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PLC与文本屏、编码器、变频器程序实例之一.doc
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PLC与文本屏、编码器、变频器程序实例之一.doc
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PLC 与文本屏、编码器、变频器程序实例之一
——可调定长自动裁切控制装置
5.3.1 可调定长自动裁切控制装置的系统构成
图 5-28 可调定长自动裁切控制装置系统配置示意图
裁切机器由机体、传送带、气动裁切刀具等机械部件和变频器、电机、刀位检测开关、旋转编码器
等电力拖动部件和长度检测部件构成。机器工作原理简述:由变频器控制电机起停与速度,电机由皮带
拖动机器主轴,主轴带动输送带,输送带将待裁切板材源源不断地输送至裁切刀具下;旋转编码器经弹
性连轴器(可用软塑料管代用)与机器旋转主轴连接,对主轴的运行线距离进行脉冲计数,当设定长度
(设定脉冲数)与编码器计数长度相等时,由 PLC 输出下刀指令,变频器停止运行,输送带停止输送,
下刀电磁阀动作,气动裁切刀具下行,对输送带上的板材进行裁切。裁切过后,系统又自动启动运行。
系统设计要求:
1)、板材输送速度可以调节。采用变频器拖动电机满足此要求;
2)、裁切长度可以设定,并可以监控,采用 PLC 与文本屏相结合,满足此要求;
3)、机器主轴的直径规格不一,与长度设置互有影响,应考虑此因素。可用文本屏可对主轴数据
(轴周长)修正;
4)、选用旋转编码器的型号不同,脉冲计数值/周有别。用文本屏可对旋转码器的脉冲计数值/周数
据进行修正;
5)、正常输送使用一个可调整的较高的输送速度,称为变频高速;而当输送长度接近于裁切长度时,
输送带应进入低速运行阶段,称为变频低速(可为一固定速度),这样便于提高裁切精度和裁切质量。
低速输送距离(长度)可以根据现场操作运行情况,由文本屏设置;
6)、下刀裁切时,输送带必须停止输送,裁切完毕后,输送带开始运行。下刀裁切至重新运行,需
有一个适宜的延时时间,如时间太短,刀具未升到原位,容易与板材相顶,损坏板材和刀具。若时间过
长,会导致本班产量降低。这个下刀时间(实际为刀具复位时间)也可以由文本屏进行设置;
7、本班产量——裁切张数,可以在屏面上显示和监控。下一班人员可将显示值复位清零,重新计
电动机
变频器
皮
带
旋转编码器
弹性连轴器
气动裁切刀具
输送带
待裁切板材
主轴
气
动
控
制
装
置
电
磁
阀
输送方向
刀位检测开关
数;
8、系统的运行方式:用按钮启动和停止,实现自动裁切功能。
图 5-29 可调定长裁切装置系统电气压原理(接线)图
根据以上要求,核算了 PLC 的 I/O 点数,绘制系统原理接线图并编写控制程序。
可调定长裁切装置选用 10 点 LS/K7MDR10S 型 PLC、YD204VL4 文本屏,和伟创 AC60/1.5kW 变
频器,用 CDD-11N 型接近开关(常态为接点接通,检测物体到位后,接点开断)采集刀位信号,用
TRD-2T600BF 型旋转编码器测量板材长度。PLC 的 P40 端子控制下刀电磁阀,进行裁切控制;P41 端
子输出接点信号做为变频器的 FWD 运转信号。变频器的运转频率由 RP1 电位器调节给定;P43 端子连
接变频器的 X3 端子,X3 端子功能被设置为点动,该端子信号输入时,变频器以点动(低速)频率运
行。
变频器应该调整的参数值:
1) 运行/停止命令,E-01:置 1,端子起/停控制;
00 01 02 03 04 05 COM0 24V 24G
C0M0 4140 COM1 42 43COM2
24V
SP1
GB1
SB2
SB1
