闽台永宏PLCB1通讯扩展模块大陆代理商

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引言厦门晶鼎自动化科技有限公司代理永宏产品在纺织行业清花设备
       纺织行业清花设备是集机、电、气等**于一体的纺织机械设备。作为各种纺织工艺流程的前纺设备，在提高纺织产品档次与质量中起着重要作用。纺织行业是 传统老行业，纺织厂老设备居多，传统设备均采用继电器控制系统，长期以来电气故障率高的问题一直没有解决。目前，在**上已普遍采用PLC及变频控制技术 取代继电器控制技术.传统的清花工序(非自动化程度高的新设备)的电气控制在纺织企业中是比较复杂的,而且电气故障也是较多的。对清花工序进行电气改造, 引入PLC及变频自动控制系统意义很大。采用国产永宏(FATEK)PLC及变频控制系统改造清花生产线以后具有高产量、高除杂效率、高自动化等特点，在 生产使用中体现了其设计合理，工艺性能好，机电一体化水平高。经不懈地改进、完善和提高开棉设备的设计和制造水平，缩短了我国开棉设备与**水平的差 距。
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图1 清花生产线工艺示意图
（1）开松工序：把原料包中压紧的纤维块松解成较小的纤维束，同时避免纤维的损伤和杂质的碎裂。 
（2）除杂工序：原料中大部分的杂质和疵点以及部分短绒，同时避免可纺纤维的损耗。 
（3）混和工序：使不同成分、不同等级的原料充分混和，保证成纱质量的均匀一致。 
（4）成卷工序：均匀喂给，制成一定重量和长度的纤维卷，以满足下道工序的需要。 
        开清棉机械按其功能划分有：开棉机械如自动抓棉机、棉箱给棉机等，其主要作用是开棉和给棉，无明显的除杂作用；混棉机械如多仓混棉机、混棉帘等，其主要作 用是完成原棉的混和；开清棉机械如双辊轴流开棉机、豪猪式开棉机、单成卷机、锯齿辊筒清棉机等，其主要作用是开松原棉和杂质。一台好的开清棉应具 有工艺流程短，适纺性强，工作效能高等特点。整套设备由几台不同功能的单机组成开清棉联合机，基本的设备配置为：圆盘式抓棉机(2台)→除金属装置→六 辊筒开棉机(附A045型凝棉器)→多仓混棉机→豪猪式开棉机(附A045型凝棉器)→豪猪式开棉机(附AO45型凝棉器)→二路电气配棉器→双棉箱给棉 机(附AO45型凝器)(2台)→单成卷机(2台)。
2 清花工艺与PLC技术
2.1 清花生产线工艺流程介绍 
开清工序，是纺纱工艺流程中的道工序，加工对象主要是轧棉厂或化纤制造厂运来的原料包。其主要作用是：对原棉进行开松、除杂、混和并制成厚度均匀的棉卷或输出流量均匀的棉流，供梳棉机使用。其主要任务如图1所示。
2.2 PLC清花线控制技术路线 
        清花生产线原设计采用继电器控制系统，故障率高，维修量很大,运行效率较低，同时因为前后各供棉电机没有变频调速，不能连续供棉，严重影响设备正常运行。改造前各个控制设备分散排列,操作也为不便,改造前部分继电器控制的部分电路原理图如图2所示。 
        PLC成为工业领域内高可靠性计算机程序控制系统的代名词。将继电器控制系统用PLC代替，故障率显著降低，可靠性提高，很受欢迎。通过对清花电气线路和 装置的改造来保证电气设备;通过电气方案的改进设计来满足工艺流程的要求;通过关键点电气装置的增设来保证和提高清棉工段的产品质量.该系统利用 程序实现模糊算法和控制策略,与位移传感器、电流变换频率调节装置及电机等组成实时数据采集和控制系统,替代原来的铁炮拨叉调速系统,对清花成卷机的给棉 罗拉转速进行调节,使给棉罗拉在单位时间输出的棉量保持恒定.经过现场实际运行后表明,提高了系统的精度和动态特性,降低了棉卷不匀率,控制效果良好.纺 织机械应用了自动化技术后机构简化，性能改善，质量提高，操作方便，提升了设备的档次和水平。电气控制系统采用PLC、变频技术，使系统操作和工艺调整较 加简单快捷；人机界面对话、故障自动诊断等功能使系统管理维护较有效；重物、金属、火星和纤维探测技术的应用，使系统有**；气压控制技术、连续 喂给技术和自调匀整技术的应用，使系统生产运行较加稳定可靠。 
