1、行業(yè)介紹

點(diǎn)數(shù)機(jī)可以將整疊片狀產(chǎn)品（如：卡片、游戲卡、兌獎(jiǎng)卡、合格證、明信片賀卡、掛牌、包裝袋、未成形紙盒、標(biāo)簽、信封、紅包、A4紙等）、折疊狀產(chǎn)品（如：說明書、宣傳海報(bào)等）、本狀產(chǎn)品（如：說明書、卡片書、筆記本等）自動(dòng)分開，成單個(gè)傳送到輸送帶上。它既能夠單獨(dú)作為分卡、計(jì)數(shù)使用；亦可以輕松整合到一些相關(guān)聯(lián)的設(shè)備中作自動(dòng)配卡、分卡、計(jì)數(shù)使用，也可以配合各種包裝設(shè)備在包裝線上使用，如：枕式包裝機(jī)、立式包裝機(jī)、封箱機(jī)、自動(dòng)輸送機(jī)、自動(dòng)收縮包裝機(jī)等。

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1方案背景

隨著包裝行業(yè)的不斷發(fā)展，設(shè)備自動(dòng)化程度越來越高；自動(dòng)點(diǎn)數(shù)機(jī)的速度效率也越來越高；而多套點(diǎn)數(shù)機(jī)配合形成點(diǎn)數(shù)流水線，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品點(diǎn)數(shù)與分配，整合包裝一條龍系統(tǒng)也成為業(yè)界常態(tài)。設(shè)備廠商均不斷致力于升級(jí)設(shè)備系統(tǒng)，以更加適應(yīng)實(shí)際市場(chǎng)需求。

2.2客戶需求

客戶原有點(diǎn)數(shù)機(jī)為PLC單機(jī)程序設(shè)計(jì)，只適用于單臺(tái)點(diǎn)數(shù)機(jī)工作，聯(lián)動(dòng)下各站體間的協(xié)同動(dòng)作不好實(shí)現(xiàn)?？蛻粝ＭO(shè)計(jì)出最多32臺(tái)點(diǎn)數(shù)機(jī)協(xié)同發(fā)卡先提系統(tǒng)；可根據(jù)實(shí)際需求任意組合搭配工作站點(diǎn)點(diǎn)數(shù)發(fā)卡而不需要更改系統(tǒng)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(jī)加配一個(gè)B1-CM5通訊模塊做主站，獨(dú)立于各點(diǎn)數(shù)機(jī)個(gè)體之外，實(shí)現(xiàn)整體邏輯的處理與判斷，動(dòng)作的協(xié)調(diào)控制。各點(diǎn)數(shù)機(jī)個(gè)體采用B1-14MT25-AC主機(jī)自帶485通訊口與主控CPU通訊連接做從站。各從站通過站號(hào)做識(shí)別，并更具控制需求進(jìn)行發(fā)卡NC控制、點(diǎn)數(shù)，報(bào)警反饋等系列處理。（在通訊站點(diǎn)每大于16個(gè)時(shí)增加一臺(tái)FBS-CM5R通訊中繼器進(jìn)行485信號(hào)的放大。）各站PLC各配一臺(tái)HMI做操作界面方便客戶進(jìn)行相應(yīng)操作與調(diào)整。

3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1硬件配置

根據(jù)控制需求，系統(tǒng)硬件配置如下：

圖3-1硬件配置示圖

3.2設(shè)備結(jié)構(gòu)

該設(shè)備分由多臺(tái)點(diǎn)數(shù)機(jī)個(gè)體加上主機(jī)輸送線組成；各站點(diǎn)數(shù)機(jī)即可以作為單機(jī)獨(dú)立工作，也可以接入自動(dòng)化線體以配合作業(yè)。點(diǎn)數(shù)機(jī)單機(jī)主體結(jié)構(gòu)夠?yàn)橐惠S定位輸送單元，一般通過皮帶機(jī)構(gòu)輸送；出料檢測(cè)機(jī)構(gòu)，識(shí)別點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)并作停送與否的檢知。

