一、真空成型机工艺流程简介 真空成型机是一种对不同的成型材料如通过输送部，加热部，成型部，及切割部，配置不同的模具，利用直压，拉深，栓柱等方法辅加真空、冷却等工艺成型的机器。它可以从事多个制品的批量生产如：生产水果包装盒，鸡蛋包装盒，食品包装盒等。 二、根据工艺要求考虑以下控制问题 1、 真空成型动作过程各自独立，互不牵制。 2、 要有良好的连锁的保护功能，较好的故障判断报警能力，如各辅助动作及条件未能正确运行时，不能进行成型，即：薄膜未来紧时不能进行动作；液压真空度以及温度等未达到预值时也不能进行动作。 3、 各工位均有“半自动”循环工作，‘手动’调整，“回初始位”三个工作状态。“半自动”完成动作工艺要求的一次顺序工作，各工步的动作主要靠行程开关或接近开关发出的信号来切换；“手动”可以实现各机构动作的调整；“回初始位”使不在成型之前初始位置的各机构按一定的顺序回到初始位置，以便开始新的动作。 4、 急停时立即停止一切动作，解除急停的方式有两种 ：一种是仍然保持在“半自动”状态，故障解除后重按开始“半自动”工作的“启动”按钮，则继续刚才的动作过程直至结束；另一种是切换到“手动”状态，手动执行余下的动作或退出动作过程。 三、存在的实际问题及解决方法 3.1 提高送料精度的方法 真空成型机的产品对其尺寸要求较严，这样就要求传输带具有较高的送料精度而已往真空成型机的送料精度较差，往往在成型产品剪切过程中定位不当而造成损失{不得偏离±3mm}。解决方法如下：将一个具有集电极开路输出的旋转编码器相连，液压马达动作带动该旋转编码器一起旋转，让该旋转编码器向PLC的一高功能I/O单元——高数计数单元作脉冲计数输入，PLC根据高数计数单元接收到的脉冲计数值与预置值相比进而控制液压马达的动作，由于产品是按长度尺寸来设计的，若脉冲的预置值来设定尺寸很不方便。所以要求现场中直接用尺寸长度来设定参数。那么送料的特性多与脉冲有关，而脉冲与运行距离关系为： P=T∙Q/960∙I (mm) 式中, P 为脉冲当量，每脉冲运行距离部件的移动量， T 为输送距离，(mm) Q为每脉冲传动转动角度, I 为传动比, 显然脉冲转角小，传动比大，输送距离小，则脉冲当量小。脉冲当量小，有利于提高定位精度。但输送行程为：L=N∙P; 式中，L为输送距离；N为脉冲总数，P为脉冲当量; 从上式知，P小时，同样的L值，N值就要大。而N值是有限制的，增最大可计到(224-1) ，所以设计时对L与P要合理权衡。又由于高数计数单元的计数频率可高达几十KHZ，这样就在很大程度上提高了输送带的送料精度。由于要用到高功能I/O单元，本设计PLC型号选用欧姆龙公司生产的C200H。 故高数计数单元选用C200H—CT001。元件设计中要计数器来测量长度，当计数器的设定值和计数值相等时，执行中断服务程序，停止液压泵相应动作，控制液压完成型材的定尺剪切。 3.2 高数计数单元的使用 正确使用高数计数单元要对它进行硬件设置、软件初始化以及工作模式的选择。 硬件设置主要是对高数计数单元背面的DIP开关进行设置，这开关有8位，要依计数模式，复位方式，输入脉冲形式，控制信号IN1、IN2的作用等，作相应的设置。本文中对高数计数单设置如下： 机号为1，模式为3即预置计数模式，内部复位有效。软件初始化，主要是对所占用的DM区初始化，现将整个初始化过程在此叙述以下。 机号为1，故占用的DM区为：DM1100~DM1199 分配为： DM1100 0300 设成模式3 DM1101 0000 —— DM1110 0000 DM1111 0500 T为500ms DM1114 9000 预置值为9000 DM1115 1000 仅#4输出 3.3 改变外部参数输入的方法 由于使用不同的材料，由于其加热器设定的温度值，真空时间，冷却时间都不相同，这就要求这些控制参数要根据工艺要求做相应修改，而生产的连续作要求控制系统对可变参数的修改必须在线进行。虽然使用编程器可以方便地改变设定参数，但是编程器不可能交给现场操作人员使用，以免由于操作不当而引起不应有的损失，这就要求对上述的一些控制参数使用外部参数设定法。 以往真空成型机外部参数输入方法大多采用拨码器输入法。采用拨码器输入法两大不足之处：其一占用PLC输入点较多，如一个拨码开关就要占用五个输入点，可看出使用拨玛器及不经济；其二当系统要求频繁地修改数据时，拨码盘机械寿命差这一弱点就表现得更加突出。 为了克服拨码器输入法的不足之处，本设计采用ORMON公司生产的微型可编程终端MPT—001C代替拨码器。PLC可通过外设端口用一根电缆型号为C200H—CN222与MPT进行通讯，MPT既可显示数据，又可写入数据，实现设定参数及监视数据。 3.4 PLC与PT的通信协议设置 在ON LINE的状态下连接PLC与PT之前,需要在PC的DM区设置好通信协议。请注意的是PLC与PT的通信协议一致，才能通信正确。PT的通信波特率有四种：2400/4800/9600/19200bps；通信的桢结构为1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位，机器号为“00”。因此，PLC的DM区必须与之相符。 字 位 功能 DM6650 00~03 1：DM6651中设定 04~11 保留 12~15 0：上位机链接 DM6651 00~07 波特率00：1.2k 01：2.4K 02：4.8k4K 03：9.6K 04：19.2K 08~15 起始 长度 停止 检验08：1位 8位 1位 无 DM6653 00~07 00：节点号00 表1 PLC DM区设置一览表 现举一个例子如下：如果PT上的波特率设为bps，则PLC中DM6550设为0001，DM6651设为0803，DM6653设为0000。 四、软件设计 由于各工位 动作各自独立且各工作状态基本为顺序空制，因此程序采用模块化设计方法，总体上还是顺序结构。其公共处理模块实现高速计数输入，辅助公共设备控制设定参数，数显，报警处理等功能。PLC完成前端各部分I/O数据的采集，信号输出。PLC单元故障自控等任务，利用状态表法设计。将被控系统的过程看作有若干个稳定的状态组成，每个状态的建立都是由于接受了某个切换主令信号，而切换主令信号是由现场输入元件提供的，每个过程至少要有一个输入元件充当切换主令信号，最多状态的个数相等。然后，由状态表设计出逻辑方程或用梯形图语言编制梯形图软件。 五、结束语 本设计采用C200H系列中的高功能I/O单元高数计数单元TS001控制液压马达输送带的动作，大大提高了送料的精度，从而提高了成型产品的质量；采用微型可编程终端PT代替拨码器进行外部参数的输入，方便了现场操作，并且PT可与上位机进行通信，构成了高效率的工业监控系统。