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                图2 原清花继电器控制系统部分原理
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1 引言
可编程控制器(PLC)，是集自动控制技术、计算机技术、和通讯技术为一体的高科技产品。具有可靠性高，功能齐全，使用灵活方便等优点。
本文介绍的是应用可编程控制器(永宏PLC)、人机界面(日本Digital触摸屏)、伺服系统(松下伺服)来实现磨床的自动化改造。
传统的普通磨床在一定的使用年限以后，其定位系统会受到很大程度的损坏，将会影响加工的精度，基于此问题，对其进行改造时其定位控制装置的选择就显得 尤为重要，永宏PLC的NC定位功能较其它PLC较精准(本例精度可达0.01mm)，且程序的设计和调试相当方便。因此，我公司选用永宏PLC作为磨床 自动化改造的定位控制部分。
2 控制系统简介
系统的结构框图如图1所示，整个系统由三部分组成:(1)操作部分(人机界面):用于操作、设置磨削参数、显示磨床运行状况、故障报警;(2)控制部分(永宏PLC):主要控制磨床的定位;(3)执行部分(伺服电机及伺服驱动器)。
图1
图1 系统的结构框图
3 系统示意图
具体功能及动作要求如下:
(1) 初始(开机瞬时):当伺服放大器主电源接通2ms后，伺服放大器回馈一信号至PLC(X4)[S-RDY 伺服准备]，此时如果没有:伺服ALM(X5)、上**程LS1(X10)或下**程LS2(X11)，则PLC延时1s输出一信号[SRV-ON(Y4)] 给伺服放大器。也就是说只有当没有:伺服报警ALM(X5)、上**程LS1(X10)或下**程LS2(X11)时，伺服系统才可做下面的动作。
(2) 点进与点退:点进、点退的速度(120.000mm/min~180.mm/min)，行程(0.001mm~500.000mm)均由人机界面设定;当 在LS3~LS1行程内时,如图2所示.。点进、点退只能以0.120mm/min的速度运动，当点退至LS3时，点退以0.100mm/min的速度运 动，利用Z相脉冲作高速计数，计数到，点退停;当按点进时，正向向下慢行，利用A相脉冲高速计数，计数到，点进停;此时可用人机界面上的清除键清除偏差计 数器，并将此时位置设为原点。
图2
图2 系统示意图
(3) 回原点(SB4旋至手动[MAN]时有效):回原点速度在人机界面上设定，当回原点到LS3时，磨头主轴继续作慢速反向向上运动，计Z相脉冲，计数到，处 理中断子程序:正向向下慢行，同时计A相脉冲，计数到，停止脉冲输出;同时发出清零信号，伺服之CL有效。
(4) 自动(SB4打到自动时有效):按人机界面上的启动键，磨头主轴以设定的快进速度、快进行程正向向下运动。当完成快进行程后，转为慢进，此时LS4每发1 个脉冲，磨头以设定的慢进速度、慢进行程向下进给一次;此时若按人机界面上的暂停键，可停止输出脉冲，再按暂停键，恢复输出脉冲。当完成工作行程时，停止 输出脉冲。按人机界面上的返回键(或自动返回设定为ON时)，此时磨头以快速回原点，过程与手动回原点类似。
(5) 报警:人机界面上的报警信号灯闪烁，历史报警表将会记下每次报警的时间，同时蜂鸣器"嘟…嘟…"作响，且伺服自动停;只有故障消除后，方可消除报警信号，再按报警识别键，即可在历史报警表中将该报警记录。
4 定位功能说明
三段速度图如图3所示,伺服命令如图4所示,伺服命令表格如图5所示。
图5中的第1步:脉冲频率=10kHz，正转20000个单位，动作完成GOTO NEXT。
第2步:脉冲频率=50kHz，正转60000个单位, 动作完成GOTO NEXT。
第3步:脉冲频率=3kHz，正转5000个单位, 等待X0 ON，重新由第1步开始。
图3
图3 三段速度图图4
图4 伺服命令图5
图5 生成的表格
5 结束语
PLC系统的NC定位功能在本例中占有重要的地位，只有选择合适的PLC才能使定位达到预期的效果。
 

(FATEK)永宏PLC-FBS小型机主要机型有:MA / MC / MN三种机型,经济型的有B1/B1Z/两种机型主要型号有: 
重要通知：FBS-PLC系列型号较变通知!!! 
