孫其鋒

東睦新材料，浙江 寧波 315191

1 概述

粉末冶金行業(yè)成形設(shè)備的出料多為人工排放方式，由于粉末冶金成形出料的產(chǎn)品易碎易磕碰導(dǎo)致在燒結(jié)前的產(chǎn)品廢品率比較高，存在相當(dāng)大比例的人工操作，效率低，亟需系統(tǒng)的升級改進(jìn)以滿足更高更安全的控制需求。當(dāng)然采用成品機(jī)器人完全可以實現(xiàn)自動化作業(yè)，但是這些成品機(jī)器人造價很高以利于推廣使用，使得這個行業(yè)成形出料極少的企業(yè)或僅部分成形設(shè)備采用自動排放裝置。本文采用歐姆龍PLC實現(xiàn)成形出料排放，實現(xiàn)完全隔離人為觸碰產(chǎn)品的可能，系統(tǒng)以完成可用，經(jīng)濟(jì)的方式實現(xiàn)成形出料排放；有利于工廠的大面積推廣使用，以提高整個成形車間的出品合格率。

2 系統(tǒng)介紹

PLC以卓越的可靠性和方便的可編程性廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，本文采用歐姆龍（Omron）系列的CP1HP PLC，該PLC定位于小型機(jī)，但它卻是基于CS/CJ（特別是CJ，CJ是中型PLC平臺）平臺的，因此具備了很多中型機(jī)的功能。集成高速脈沖輸出功能，可標(biāo)準(zhǔn)搭載4軸；CP1H具備了串行通信功能，這主要有兩個端口實現(xiàn)，即可自由選擇的RS-232C和RS-485。方便和電子天平的通訊和HMI界面的搭建。

本文將介紹以O(shè)MRON PLC CP1H作為主控元件來實現(xiàn)多電機(jī)同步運行的方案。

2.1 系統(tǒng)硬件組成（見圖1）

圖1

系統(tǒng)以CP1H為主控單元， NS5作為HMI界面使得設(shè)備的使用和監(jiān)控尤為方便；同時CP1H 通過RS232和電子天平通訊得到稱量值， 通過PLC的高速脈沖輸出功能控制3軸協(xié)同工作。

2.2 系統(tǒng)控制方案

產(chǎn)品從輸送帶進(jìn)入設(shè)備，控制器感應(yīng)到產(chǎn)品到時，啟動T5（XY）把產(chǎn)品送到電子稱重器，電子稱重器把稱量數(shù)據(jù)傳輸給控制器，經(jīng)控制器判定后通過XY放入對應(yīng)的成形碼盤上；碼盤裝滿后，啟動步進(jìn)電機(jī)來做空碼盤的交換；下面主要對稱量RS232數(shù)據(jù)的傳送和判斷，和XY軸的控制部分程序介紹

2.3 PLC控制程序

PLC的程序可以采用梯形圖、語句表、功能塊等形式表示。歐姆龍公司的PLC提供了大量的PLC功能塊，功能塊是一個包含標(biāo)準(zhǔn)處理功能的基本單元，該標(biāo)準(zhǔn)處理功能事先定義好，由于具有標(biāo)準(zhǔn)處理功能，故功能塊不包含實際的地址，只有變量，用戶可以在變量中設(shè)置地址和常數(shù)。

2.3.1 RS232串口 稱量數(shù)據(jù)讀取

2.3.2 X，Y軸運動脈沖控制

2.3.3 步進(jìn)電機(jī)控制

2.3.4 HMI人機(jī)界面實現(xiàn)

可以根據(jù)CX-DESIGNER實現(xiàn)。

3 結(jié)論

系統(tǒng)自投運以來，取得了顯著的效益，體現(xiàn)在以下幾個方面:

1）提高產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)隔斷人工觸碰產(chǎn)品的可能，特別是晚班人員容易疲勞階段，碼放產(chǎn)品時特別容易產(chǎn)品于產(chǎn)品之間的碰撞；2）提高車間自動化程度，減少勞動力。

[1]OMRON，SYSMAC CP系列 CP1H CPU單元.編程手冊，2008.

[2]CX-Programmer 6.1版 WS02-CXPC1-E-V61 操作手冊，2006.

[3]SYSMAC CP 系列 編程手冊.

[4]YAMAHA ERCD User’s Manual E91-Ver 2.01.

[5]METTLER TOLEDO Operating instructions (PL).