PLC在鞋頭定型機中的應(yīng)用

一 鞋頭定型機介紹

鞋頭定型機用與做鞋流程的一個工序。它的用途是將做好的鞋面經(jīng)過熱模加熱后?再使用冷模定型? 讓鞋面能夠達到比較標準的模型。相比傳統(tǒng)做鞋方法?既能減少工時?又能提高品質(zhì)。

二 動作流程：

1. 首先打開主電源開關(guān)?按SB1啟動工作電源?交流接觸器KM1接通交流工作變壓器。PLC得電完成初始化?因加熱與制冷需要一段時間?固一般先開機大約15分鐘后才工作。

2. 以左熱模為例?將鞋面放入熱模中適當位置?用腳踏熱模定型開關(guān)一次。左熱模電磁閥動作,使左氣缸動作夾緊鞋面?延時斷開?如延時中想取出鞋面?只要用腳踏第二次便使夾緊復位。

3. 以左冷模為例?將加熱后的鞋面放入冷模中適當?shù)奈恢? 用腳踏左冷模開關(guān)一次,則冷模夾緊電磁閥得電動作,使左夾緊氣缸動作夾緊鞋面?當夾緊到位?使SQ1感應(yīng)開關(guān)動作?延時接通，使左冷模定型電磁閥得電動作?使左定型氣缸動作,開始定型?當定型到位?則使冷模定型延時感應(yīng)開關(guān)SQ2動作?延時斷開。當斷開時先使定型電磁閥斷電復位?再使夾緊電磁閥斷電復位。示意圖如下：

三 主要部件的選型

1. PLC:因需要做溫度PID控制?所以選擇了臺灣永宏(FBS-32MAT-R)晶體管輸出型。加上溫度模塊控制。固選擇了FBS-TC6模塊?使用WinProLadder編程軟件。

2. 觸摸屏?因鞋面材料不同?要求溫度和設(shè)定時間也不相同。為了 方便操作人員能簡便修改設(shè)置參數(shù)及監(jiān)控溫度和時間的變化 ?采用了永宏FV057ST-T10觸摸屏?使用PM Designer編程軟件。

3. 組成如圖所示：

四 PLC的控制

1. PID 溫控（ FUN86） 是利用溫度模塊配合溫度規(guī)劃表格（如圖2所示）將外界當前的溫度測量值當作過程變量（ Process Var iable，簡稱PV），并將用戶所設(shè)定的溫度設(shè)定值（ Set Point，簡稱SP）與過程變量經(jīng)由軟件PID 數(shù)學式運算后，得到適宜的輸出控制值以控制溫度在用戶所期望的溫度范圍內(nèi)。

Md : PID 運算模式選擇
=0， 改良型最小超越法
=1,通用PID 法則
Yn ：ON/OFF 溫控輸出起始號碼，共占用
Zn 點
Sn ： 本指令從第幾點溫度開始執(zhí)行 PID 溫控，
Sn=0～ 31
Zn ： 本指令所控制的PID 溫控點數(shù)；
1 Zn 32 且1Sn+Zn32
Sv ：溫度設(shè)定值起始緩存器號碼，共占用 Zn 個緩存器 (設(shè)定單位為0.1°)
Os ：溫度偏差值起始緩存器號碼，共占用 Zn 個緩存器 (設(shè)定單位為0.1°)
PR ：增益設(shè)定值起始緩存器號碼，共占用 Zn 個緩存器
IR ：積分常數(shù)設(shè)定值起始緩存器號碼，共占用Zn 個緩存器
DR ： 微分時間常數(shù)設(shè)定值起始緩存器號碼，共占用Zn 個緩存器
OR ：溫控數(shù)值輸出起始緩存器號碼，共占用Zn 個緩存器
WR：本指令所需使用的工作緩存器起始號碼，共占用9 個緩存器，其它地方不可以重復使用

2. 將PID 運算后的數(shù)值結(jié)果轉(zhuǎn)換為時間比例ON/OFF（PWM） 輸出， 經(jīng)由晶體管式接點輸出控制SSR 所推動的加熱或冷卻回路， 便可以得到相當精確而且便宜的控制結(jié)果。

