1、行業介紹

點數機可以將整疊片狀產品（如：卡片、游戲卡、兌獎卡、合格證、明信片賀卡、掛牌、包裝袋、未成形紙盒、標簽、信封、紅包、A4紙等）、折疊狀產品（如：說明書、宣傳海報等）、本狀產品（如：說明書、卡片書、筆記本等）自動分開，成單個傳送到輸送帶上。它既能夠單獨作為分卡、計數使用；亦可以輕松整合到一些相關聯的設備中作自動配卡、分卡、計數使用，也可以配合各種包裝設備在包裝線上使用，如：枕式包裝機、立式包裝機、封箱機、自動輸送機、自動收縮包裝機等。

2、系統設計方案

2.1方案背景

隨著包裝行業的不斷發展，設備自動化程度越來越高；自動點數機的速度效率也越來越高；而多套點數機配合形成點數流水線，實現產品點數與分配，整合包裝一條龍系統也成為業界常態。設備廠商均不斷致力于升級設備系統，以更加適應實際市場需求。

2.2客戶需求

客戶原有點數機為PLC單機程序設計，只適用于單臺點數機工作，聯動下各站體間的協同動作不好實現。客戶希望設計出最多32臺點數機協同發卡先提系統；可根據實際需求任意組合搭配工作站點點數發卡而不需要更改系統線路；形成智能配卡包裝流水線。

2.3解決方案

采用一套B1-24MT2-AC主機加配一個B1-CM5通訊模塊做主站，獨立于各點數機個體之外，實現整體邏輯的處理與判斷，動作的協調控制。各點數機個體采用B1-14MT25-AC主機自帶485通訊口與主控CPU通訊連接做從站。各從站通過站號做識別，并更具控制需求進行發卡NC控制、點數，報警反饋等系列處理。（在通訊站點每大于16個時增加一臺FBS-CM5R通訊中繼器進行485信號的放大。）各站PLC各配一臺HMI做操作界面方便客戶進行相應操作與調整。

3、系統硬件設計

3.1硬件配置

根據控制需求，系統硬件配置如下：

圖3-1硬件配置示圖

3.2設備結構

該設備分由多臺點數機個體加上主機輸送線組成；各站點數機即可以作為單機獨立工作，也可以接入自動化線體以配合作業。點數機單機主體結構夠為一軸定位輸送單元，一般通過皮帶機構輸送；出料檢測機構，識別點數數據并作停送與否的檢知。

圖3-2整體設備結構圖

3.3電氣控制

主要檢測部件：

主要檢測部件為光釬電眼，其既作為點數計數作用，還兼顧著點數機發卡與停發動作的觸發。通過下降沿檢知發卡數目與完成與否，通過上升沿檢知下一張卡是否預送到位。PLC內部通過輸入點中斷來實現快速動作。

主要控制部件：

主要控制部件為步進或伺服，每站每次發卡數量設定完成后，主機皮帶位置落入發卡位時，對應站伺服進行一定數量的發卡；數目到達后再預送一張于出口處等待下次發卡信號。若出現缺料、卡料等問題則自動報警停機。

圖3-3-3控制柜圖

整個線體由多臺點數機組成，調試過程中主要先實現單機動作的調試，而后通過主機輸送編碼器配合發卡位置，協調各站設備統一動作，從而實現不同卡種的配合發卡。

4、系統軟件設計

4.1工藝流程

主機控制流水線鏈條動作，編碼器做位置反饋。各點數機置于不同工位，通過其內部站號識別其工位與所需動作。比如鏈條走一格，僅從站1需發卡其他站不動作，第二格時僅從站1與從站2動作。直到格數達到所有站后方整體發卡。發卡完成以及預送卡的完成均通過外部輸入點中斷實現快速響應。

4.2控制流程

圖4-2控制流程圖

4.3PLC功能指令應用

永宏PLC具備簡單高效的通訊指令，利用永宏PLC的PORT2模式3，可以在多臺永宏PLC間進行高速的數據共享，從而簡化外部線路，提高系統靈活度。無需人為編寫分時復用通訊程序，將所需共享內容建立在主站FUN151通訊表格內即可，大大提高了編程效率。

圖4-3-1功能指令圖-FUN151

5、結論

5.1重點難點解決

本系統重點在于流水線進行不同產品的點數包裝時所需要的協作站數不同，而線體各站間如果進行線路物理連接，則走線復雜且維護比較困難；如果采用一般的通訊方式則速度比較慢，甚至有些站點切除后會造成數據讀寫延遲嚴重。采用永宏PLC的CPU-LINK模式貢獻數據則解決了這個問題，不需要的站點只需要在主站觸摸屏上進行切除操作，則無論實際設備是否在線，均不影響動作。

5.2實施結果

設備組網聯調，運行良好。生產過程斷電等異常情況下，系統記錄已發卡的情況，繼續生產時接著動作，避免中斷后產生廢料情況。即使有站點設備不良，只需將多余的站點接入網絡并設定好替換站號，其可自動識別條件進行相應動作，系統通用性強，設備維護簡單而高效。

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