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PLC與文本屏、編碼器、變頻器程序實例
1、可調定長自動裁切控制裝置的系統構成
裁切機器由機體、傳送帶、氣動裁切刀具等機械部件和變頻器、電機、刀位檢測開關、旋轉編碼器等電力拖動部件和長度檢測部件構成。機器工作原理簡述:由變頻器控制電機起停與速度,電機由皮帶拖動機器主軸,主軸帶動輸送帶,輸送帶將待裁切板材源源不斷地輸送至裁切刀具下;
旋轉編碼器經彈性連軸器(可用軟塑料管代用)與機器旋轉主軸連接,對主軸的運行線距離進行脈沖計數,當設定長度(設定脈沖數)與編碼器計數長度相等時,由PLC輸出下刀指令,變頻器停止運行,輸送帶停止輸送,下刀電磁閥動作,氣動裁切刀具下行,對輸送帶上的板材進行裁切。裁切過后,系統又自動啟動運行。
系統設計要求:
1)、板材輸送速度可以調節。采用變頻器拖動電機滿足此要求;
2)、裁切長度可以設定,并可以監控,采用PLC與文本屏相結合,滿足此要求;
3)、機器主軸的直徑規格不一,與長度設置互有影響,應考慮此因素?捎梦谋酒量蓪χ鬏S數據(軸周長)修正;
4)、選用旋轉編碼器的型號不同,脈沖計數值/周有別。用文本屏可對旋轉碼器的脈沖計數值/周數據進行修正;
5)、正常輸送使用一個可調整的較高的輸送速度,稱為變頻高速;而當輸送長度接近于裁切長度時,輸送帶應進入低速運行階段,稱為變頻低速(可為一固定速度),這樣便于提高裁切精度和裁切質量。低速輸送距離(長度)可以根據現場操作運行情況,由文本屏設置;
6)、下刀裁切時,輸送帶必須停止輸送,裁切完畢后,輸送帶開始運行。下刀裁切至重新運行,需有一個適宜的延時時間,如時間太短,刀具未升到原位,容易與板材相頂,損壞板材和刀具。若時間過長,會導致本班產量降低。這個下刀時間(實際為刀具復位時間)也可以由文本屏進行設置;
7)、本班產量——裁切張數,可以在屏面上顯示和監控。下一班人員可將顯示值復位清零,重新計數;
8)、系統的運行方式:用按鈕啟動和停止,實現自動裁切功能。
根據以上要求,核算了PLC的I/O點數,繪制系統原理接線圖并編寫控制程序。 
可調定長裁切裝置選用10點LS/K7MDR10S型PLC、YD204VL4文本屏,和偉創AC60/1.5kW變頻器,用CDD-11N型接近開關(常態為接點接通,檢測物體到位后,接點開斷)采集刀位信號,用TRD-2T600BF型旋轉編碼器測量板材長度。
PLC的P40端子控制下刀電磁閥,進行裁切控制;P41端子輸出接點信號做為變頻器的FWD運轉信號。變頻器的運轉頻率由RP1電位器調節給定;P43端子連接變頻器的X3端子,X3端子功能被設置為點動,該端子信號輸入時,變頻器以點動(低速)頻率運行。
變頻器應該調整的參數值:
1)運行/停止命令,E-01:置1,端子起/?刂;
2)主速頻率給定E-02:置2,端子VS1,0—10V信號,由外接電位器調整;
3)控制端子X3功能選擇F-02:置1,正轉點動運行;
4)點動頻率E-25:根據運行需要調整。先預置為7Hz;
5)停機方式E-34:置1,自由停車;
6)電機過流保護E-57:設定值應等于電機銘牌上的額定電流值或為電機額定電流的1.1倍;
7)加速時間根據需要調整,為提高工效,將加速時間設為0.3秒,減速時間設為0.6秒。變頻器在較短時間加速至全速,容易出現過載報警與停機。為了滿足用戶快提速和提高產量的要求,將750W電機配用1.5G型變頻器。
裁切刀位位置由光電開關檢測,檢測信號由P05端子輸入。刀位輸入靜態為常閉點信號,裁切到位后,輸入一個常閉點的開斷信號;編碼器的計數信號由P0、P1兩個輸入端子進入,本例程序電路,通過參數已將HSC0(高速計數通道1)設置為兩相CW/CCW工作模式(設置方法詳見第三章的第二節),CW:正轉計數;CCW:反轉計數。輸送帶正向運行時,P00輸入信號有效,程序電路對從P00端子輸入的信號進行加計數;輸送帶反向運行時,P01輸入信號有效,對從P01端子輸入的信號進行減計數。這樣,當因某種原因需進行倒車時,高速計數的結果會自動減去倒車尺寸,保障裁切長度的準確。
2、PLC程序電路
程序電路完成的主要任務是對輸送帶輸送的板材進行長度計量和裁切控制,因而13-63程序步為一段對高速計數輸入的高速計數脈沖進行相關算術計算的程序,從而得出裁切長度、減速距離與當前長度監控值等數據
裁切控制應用了HSCST(高速計數有效)指令,以取出旋轉編碼器輸入的計數脈沖數,并存入數據寄存器D5中,供計算電路采用。
程序電路中還用到了觸點比較指令和普通計數指令(計數器C0),相對應的程序電路解析見下文。下面先行給出整體的程序電路,請讀者對應右側注解,參考相關指令的用法,再與后文的文本屏畫面相結合,找到畫面與程序電路的結合點(相關軟元件的來龍去脈)。
3、文本屏的畫面編輯
一般情況下,先將PLC程序電路編寫完畢,再據程序電路的“相關的元件地址”編輯文本屏畫面。程序電路與文本屏畫面兩者產生聯系的元件如下表所示。
注意:高速計數器的計數范圍為十進制32位,其設定值也為十進制32位。當利用傳送或算術指令對高速計數進行處理時,應該采用32數據處理指令。當誤用16位數據處理指令時,會出現程序電路不被執行或運算數據錯誤的狀況。遇到這種情況,可以改變數據格式(如將UML指令改為DUML指令)試之。這也是在編程中經常遇到的問題。
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