永宏PLC在磁鐵包裝設備上的應用

文:臺灣永宏電機·上海范堤商貿·廈門永陞科技 蘇寧譽2018年第三期

導語:本文主要闡述了永宏PLC在磁鐵包裝設備上的應用,該設備應用于電子行業中的磁鐵包裝工序中,采用視覺處理配合永宏PLC進行產品的分揀工作。

    摘要:本文主要闡述了永宏PLC在磁鐵包裝設備上的應用,該設備應用于電子行業中的磁鐵包裝工序中,采用視覺處理配合永宏PLC進行產品的分揀工作,該設備應用永宏FBS-MC系列PLC用于MC定位,C3系列觸摸屏。

    1 行業介紹

    磁鐵包裝設備(Magnetpackingequipment),是由上料部、理料部、視覺檢測,正反面分道、正反面理料,充磁和包裝組成。上料部提供磁鐵產品的上料控制;理料是把提升上來的磁鐵進行整理成直道運行;視覺檢測是通過智能相機來判斷磁鐵的正反面;視覺檢測后通過正反面分道進行對產品的分類;正反面理料是把產品從水平整理位垂直運行;充磁是把無磁的磁鐵進行充磁;包裝是通過檢測和人工進行產品包裝。

圖1 磁鐵包裝設備

    2 系統設計方案

    2.1 方案背景

    磁鐵包裝設備目前市場上使用的控制系統方案為PLC+HMI+智能相機;這樣的設備一般都是西門子的PLC以及HMI,由于西門子成本很高,然而永宏經濟功能型PLC的性價比相對于西門子品牌產品較高,所以永宏功能型PLC在磁鐵包裝設備中的應用前景很好。磁鐵包裝設備方案如表2-1。

表2-1磁鐵包裝設備方案

    2.2 客戶需求

    根據客戶要求,磁鐵包裝設備動作需要達到以下功能分別為:自動補料、快速理料、準確識別磁鐵正反面、快速分揀、參數可調要求如表2-2。

表2-2磁鐵包裝設備具體功能要求

    2.3 解決方案

    磁鐵包裝設備需要用對磁鐵整理進入智能相機(視谷圖像),相機進行拍照識別磁鐵正反面,步進電機進行快速分道,氣缸進行整理材料控制。根據設備工藝要求,該方案主要包括系統硬件設計和系統軟件設計;其中系統硬件設計包括產品配置、設施結構和電氣控制三部分,系統軟件包括流程控制、I/O配置和程序設計等三部分;磁鐵包裝設備設計參數如表2-3;實物圖如圖2-1。

表2-3磁鐵包裝設備設計參數

圖2-1磁鐵包裝設備實物效果圖

    基于上述各項技術指標,磁鐵包裝設備方案架構如圖2-2;本方案控制系統采用永宏功能型FBS系列PLC控制器,控制整體設備的動作流程;采用步進系統,充磁線圈,氣缸,控制固態進行設備電容的充電及放電(充磁或者停機放電);上位機采用永宏C3系列HMI操作界面,提供操作畫面、參數畫面、手動畫面等畫面,用戶需根據產品的需求對各參數進行的設置。

圖2-2磁鐵包裝設備方案架構圖

    3 系統硬件設計

    3.1 硬件配置

    磁鐵包裝設備硬件由永宏FBS-60MCT2-AC*1PLC控制器、永宏C3觸摸屏、視覺傳感器(智能相機)、步進系統以及國產風機和外圍輸入輸出線路(包括按鈕和指示燈等)組成。磁鐵包裝設備硬件清單如表3-1;磁鐵包裝設備硬件配置如圖3-1。

表3-1磁鐵包裝設備硬件明細表

圖3-1磁鐵包裝設備硬件配置圖

    3.2 機械結構

    磁鐵包裝設備的整體結構主要由四部分組成:上料,理料盤,視覺檢測,分道處理,磁鐵豎立處理(立磁),磁鐵正反面理料及充磁和包裝。磁鐵包裝設備結構解析如圖3-2。

圖3-2磁鐵包裝設備整體結構解析圖

    3.3 電氣控制

    磁鐵包裝設備的電氣控制采用永宏PLC作為設備核心控制單元,實現對步進系統、視覺檢測、氣動元件等執行單元的控制。磁鐵包裝設備PLC接線原理如圖3-3-1(具體輸入輸出信息請參見PLC程序批注),PLC電氣控制柜接線如圖3-3-2。

圖3-3-1磁鐵包裝設備電氣控制原理圖

圖3-3-2磁鐵包裝設備電氣控制柜接線圖

    4 系統軟件設計

    4.1 工藝流程

    磁鐵包裝設備的工藝流程主要包括三部分:前段(上料、理料盤),中段(視覺檢測、正反面理料),后段(正反面充磁和包裝)。磁鐵包裝設備工藝流程如圖4-1-1。

圖4-1-1磁鐵包裝設備工藝流程圖

    4.2 控制流程

    磁鐵包裝設備的控制流程如圖4-2-1。

圖4-2-1磁鐵包裝設備流程圖

    4.3 PLCI/O點配置

    根據磁鐵包裝設備的工藝流程和控制要求,將永宏PLC程序I/O點配置;以下是磁鐵包裝設備永宏PLC輸入點配置如表4-3-1,輸出點配置表如表4-3-2。

表4-3-1磁鐵包裝設備PLC輸入點配置表

表4-3-2磁鐵包裝設備PLC輸出點配置表

4.4 PLC功能指令應用

    4.4.1 伺服定位指令

    永宏PLC針對伺服定位功能指令(FUN140,FUN141,FUN143,FUN147),永宏PLC伺服參數表格指令FUN141如圖4-4-1,本指令配合FUN140作定位控制使用.設置參數如表4-4-2.

    永宏PLC伺服定位指令FUN140如圖4-4-3,HSPSO(FUN140)指令的NC定位程序是以文字的程序書寫方式來編輯;每一個定位點我們稱為一步(含輸出頻率、動作行程、轉移條件),一個FUN140最多可編250步定位點,每一步定位點需占用9個緩存器。(詳細的應用請參考第13章〝FBs-PLC的NC定位控制)。將定位程序存在緩存器最大好處是,如果結合人機作機臺操作設定,則可將定位程序存入人機,更換模具時,可直接由人機操作存取當前模具的定位程序。指令設置參數程序如圖4-4-4。

表4-4-1永宏PLCFUN141伺服參數指令

表4-4-2永宏PLCFUN141伺服參數表格

表4-4-3永宏PLCFUN140NC定位指令

圖4-4-4永宏PLCFUN140NC定位表格

    4.5 HMI畫面設計

    4.5.1 流程圖畫面

    磁鐵包裝設備的功能選擇畫面主要用于操作界面、參數設定、報警信息和歷史數據的自由切換。磁鐵包裝設備操作畫面如圖4-5-1。

圖4-5-1磁鐵包裝設備操作畫面

圖4-5-2磁鐵包裝設備操作畫面

    5 結論(實施結果)

    通過現場調試,磁鐵包裝設備均能夠達到客戶對生產效率及速度的要求;對于從而高性價比的永宏PLC在磁鐵包裝設備中得到了很好的應用。

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