.2软件编程6.2.1编程前准备编写程序之前，需先对DVP10SCM模块的基本寄存器BR进行了解，并学会使用TO应用指令实现编程。6.2.2编写程序STEP1：在ISPSoft画面右键单击“程序”，弹出“建立程序对话框”。STEP2：输入POU名称、选择程序类型、编程语言、设定密码，点击“确定”按钮。STEP3：编写程序如下图所示。STEP4：选择“PLC主机（P）”>>“PLC程序传输”>>“下载（D）”。STEP5：点击“确定”按钮，停止PLC，下载程序。正常下载情况下，会弹出进度条。STEP6：下载完成后，会弹出“确认对话框”，是否将PLC恢复到运行状态。STEP7：如果运行PLC，点击“确认”按钮，否则点击“取消”按钮。6.2.3数据分析通过数据抓取软件采集DVP10SCM与DVP28SV之间通讯数据，数据如下：读取M0时的数据如下：DVP10SCM?DVP28SV，传送报文：01 01 0800 0001 F5 \x0D\x0ADVP28SV?DVP10SCM，接收报文：01 01 01 01 FC \x0D\x0A传送数据寄存器（发送报文）：接收数据寄存器（接收报文）：7  结束语通过使用AH10SCM模块的MODBUS功能，方便与台达工业自动化产品进行快速数据交换，是自动化产品间的通讯更加高效便捷。由于机械电子技术的飞速发展，数控机床作为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工装备，已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。数控机床的定位精度是影响其高精度性能的一个重要方面，因而也是数控机床验收时的一个重要项目。利用数控系统的间隙补偿功能进行调整，可以大大提高数控机床的定位精度，而电气控制系统不同，其定位精度的补偿方法也不尽相同。台达DVP-20PM是一款专用运动控制型PLC，采用高速双CPU结构形式，利用独立CPU处理运动控制算法，可以很好地实现各种运动轨迹控制、逻辑动作控制，直线/圆弧插补控制等。   图1 运动控制器DVP-20PM00D1  间隙检测一般机床在出厂前都有各项性能指标的测定过程，如利用激光干涉仪测定出相关参数。当然也可以通过百分表、千分表或者扭簧表等简易设备进行现场测试，定出反向间隙的参考值。简单地测试是否存在反向间隙的方法：从起点 A 开始，沿虚线空程运动到B 点，然后以B 点为起点切割一个整圆，如果B 点处存在封口不重合，可判断X 轴机械传动存在反向间隙。用20PM编写一个测试程序如图2和图3。启动运动程序OX1，OX1里编写两个指令，一个正向行走，然后画个整圆。                                                                          图2 测试程序图3 测试程序下面是用软件监控，反映实际走的图形，反映的是坐标位置。从A点出发，到B点，然后从B点走个整圆到C点，在X轴没有间隙的情况下，实际机械加工B点与C点完全重合，有间隙的情况下，会出现不能封口的现象。图4 软件监控界面在上面的测试中,初始状态X轴间隙为0。中间X轴仅仅反向一次，所以能够反映实际间隙。同样的运动对于Y轴，则反映不出间隙。反向间隙是从正向到反向或者由反向到正向的换向过程产生的，无论正向反向还是反向正向，对间隙的影响是相当的。对于刚才这个测试初始状态Y轴间隙为0，中间运动过程Y轴反向二次，在两次过程中其正向到反向间隙和反向到正向间隙抵消，所以即使曲线闭合，也不能说明没有误差，只不过误差反映在整个形状。如果需要测试Y轴误差，同样可设置一个程序，让在初始状态归完原点的情况下，Y轴正向直走一距离，然后划一整圆。程序如图5。图5 测试Y轴误差程序图6 坐标值显示界面2   20PM间隙补偿实现方法2.1通过特定寄存器设置间隙补偿值X轴D1817，Y轴D1897，Z轴D2077。需要注意的是这里的补偿值是以脉冲为单位，且为单字。大补偿为+/-30000个脉冲。补偿原理是：各轴在归完原点后处于初始状态。20PM内部会检测任意一次换向，20PM内部会在换向之后，先行走补偿脉冲，然后按目标值执行。但是需要注意的是这个补偿值，在观察当前坐标位置D1848，D1928，D2008里体现不了。可以通过观察伺服，或步进驱动实际接受脉冲来观察换向补偿的位置，或者把输出接到高速计数观察。2.2通过特殊指令实现补偿功能通过MOVC指令补偿间隙的好处是应用比较灵活，可在程序里任意位置插入直线补偿。缺点是换向时需要自己判断写入。CNTC圆弧的圆心补偿，可针对实际测出误差，直接修改相应参数，还可以在有些刀具磨损应用中起作用，下面通过程序介绍应用指令实现直线补偿及圆弧圆心补偿的方法。图7中程序实现了正向补偿，反向不补偿的功能。图7 正向补偿，反向不补偿程序图8圆心补偿程序图8中程序实现了对圆心的补偿功能。其运行轨迹示意图如图9，圆（1）为未补偿前所画的圆弧圆（2）为补偿X轴所画出来的圆弧，圆（3）为补偿Y轴所画出来的圆弧，圆（4）为补偿X，Y轴所画出的圆弧。图9 运行轨迹示意图3  结束语20PM的间隙补偿、圆弧圆心补偿功能满足了客户对于磨床等精密系统应用的要求。