本例通過對PLC切斷機定長切斷控制系統的設計,重點介紹了高速計數功能在定長切斷中的運用。
PLC的功能模塊可執行如高速計數、定位控制、閉環控制等的特殊功能。
汽車密封件生產企業使用的擠出生產線有連續擠出、間隔切斷的特點。為了生產的連續和穩定,擠出機需要保持連續地擠出速度,而最終產片需要定長切斷包裝,所以切斷機不僅要實現定長切斷、超差分揀、自動糾偏,還需要協調連續擠出和間歇切斷的運行,不能在切斷過程中切斷或阻擋擠出工件。
工具/原料
計算機一臺
step7 編程軟件
方法/步驟
切斷機結構、工藝流程和控制要求:
① 工件緊靠測量滾輪連續擠出,編碼器與測量滾輪共軸旋轉,脈衝傳送至PLC計數並測速。
② 達到預設計數值後,壓緊氣缸驅動切斷壓板下行,壓緊工件,同時滑臺電動機驅動滑臺按照測定的速度(即工件擠出速度)向右運動。
③ 工件被壓緊後,記錄此時的計數值,並與預設值比較計算誤差,以調整預設值,計數器歸零,同時切斷氣缸驅動鋸片切斷工件。
④ 切斷完成後,壓緊氣缸驅動切斷壓板上行,鬆開工件。
⑤ 根據切斷誤差甄選產品。如果超差,則次品分揀氣缸驅動次品推板,把產品推下傳送帶,如果長度合格,則次品分揀氣缸不動作,產品隨傳送帶傳送到設備尾部收集整理,傳送帶一直運行。
⑥ 換臺電動機反轉驅動工作滑臺以最快速度回到起始位置。
切斷機結構和切斷機程序狀態轉移圖如圖所示:
硬件組態:
S7-300/400系列PLC有專門的計數模塊FM350-1、FM350-2,緊湊型CPU模塊31xC均集成專用於高速計數的DI點(C就是計數器)。
CPU集成的高速計數模塊不需要硬件組態關聯背景數據塊,功能也相對更強,故本例使用集成高速計數模塊。
啟動SIMATIC管理器,建立新項目,進入硬件配置(HW Config);
雙擊計數進入設置界面。
計數器可以工作在計數、頻率測量和脈衝寬度調製3中工作模式。
控制系統I/O分配表:
注意地址的分配,這裡輸入和輸出都是124~125。
封裝SFB47的作業功能:
SFB47的參數很多,大部分可以通過讀寫背景數據塊直接操作,部分功能需要輸入JOB_ID和JOB_VAL進行操作。鑑於JOB_ID不夠直觀,好的習慣是用FC封裝不同作業,並擴展一些功能。
就本例而言,需要輸入預設值和計數清零。指定背景數據塊DB47。
增加FC1,命名為“輸入預設值”。
增加FC2,命名為“計數清零”。
測速:使用循環中斷OB35
增加FB1,測速模塊。該模塊在循環中斷中調用,計算循環時間間隔中產生的計數值,以此作為擠出速度。
接口參數和程序如圖所示:
增加循環中斷組織塊OB35,調用測速模塊FB1。
注意事項
計數器可以工作在計數、頻率測量、脈衝寬度調製3種工作模式,其中計數又分為連續計數、一次計數和週期計數3種模式
本例選擇連續計數模式,設置門函數、比較值、滯後、硬件中斷模式。
PLC的中斷源來自外部I/O模塊的硬件中斷或是CPU模塊內部的軟件中斷,日期時間中斷、延時中斷、循環中斷及編程錯誤。