K7M-DR10S
DB9M
RS232
YD204VL4
0
棕
24G
黑
白
绿
蓝
棕
YA1
COM
FWD
RP1
2.2k-10k
L
FU1
N
2A
N
旋
转
编
码
器
计
数
信
号
输
入
系
统
启
动
信
号
系
统
停
止
信
号
刀
位
光
电
信
号
X2
R S T
U V W
E
L1 L2 L3
+10V
VS1
GND
AC60-
1.5G/2.2P
L
M
下
刀
电
磁
阀
变
频
器
起
/
停
变
频
器
高
速
变
频
器
低
速
文本屏
可编程序控制器
伟创变频器
三相输入电源
750W电动机
RS232
DB9M
黑
皮带输送机
(
气
压
裁
切
)
TRD-2T600BF
CDD-11N
MY2NJ
220V
2) 主速频率给定 E-02:置 2,端子 VS1,0—10V 信号,由外接电位器调整;
3) 控制端子 X3 功能选择 F-02:置 1,正转点动运行;
4) 点动频率 E-25:根据运行需要调整。先预置为 7Hz;
5) 停机方式 E-34:置 1,自由停车;
6) 电机过流保护 E-57:设定值应等于电机铭牌上的额定电流值或为电机额定电流的 1.1 倍;
7) 加速时间根据需要调整,为提高工效,将加速时间设为 0.3 秒,减速时间设为 0.6 秒。变频器
在
较短时间加速至全速,容易出现过载报警与停机。为了满足用户快提速和提高产量的要求,将 750W 电
机配用 1.5G 型变频器。
图 5-29 配线图中,裁切刀位位置由光电开关检测,检测信号由 P05 端子输入。刀位输入静态为常
闭点信号,裁切到位后,输入一个常闭点的开断信号;编码器的计数信号由 P0、P1 两个输入端子进入,
本例程序电路,通过参数已将 HSC 0(高速计数通道 1)设置为两相 CW/CCW 工作模式(设置方法详
见第三章的第二节),CW:正转计数;CCW:反转计数。输送带正向运行时,P00 输入信号有效,程
序电路对从 P00 端子输入的信号进行加计数;输送带反向运行时,P01 输入信号有效,对从 P01 端子输
入的信号进行减计数。这样,当因某种原因需进行倒车时,高速计数的结果会自动减去倒车尺寸,保障
裁切长度的准确。
5.3.2 PLC 程序电路(见下图 5-30、图 5-31):
程序电路完成的主要任务是对输送带输送的板材进行长度计量和裁切控制,因而 13-63 程序步为一
段对高速计数输入的高速计数脉冲进行相关算术计算的程序,从而得出裁切长度、减速距离与当前长度
监控值等数据(见下文程序解析);
裁切控制应用了 HSCST(高速计数有效)指令,以取出旋转编码器输入的计数脉冲数,并存入数
据寄存器 D5 中,供计算电路采用。
程序电路中还用到了触点比较指令和普通计数指令(计数器 C0),相对应的程序电路解析见下文。
下面先行给出整体的程序电路,请读者对应右侧注解,参考相关指令的用法,再与后文的文本屏画面相
结合,找到画面与程序电路的结合点(相关软元件的来龙去脉)。
图 5-30 可调定长裁切装置 PLC 程序电路第一段
变频高速
M6
运行标志
MA P5 MD
DMUL D3510 D3514 D3516
32位 乘以
点动命令 刀位光电 预备点动
P410
M0A
低速命令
M6 P5
运行标志 刀位光电
5
变频低速
P43
P2
系统启动
P3
系统停止
9
M0
系统运行
系统运行
M0
F0000
RUN标志
13
裁切长度 编码脉冲 结果寄存1
DDIV D3516 D3512 D3518
32位 除以 结果寄存1 轮周长 总长度脉冲数
DMUL D3550 D3514 D3536
32位 乘以 减速距离 编码脉冲 结果寄存2
DDIV D3536 D3512 D3538
32位 除以 结果寄存2 轮周长 减速距离脉冲数
DSUB D3518 D3538 D3520
