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台达PLC在食品脱氧剂投入机控制系统中应用
日期:2007-12-12 18:33:56 来源:中国自动化网  
点击: 作者:未知
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摘 要:SC系列PLC是台达新推出的一款S系列PLC,主要是增加了总频宽为130K的高速脉冲输出和高速计数的功能适合控制伺服系统。本文介绍基于SC系列PLC的食品机械机电自动化化系统,系统应用台达触摸屏DOP-A57GSTD+SC系列可编程控制器 DVP-12SC11T+伺服控制器ASD-A021LA+编码器ES3-06CN6941+步进电机,设备不大,但是使用的台达机电产品较全,整个系统由于控制精度高,所以调试较困难。
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关键字:食品机械投入机 触摸屏 PLC 伺服 编码器
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1 引言
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此系统属于食品机械的投入机的控制系统,系统包括触摸屏、可编程控制器、伺服、编码器、步进电机等,投入机主要功能是把呈带状脱氧剂或者是干燥剂,进行切断,然后按要求投入到包装线。在整个设备中,控制的主要要求是要切断准确,切断的位置偏差要在±5mm以内,而且要求速度可以很快,高速每分钟要达到170个;因为送料驱动使用的是步进电机,这样就会要求送料要有反馈,所以从动轮上安装了编码器做为反馈信号的来源,由于控制部件的组合以及于机械机构的联动配合问题,在调试时做了好多次软件和硬件的改进最后达到了使用要求。
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2 食品脱氧剂投入机工艺
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因为属于机械设备的系统,另外,要求精度也高一些,所以工艺过程相对复杂一些,主要要求如下:通过设定不同的料袋长度尺寸和间距,可以加工4种规格的产品;要求实际偏差不得超过±5mm;要求在连续运行时的加工速度要能达到每分钟170个;要求刀速和步进的速度都能有四个档的调整;报警上下限设定;偏差微调功能,并且显示微调值;要求有两个外部联动功能,启动不同的联动信号可以达到包装线联动的功能;要求具有生产计数的功能,可实现计数有效无效的切换。工艺过程如图1所示。
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图1工艺过程
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3 系统设计

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3.1电控系统设计
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(1)PLC系统需求分析。6个数字量输入;3个数字量输出;1个伺服控制;1个步进控制;1个由AB相的编码器发出的高速脉冲计数。
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(2)控制系统配置设计。触摸屏:台达DOPA57GSTD;PLC:台达DVP12SC11T ;伺服控制器:台达ASD-A021LA;台达编码器ES3-06CN6941;步进驱动器和电机;料检测接近开关;刀位检测接近开关;外部连动接近开关。
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触摸屏主要是用来显示和控制、报警、报警上下限设定、采集数据显示微调、报警数据显示、记录产量等;PLC主要是采集数据并计算,控制伺服电机和步进电机的动作,报警的判断和输出;伺服电机的作用是用来使切刀可以快速的切断干燥剂,并且准确的归位;步进电机的作用是快速的进料,并且进料要十分的准确;编码的作用是把从动轮的转动的实际角度采集出来,送给PLC。
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3.2控制软件功能设计
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(1)系统的功能要求。可以设定干燥剂的长度和间距,以便可以切不同规格的干燥剂;刀速和步进的速度是可设定的要能够分成几个档位,适应不同的要求;可以设定上下限报警,来控制误差的范围;显示报警画面、报警信息;报警上下限设定;具有偏差微调功能,并且显示微调值;要求有两个外部联动功能,启动不同的联动信号可以达到联动的功能;要求具有生产计数的功能,可实现计数有效无效的切换;要求具有复位功能,实现故障状态的复位;除联动外还能实现连续运行和点动的功能;
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(2)技术难点分析。在以上的功能中最重要的功能实现就是步进电机的控制,这也是最难的部分,因为干燥剂长度的准确完全依赖于步进电机所走的行程,如果单纯靠固定脉冲数来控制步进电机,那么运行一段时间后一定会出现累计误差,会使所切的干燥剂长度相同但是会切到料上,所以必须使用编码器采集回来的脉冲数作为反馈来给步进发脉冲。
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(4)HMI(触摸屏人机界面)画面设计。主页;控制画面;参数设置画面;步进速度设置画面;切刀速度设置画面;报警画面。
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(5)PLC模块设计。刀和步进速度设定;运行方式控制;复位状态控制;计数功能;伺服和步进控制;报警控制。

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