MA(经济型主机):FBS-14MAR、FBS-20MAR、FBS-24MAR、FBS-32MAR、FBS-40MAR、FBS-60MAR、
              FBS-14MAT、FBS-20MAT、FBS-24MAT、FBS-32MAT、FBS-40MAT、FBS-60MAT. 
MC(高功能主机):FBS-14MCR、FBS-20MCR、FBS-24MCR、FBS-32MCR、FBS-40MCR、FBS-60MCR、
              FBS-14MCT、FBS-20MCT、FBS-24MCT、FBS-32MCT、FBS-40MCT、FBS-60MCT. 
MN(经济型主机):FBS-20MNR、FBS-32MNR、FBS-44MNR. 
B1（经济型主机）B1-10MR2-D24，B1-14MR2-D24，B1-20MR2-D24，B1-24MR2-D24，B1-32MR2-D24，B1-40MR2-D24，B1-60MR2-D24
                B1-10MR25-D24，B1-14MR25-D24，B1-20MR25-D24，B1-24MR25-D24，B1-32MR25-D24，B1-40MR25-D24，B1-60MR25-D24
                B1-10MR2-AC，B1-14MR2-AC，B1-20MR2-AC，B1-24MR2-AC，B1-32MR2-AC，B1-40MR2-AC，B1-60MR2-AC
                B1-10MR25-AC，B1-14MR25-AC，B1-20MR25-AC，B1-24MR25-AC，B1-32MR25-AC，B1-40MR25-AC，B1-60MR25-AC
                B1-10MT2-D24，B1-14MT2-D24，B1-20MT2-D24，B1-24MT2-D24，B1-32MT2-D24，B1-40MT2-D24，B1-60MT2-D24
                B1-10MT25-D24，B1-14MT25-D24，B1-20MT25-D24，B1-24MT25-D24，B1-32MT25-D24，B1-40MT25-D24，B1-60MT25-D24
                B1-10MT2-AC，B1-14MT2-AC，B1-20MT2-AC，B1-24MT2-AC，B1-32MT2-AC，B1-40MT2-AC，B1-60MT2-AC
                B1-10MT25-AC，B1-14MT25-AC，B1-20MT25-AC，B1-24MT25-AC，B1-32MT25-AC，B1-40MT25-AC，B1-60MT25-AC
永宏PLC的主要特点:
(1) 体积**小--小体积90mm(W)*60mm(L)*80mm(H).
(2) 机型齐全--10点、14点、20点、24点、32点、40点、44点及60点主机及多种扩充机/模块.
(3) 功能**强--整合各种功能于一晶片，功能媲美中大型PLC.
(4) 价格具竞争力--采用SoC设计，大幅降低体积与成本，竞争力佳.
(5) 10多年研发生産技术积累造了今日的高可靠、高稳定性，使用者遍布**
(6) 速的脉冲输出是同步,定位,飞剪佳的解决方案(单机大4轴控制,单点20k,200k,920k高速脉冲灵活选择)
(7) 功能强大的通讯语言可轻易达到与智能型外围设备...(可与变频器/温控仪/触摸屏/微型打印机/步进电机等通讯)
(8) **业界的通讯功能,速度可达921.6kbps,单机多可达5个通讯口,支持多样化通讯接口(RS232,RS485,USB,Ethernet等)
(9) 单机多4点高速脉冲宽度调变（HSPWM）输出，高频率达184KHz
(10) 平均执行时间0.33u S /顺序指令，开关量大512点，模拟量大128点

1 引言
随着微机技术的不断深入发展,以微机技术为基础的可编程控制器(Programmable Logical Controller)也在不断地发展和成熟,它以其可靠性较高、能经受恶劣环境的考验、功能强大和使用简单方便等巨大优越性,迅速**工业自动控制领 域,成为工业自动控制的产品.在印刷包装行业中应用尤其**.在当今竞争日益激烈的市场经济中,各印刷包装机械厂家为赢得较广泛的客户群,他们在成本 控制、系统稳定性和流程控制等上花大力气,以求得在众多的竞争对手中**优势.本文着重介绍了一种基于PLC的全自动立式包装机控制系统,对控制系统中传 动系统设计和PLC程序设计做详细的介绍. 