圖3-2整體設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

3.3電氣控制

主要檢測(cè)部件：

主要檢測(cè)部件為光釬電眼，其既作為點(diǎn)數(shù)計(jì)數(shù)作用，還兼顧著點(diǎn)數(shù)機(jī)發(fā)卡與停發(fā)動(dòng)作的觸發(fā)。通過下降沿檢知發(fā)卡數(shù)目與完成與否，通過上升沿檢知下一張卡是否預(yù)送到位。PLC內(nèi)部通過輸入點(diǎn)中斷來實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作。

主要控制部件：

主要控制部件為步進(jìn)或伺服，每站每次發(fā)卡數(shù)量設(shè)定完成后，主機(jī)皮帶位置落入發(fā)卡位時(shí)，對(duì)應(yīng)站伺服進(jìn)行一定數(shù)量的發(fā)卡；數(shù)目到達(dá)后再預(yù)送一張于出口處等待下次發(fā)卡信號(hào)。若出現(xiàn)缺料、卡料等問題則自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。

圖3-3-3控制柜圖

整個(gè)線體由多臺(tái)點(diǎn)數(shù)機(jī)組成，調(diào)試過程中主要先實(shí)現(xiàn)單機(jī)動(dòng)作的調(diào)試，而后通過主機(jī)輸送編碼器配合發(fā)卡位置，協(xié)調(diào)各站設(shè)備統(tǒng)一動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)不同卡種的配合發(fā)卡。

4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1工藝流程

主機(jī)控制流水線鏈條動(dòng)作，編碼器做位置反饋。各點(diǎn)數(shù)機(jī)置于不同工位，通過其內(nèi)部站號(hào)識(shí)別其工位與所需動(dòng)作。比如鏈條走一格，僅從站1需發(fā)卡其他站不動(dòng)作，第二格時(shí)僅從站1與從站2動(dòng)作。直到格數(shù)達(dá)到所有站后方整體發(fā)卡。發(fā)卡完成以及預(yù)送卡的完成均通過外部輸入點(diǎn)中斷實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

4.2控制流程

圖4-2控制流程圖

4.3PLC功能指令應(yīng)用

永宏P(guān)LC具備簡(jiǎn)單高效的通訊指令，利用永宏P(guān)LC的PORT2模式3，可以在多臺(tái)永宏P(guān)LC間進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)共享，從而簡(jiǎn)化外部線路，提高系統(tǒng)靈活度。無需人為編寫分時(shí)復(fù)用通訊程序，將所需共享內(nèi)容建立在主站FUN151通訊表格內(nèi)即可，大大提高了編程效率。

圖4-3-1功能指令圖-FUN151

5、結(jié)論

5.1重點(diǎn)難點(diǎn)解決

本系統(tǒng)重點(diǎn)在于流水線進(jìn)行不同產(chǎn)品的點(diǎn)數(shù)包裝時(shí)所需要的協(xié)作站數(shù)不同，而線體各站間如果進(jìn)行線路物理連接，則走線復(fù)雜且維護(hù)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(diǎn)切除后會(huì)造成數(shù)據(jù)讀寫延遲嚴(yán)重。采用永宏P(guān)LC的CPU-LINK模式貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)則解決了這個(gè)問題，不需要的站點(diǎn)只需要在主站觸摸屏上進(jìn)行切除操作，則無論實(shí)際設(shè)備是否在線，均不影響動(dòng)作。

5.2實(shí)施結(jié)果

設(shè)備組網(wǎng)聯(lián)調(diào)，運(yùn)行良好。生產(chǎn)過程斷電等異常情況下，系統(tǒng)記錄已發(fā)卡的情況，繼續(xù)生產(chǎn)時(shí)接著動(dòng)作，避免中斷后產(chǎn)生廢料情況。即使有站點(diǎn)設(shè)備不良，只需將多余的站點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)并設(shè)定好替換站號(hào)，其可自動(dòng)識(shí)別條件進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，系統(tǒng)通用性強(qiáng)，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單而高效。

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