32位 减去 总长度脉冲数
减速距离脉冲数
开始减速脉冲数
DDIV D0005 D3512 D3522
32位 除以 高速计数 轮周长 结果寄存3
DDIV D3522 D3514 D3532
32位 除以 结果寄存3 编码脉冲 当前长度值
M0B
下刀命令
63
M50
本班产量计数复位/屏键
68
U CTU C000
R <S> 0999
F0000
RUN标志
DMOV C000 D3530
32位数据传送 裁切张数 本班产量监控
M0
系统运行
74 MCS 0
主触点控制开始
P5
刀位光电
76 TON T5 0001
干扰抑制
M0
系统运行
80
T5
干扰抑制
D M5
运行条件2
M0
系统运行
84 D M2
运行条件1
变频器主速运行控制
变频器点动运行控制
系统运行起/停控制
以下程序为算术指令运用:
乘法算式:
长度设定乘以编编码器周脉冲数
结果寄存于D3516
D3510 D3514来自于屏/设定画面
结果寄存1除以轮周长
结果寄存于D3518
D3512 来自于屏/设压画面
除法算式:
D3518 去往屏/监控画面
乘法算式:
减速距离乘以编编码器周脉冲数
结果寄存于D3536
D3550 D3514来自于屏/设压画面
结果寄存2除以轮周长
结果寄存于D3538
D3512 D3538 来自屏/设压画面
除法算式:
D3518减D5358内部寄存数值
结果寄存于D3520
D3520来自屏/设定画面
减法算式:
高速计数除以轮周长
结果寄存于D3522 除法算式:
结果寄存3除以编码脉冲数/周
结果寄存于D3532
D3532 去往屏/监控画面
除法算式:
本班产量/裁切张数计数
裁切张数复位/下一班计数
产量计数传送给至屏面显示
计数器C0中数值传送至D3530
D3530 去往屏/监控画面
主触点控制开始
至MCSCLR 0 结束
系统由P2按钮启动运行
裁切后由刀位光电信号启动运行
图 5-31 可调定长裁切装置 PLC 程序电路第二段
5.3.3 文本屏的画面编辑
一般情况下,先将 PLC 程序电路编写完毕,再据程序电路的“相关的元件地址”编辑文本屏画面。程
序电路与文本屏画面两者产生联系的元件如下表所示。
表 5-5 PLC 程序电路与画面联系元件表
M5
运行条件2
87
M2
运行条件1
M6
运行标志
MB
下刀命令
运行标志
M6
M6
运行标志
P40
下刀气阀
92
M0B
下刀命令
T0
下刀时间
HSCST 00000 0009999999 D5
长度值
高速计数
预置减速距离
长度值
M6
运行标志
112 TON T1 0005
防顶延时
T1
防顶延时
116 D5 D3520
M0B
下刀命令
M0A
低速命令
D5 D3518
下刀命令
M0B
长度值 设定长度
P40
下刀气阀
M4
下刀气阀
P40
TON T0 D3500
下刀时间
下刀动作结束
下刀动作结束
M4
MCSCLR 0
主触点返回左母线
END
程序无条件结束
144
145
自动运行,运行条件成立
旋转编码器脉冲计数值
放入寄存器D5
136
142
P40
下刀气阀
103 DMOV 00000 D5
数据传送
长度值
下刀动作信号,将计数值清零
复位操作时,将计数值清零
刀具抬起后,变频器运转
当计数长度值与预置减速距离相等时
条件比较指令:
M0D触点动作. 变频器转入低速运行
预备下刀裁切.提高裁切精度
当计数长度值与设定长度值相等时
裁切指令发出.
条件比较指令:
D3520 D3518来自屏/设定画面
裁切动作实施
裁切动作时间预留
载切动作结束
下刀控制电磁阀得电时间
下刀电磁阀失电
主触点控制结束
程序结束
D3500来自屏/设定画面
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