2系统硬件设计
本控制系统主要介绍的是利用可编程控制器、人机界面、伺服电机实现立式包装机全自动稳定可靠运行,达到准确控制,提高产量和降低成本的目的.
根据现场生产要求,该控制系统主要由三部分组成:
控制部分: 闽台永宏电机股份公司的FATEK可编程控制器(PLC);
操作部分:闽台泉毅电子公司的HITECH PWS1711-STN2人机界面(HMI),
执行部分:单片型给料机、日本松下伺服电机、普通打印机、长封/端封汽缸、给膜电机、
切刀、点切线刀. 给等各一台(个).
系统结构框图下图1.1所示.
2.1系统控制部分
系统关键的控制器PLC选用的是闽台永宏电机股份公司的FATEK MA系列FBs-40MAT机型,永宏*四代小型机FBs系列是一种有很高性能和价格比的可编程控制器,由于其结构紧凑小巧,执行速度快,功能强大及价格 低廉等特点,符合本系统各方面要求.在该系统中,永宏表格式的伺服控制编程方式简而易己地实现了伺服控制,其高速脉冲直接驱动伺服电机.I/O点分配如 下:
2.2系统操作部分
人机界面选用的是闽台泉毅电子公司的HITECH PWS1711-STN2机型,该产品取代了传统的面板控制功能,大大节省了PLC的I/O点,减少了故障率,能实现数字设定,信息显示,功能设定等,信息画面简单实现,方便快捷达到自动控制的目的.
2.3系统执行部分
1 给料机系统
给料机系统主要由自动供料器和称重装置组成.
自动供料器按照设定转速来决定其生产袋数.其转速则由变频器编程控制设定的赫兹数来决定,对应的赫兹-转速如图1.3所示.当设定30.3Hz时,则自动送料器以60转/分的速度旋转.
称重装置又称连锁信号装置,用于与机器相连,其结构原理如图1.4所示.其中装入信号(下落请求信号)为可变脉冲宽度(一般100 ms),下落信号(移交结束信号)为设定脉冲宽度大于100 ms信号. 
2 伺服电机
执行机构伺服驱动电机采用日本松下MSMAO42A1A系列,该机构以小惯量MSMA型配合普通电机带动和导引包装膜来代替传统的大惯量伺服驱动电机 直接带动包装膜,达到了降低成本的目的.伺服系统采用位置控制方式,在控制器表格设置中,设定了良好的速度,加减速时间,脉冲数及正反转等参数,使伺服电 机达到了良好的运行性能.
3 控制系统主要工艺流程
根据现场生产需要,设计如下系统控制流程,如图1.2所示.
4 系统软件设计与实现
系统软件由两方面组成,即人机交互界面ADP程序主控PLC程序.ADP程序完成操作人员同PLC之间的对话,主要是各个操作画面之间的相互切换和每个操作画面各个按键动作所对应的PLC程序的控制位.
1)系统逻辑控制设计
系统在程序设计中采用周期时间控制,对执行机构输出设定延时时间和动作时间,如下图A所示,并设定动态图直接反映周期内的延时和动作时间,设置**出范围或者错误将在动态图中直接看出,如下图B所示,控制直观,易于实现,减少了产品种类不同要求的调试时间.
2)系统控制功能设计
本程序考虑到系统功能全面性,设定了如下图C所示的功能条件设定画面,满足了产品多样性要求; 而下图D所示的运转控制及状态显示界面很好地达到了系统作业要求.
5 结束语
本文所设计的系统简单,易于操作,加工产品范围广,产量与同类产品有很大程度上的提高, 袋长范围可随需要设定,或由色标决定.每分钟可生产袋长450mm大60袋之多,袋宽可随导膜变更部分而定,且包装产品可以是块状,颗粒状和粉末状等.系 统采用配方控制,每一种产品参数可调用可更改.本系统经过一年多的现场运行及完善,与其它同类系统相比,系统故障率低,稳定性高,产品次品率低,耗电量大 大降低,是一种环保节能型系统.

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