玻璃磨邊機是一種玻璃深加工設備,把粗加工成型玻璃的兩邊或者四邊經過磨輪磨制成各種各樣的邊型,以適合各種不同的應用環境,比如汽車玻璃、家用玻璃等。以前所做的玻璃磨邊機大都采用變頻器來控制,通過普通電機來帶動絲桿來調節磨刀的位置,效率低下且精度不高,嚴重制藥了生產效率的提高,同時不能滿足客戶多樣化的需求。
一、系統電氣框圖
深圳步科電氣有限公司及時響應客戶需求,根據客戶工藝要求因地適宜地為該系統選擇了CAN總線解決方案,采用KINCO總線型控制器—K4 PLC作為系統控制核心,采用KINCO智能伺服驅動器作為磨刀驅動電機,徹底解決了客戶目前遇到的問題。
控制原理如下:
系統配置圖:
名稱 |
型號 |
數量 |
備注 |
HMI |
MT |
1PCS |
系統顯示與控制 |
PLC |
K406CN-24AT |
1PCS |
系統控制核心 |
伺服驅動器 |
ED400-0075-AA |
2PCS |
自帶CAN總線通訊接口 |
伺服電機 |
60S-0075-30AA |
2PCS |
磨刀電機 |
二、系統工藝要求
隨著工廠自動化水平要求的提高,傳統的玻璃磨邊機已經不能滿足客戶的要求,因此迫切需要一種新的控制方式來對原有設備進行改良,因此客戶對工藝提出更高的要求。該設備與普通的玻璃磨邊機具有不同之處,主要體系如下:
1、 能夠通過HMI在線選擇、修改所加工工件,且能在3S之內控制磨刀電機迅速運行到正確位置,這個位置必須是PLC自動實時計算HMI設置的數據得到的;
2、 能夠保存多組玻璃加工參數,在切換加工工件時,不需用戶再輸入參數,只需直接調用即可;
3、 系統斷電后,系統能夠自動控制磨刀回到斷電前的位置;
4、 加工精度必須控制在±0.2mm;
5、 HMI必須能夠實時顯示出故障、運行狀態、實際位置等信息,以便操作人員清楚當前系統處于何種狀態;
三、實現方法
鑒于客戶提出的工藝要求,我們根據最佳的性價比原則為客戶選擇了CAN總線系統解決方案,該解決方案具有很強的靈活性和很高性價比,與傳統方案的優勢如下:
1、 節約布線成本,減少布線時間,減小出錯機率
2、 減小施工難度,縮短施工周期
3、 降低系統總成本
4、 可靠性更高,抗干擾能力更強
5、 走線少、全數字信息交互
6、 信息量更大
7、 實時性更高
8、 可維護性更強
對于該系統,我們正是充分的利用了這些優勢,并充分發揮K4 PLC的優點,為客戶解決了工藝要求提出的問題,解決方法如下:
1、 通過HMI上配方卡功能,實現對工件參數的修改、斷電保存;
2、 在HMI上選擇好工件后,系統立即自動傳遞這些參數到K4 PLC,PLC 將自動根據這些參數來計算左右磨刀伺服電機的位置,然后通過CAN總線傳遞這些位置數據到伺服驅動器去,伺服驅動器再接收到這些數據后,將立即驅動電機運行到相應位置,從而實現更換工件動作。因選擇參數到最終電機運行到位的時間需要控制在3S左右,所以PLC將自動根據位置數據和時間來計算伺服電機的運行速度,從而實現快速定位目的。
3、 在切換工件時,操作人員只需通過HMI上配方下降按鈕就能把所需加工工件參數下載到PLC,不需要重新輸入。添加新工件時,操作人員只需一次性輸入所有工件的所有參數即可,也可以調出這些參數進行修改,然后在保存到配方里面;
4、 系統運行時,PLC通過CAN總線實時采集伺服電機的位置數據,上電之后PLC將把掉電前的數據發送到伺服驅動器,以控制電機返回到掉電前的位置。因CAN總線特有的數據傳輸機制,保證了伺服電機位置的絕對實時性,避免了普通485通訊方式的延時問題;
5、 采用智能型伺服驅動器及其CAN總線控制技術,PLC能夠實時通過CAN總線監視伺服電機出現的故障,并在HMI上顯示出來。同時PLC還可以監視伺服電機實際位置、實際速度等信息,采用CAN總線通訊技術具有方便、數據量大等特點,解決了傳統485方式無法實現大數據量傳輸等難點;
6、 另外采用CAN總線系解決統方案,避免了傳統脈沖方向控制方式的編程量大、調試復雜、接線眾多等技術問題,為客戶節省了成本和時間,提高了效率;
四、結語
1、 該系統為用戶帶來了效率(轉換工件時間的縮短)的提高,同時也降低了系統綜合成本;
2、 采用總線型K4 PLC控制,能夠方便實現更改工件參數、更換工件等動作,增加了設備的靈活性,使其使用于各種不同款式玻璃的加工;
3、 系統采用CAN總線通訊,增強了系統的透明度和系統的抗干擾能力;