基于HMI＋PLC＋SERVO的台达控制方案在牙膏封盖机上的应用
日期：2006-10-11 23:58:42 来源：本站整理
点击： 作者：未知
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摘 要：本文主要讨论了牙膏封盖机控制系统中的人机界面与可编程序控制器和伺服系统之间的相关通讯和数据交换问题，它可使伺服系统的响应速度能与机械的扭矩限制相匹配，以实现在牙膏封盖机上对牙膏封装工艺的要求。
关键词：人机界面 PLC 伺服系统 通讯功能 响应速度 扭矩限制
Abstract: The paper mainly discussed the related problems of communication and data exchange in control system for toothpaste close over machine among human machine interface, programmable controller and servo system. And it is able to make the good match between mechanism torque limitation and response speed of servo system so as to realize the demand of toothpaste close over technics for toothpaste close over machine.
Key words: Human machine interface Programmable controller Servo system Communication function
[中图分类号] TP273 [文献标识码] B 文章编号
1 引 言
牙膏封盖机是一个机电一体化的产品，其核心是控制系统。该控制系统方案基于DELTA（台达）AE系列人机界面、 SS系列PLC、ASD－A伺服系统等产品的有机组合，借助其产品的数据通讯功能能够很灵活地构造控制方案，它相对于传统的D/A模拟量控制具有可靠性更高，控制更精准的优点。以下重点讨论各系统如何利用通讯功能以实现其间的数据交换和如何使伺服系统的响应速度和机械的扭矩限制相匹配，以实现在牙膏封盖机上的牙膏封装工艺要求。
2 牙膏封盖机的工艺要求和机械结构
牙膏封盖机是牙膏包装生产线上的关键性设备，主要用于牙膏灌装后的封盖动作，其工艺要求如下：（1）封装速度能够配合前端灌装生产线的送料速度，实现封装速度可以调节；（2）能够对牙膏的封盖扭力进行设定，并只有在封装扭力达到设定值后才能继续封装，以保证牙膏盖的封装质量；（3）能够对来料的相关参数进行检测，并实现自动送料。牙膏封盖机的机械结构如图1所示。
图1 牙膏封盖机的机械结构示意图 3控制系统的硬件配置和功能设计
通过对整个机械工艺特点和功能要求的分析，确定程序控制单元采用PLC实现，HMI人机界面作为监控单元，选择SERVO驱动单元作为速度和扭力控制单元，以满足整个机械的电气控制硬件要求，其电气系统控制硬件架构如图2所示。
图2 电气控制系统硬件架构
1）PLC程序控制单元
程序控制单元采用DELTA SS系列小型PLC，其主要特点有：
（1）体积小巧，成本更低；
（2）14点主机设计，8点数字输入和6点晶体管输出；
（3）内建RS232和RS485双通讯端口，可以采用通讯方式读取HMI设定数据。
PLC I/O点规划如表1所示，PLC与HMI关联M辅助继电器定义如表2所示。
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Abstract: The paper mainly discussed the related problems of communication and data exchange in control system for toothpaste close over machine among human machine interface, programmable controller and servo system. And it is able to make the good match between mechanism torque limitation and response speed of servo system so as to realize the demand of toothpaste close over technics for toothpaste close over machine.
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Key words: Human machine interface Programmable controller Servo system Communication function
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1 引 言
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牙膏封盖机是一个机电一体化的产品，其核心是控制系统。该控制系统方案基于DELTA（台达）AE系列人机界面、 SS系列PLC、ASD－A伺服系统等产品的有机组合，借助其产品的数据通讯功能能够很灵活地构造控制方案，它相对于传统的D/A模拟量控制具有可靠性更高，控制更精准的优点。以下重点讨论各系统如何利用通讯功能以实现其间的数据交换和如何使伺服系统的响应速度和机械的扭矩限制相匹配，以实现在牙膏封盖机上的牙膏封装工艺要求。
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2 牙膏封盖机的工艺要求和机械结构
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牙膏封盖机是牙膏包装生产线上的关键性设备，主要用于牙膏灌装后的封盖动作，其工艺要求如下：（1）封装速度能够配合前端灌装生产线的送料速度，实现封装速度可以调节；（2）能够对牙膏的封盖扭力进行设定，并只有在封装扭力达到设定值后才能继续封装，以保证牙膏盖的封装质量；（3）能够对来料的相关参数进行检测，并实现自动送料。牙膏封盖机的机械结构如图1所示。
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通过对整个机械工艺特点和功能要求的分析，确定程序控制单元采用PLC实现，HMI人机界面作为监控单元，选择SERVO驱动单元作为速度和扭力控制单元，以满足整个机械的电气控制硬件要求，其电气系统控制硬件架构如图2所示。
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1）PLC程序控制单元
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程序控制单元采用DELTA SS系列小型PLC，其主要特点有：
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（2）14点主机设计，8点数字输入和6点晶体管输出；
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（3）内建RS232和RS485双通讯端口，可以采用通讯方式读取HMI设定数据。
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