1．引言 上海永新彩色顯像管股份有限公司是一家以開發(fā)、生產(chǎn)彩色顯示器為主業(yè)的，技術(shù)密集知識密集型國有大型企業(yè)。隨著顯像管產(chǎn)量的提高，該公司原有的生產(chǎn)設(shè)備已不能滿足生產(chǎn)需要，需要立即上馬新的專用設(shè)備。在新投產(chǎn)的設(shè)備中，我公司承擔了彩管封口機電氣控制部分的開發(fā)工作。
2．控制系統(tǒng)硬件選用 封口機是完成彩色顯像管填充氮氣，封裝電磁槍的機器，是彩管生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。整套機械為全自動化控制。由于要同時控制3根軸，現(xiàn)在的小型PLC單機一般只能同時輸出2路通道控制2套伺服，所以要運用到PLC之間的通訊功能，在這方面富士PLC簡便的通訊方式，人性化編程界面正好能滿足我們的要求。因此我們選用了富士UG20系列觸摸屏，富士SPB系列中的2臺PLC和2個RS485通訊模塊，順利構(gòu)成了對三套伺服電機的控制系統(tǒng)。
3．應(yīng)用程序編制
3-1控制框圖 上位機 富士觸摸屏POD 富士PLC SPB－1 富士PLC SPB－2 負責控制槍桿的 伺服電機 負責控制火頭的 伺服電機 負責控制對中的 伺服電機
3-2控制系統(tǒng)簡介 控制系統(tǒng)中各部分的功能分別如下: ①通過觸摸屏來輸入工藝參數(shù)、脫機調(diào)試、手動運行等功能； ②兩臺PLC負責控制三臺伺服電機的運動。上位機按工作時序輸出對應(yīng)啟動信號給PLC，PLC控制各臺伺服電機運轉(zhuǎn)，相應(yīng)工作步驟完成后，PLC反饋完成信號給上位機。
觸摸屏部分 POD人機界面與SPB1之間采用1:1的通訊方式，畫面分為基本畫面、自動畫面、模擬畫面、設(shè)定畫面、手動畫面、報警畫面共六部分。其中： 基本畫面主要完成自動畫面、模擬畫面等畫面之間的切換； 自動畫面主要對系統(tǒng)自動運行時系統(tǒng)工序，各軸位置、運行狀態(tài)以及故障代碼的進行監(jiān)控。 模擬畫面主要用于脫機調(diào)試工作，通過畫面上的按鍵和指示燈可以模擬上位機發(fā)出的指令，顯示各伺服的位置狀態(tài)，給整機調(diào)試帶來便利。 設(shè)定畫面中對各伺服軸的運行工作步驟中的位置速度進行設(shè)置。 手動畫面對各伺服軸進行手動低速控制，主要用于調(diào)試伺服。 報警畫面中記錄了系統(tǒng)運行中發(fā)生的各種故障信息，如伺服報警、伺服運行超程、PLC報警、主機故障等信息。
PLC部分 PLC主要解決對伺服的控制，由于三臺交流伺服之間的運動控制之間存在快速聯(lián)動，所以對POD、SPB1、SPB2之間的數(shù)據(jù)通訊的高速、安全、可靠性能提出了較高的要求。而富士PLC所提供的通訊功能完全滿足了這方面的要求，而且連接方法簡單，調(diào)試便利。 拿SPB1與SPB2之間的數(shù)據(jù)通訊舉例，我們采用CPU link這種內(nèi)部通訊方式。SPB1與SPB2各連接一個RS-485通訊適配器，適配器之間的連線方式采用485通訊方式。連接圖如下： 每臺PLC可以設(shè)置最大32字的數(shù)據(jù)寄存區(qū)域用于相互讀取。這里，我們將SPB1的通訊模式設(shè)為CPU link，站號設(shè)為00，共用地址大小設(shè)為32字，對應(yīng)地址為D1E00~D1E1F。
將SPB2的通訊模式設(shè)為CPU link，站號設(shè)為01，共用地址大小設(shè)為32字,對應(yīng)地址為D1E20~D1E3F。 在交流伺服的運行控制中，由于工藝上要求伺服電機要進行連續(xù)、多點位的高速定位，使用增量式定位指令顯得很不方便。根據(jù)以往數(shù)控機床的編程經(jīng)驗，我們采用了PLC中的絕對值編程指令來控制伺服定位，這使得每一點的位置相對原點都是固定的。在運行中只要不斷改變絕對位置值這一變量就能非常簡便的實現(xiàn)伺服定位控制。 4．小結(jié) 該套生產(chǎn)機組目前已經(jīng)投入生產(chǎn)近2個月，運行穩(wěn)定可靠。特別是人機界面便捷的操作方式受到現(xiàn)場操作人員的好評。我們也從中感受到，在伺服的運動控制中，使用富士PLC與富士人機界面是個不錯的選擇。尤其是低價位的小型富士PLC具有2通道脈沖輸出，每通道輸出頻率高達100KHz，還具有完善易用的通信功能，其性價比在小型PLC中有很大的競爭優(yōu)勢。