3. 數(shù)字化PID 表達式如下：

M n = [ K c × E n ] +
[ [ K c × K i × T s × E n ] + [ K c × T d × ( PV n − P V n - 1 ) / T s ]
Mn ： ?n?時的控制輸出量
Kc ： 增益（ 范圍： 1→ 9999； Pb(比例帶)=(1000/Kc ) × 0 . 1% ， 單位為0 . 1%
Ki ： 積分常數(shù)（ 范圍： 0～ 9999， 相當于0.00～ 99.99 Repeat/Minute）
Td ： 微分時間常數(shù)（ 范圍： 0～ 9999， 相當于0.00～ 9.99 Minute）
PVn ： ?n?時的過程變數(shù)
PVn − 1 ： ?n?的上一次的過程變數(shù)
En ： ?n?時的誤差=設(shè)定值（ SP） −?n?時的過程變數(shù)（ PVn ）
Ts ： PID 運算的間隔時間（ 單位： 0.1S， 值可為10， 20， 40， 80， 160， 320）

4. 為使操作簡便?在每個工位只使用一個開關(guān)做啟/?？刂?共4個腳踏開關(guān)(SB4-SB7),兩個熱模控制方式一樣，兩個冷模控制方式一樣。為了安全又設(shè)了手動停止開關(guān)SB3和緊急開關(guān)SB2?停止開關(guān)是為防止四個工位操作錯誤使用,緊急開關(guān)是為出現(xiàn)緊急情況斷開所有控制電源使用。

5. M1924接通一個脈沖?用（MOV）傳送指令將熱/冷模設(shè)定時間傳入數(shù)據(jù)存儲器?以方便能在觸摸屏上修改數(shù)值。

6. PLC一接通?用（MOV）傳送指令將熱/冷模定時器當前值傳入數(shù)據(jù)存儲器?以使能在觸摸屏上監(jiān)控當前值。

7.熱模控制?

以左熱模為例?如X2接通一個脈沖?定時器T2得電計時(為鞋面加熱時間)，Y002得電自鎖。熱模夾緊。定時器T3得電0.5秒瞬間接通輔助繼電器M100?M100是為X2由啟動轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ归_關(guān)做準備的?當T2計時到使左熱模復位 .如在加熱計時中想取出鞋面?只要在接通第二次X2一個脈沖?Y002則斷電復位?此時X2由停止開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閱娱_關(guān)。

8.冷?？刂疲?

以左冷模為例?如X4接通一個脈沖?Y004得電自鎖?使鞋面夾緊?定時器T7計時0.5秒瞬間接通輔助繼電器M104?當夾緊到位感應(yīng)開關(guān)SQ1動作X5接通?定時器T6開始計時?計時到接通Y005開始定型.定型到位感應(yīng)開關(guān)SQ2動作,X5、X6接通定時器T8開始計時?計時到T8接通輔助繼電器M106自鎖?同時斷開Y005,定時器T9計時2秒?斷開Y004?使左冷模復位。

注?當M104接通后?X4啟動開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ归_關(guān)?此時如果計時過程中需要停止?只要接通第二次X4即可復位左冷模?此時X4由停止開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閱娱_關(guān)。

五 觸摸屏控制流程

1． 當觸摸屏得電后，通過RS232數(shù)據(jù)線與PLC通信交換數(shù)據(jù)。將FBS-32MAT-R主單元中各熱模當前值、設(shè)定值顯示在觸摸屏的3#畫面中。

2 如果需要監(jiān)控或修改參數(shù)時，可選擇0#畫面中顯示的相關(guān)功能鍵進入即可，順序進入可修改參數(shù)。

六 結(jié)束語

可編程控制器是比較成熟的工業(yè)控制產(chǎn)品,在很多領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上討論了永宏產(chǎn)品在鞋頭定型機中的應(yīng)用。得益于永宏P(guān)LC在溫度控制方面的強悍，它實現(xiàn)了鞋頭定型機的自動化控制,既減少了工人的勞動強度又提高了生產(chǎn)效率。

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