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2018年

西门子SIMATIC T-CPU在玻璃印刷机械中的应用

关键词:

step7

电机

伺服

择要:本文先容了一个以西门子SIMATIC T-CPU 为节制核心,经由过程IM174接口模块以DP(DRIVE)等时同步模式与T-CPU相连节制第三方的伺服驱动系统和变频系统。人机界面HMI应用OP270-10,经由过程MPI通讯要领与T-CPU连接,组成一个集运动节制、逻辑节制、监控等功能于一体的玻璃机器电气节制系统,完成玻璃全自动印刷工艺。

重点先容SIMATIC T-CPU 315T-2 DP的特征、选型思路及架构,硬件设置设置设备摆设摆设及与第三方伺服驱动若何设置设置设备摆设摆设参数。

一、项目概述

深圳市深机会电是一家专业从事工业自动化工程的成套、设计、开拓及产品经营的高科技公司。同时也是德国西门子公司授权的西门子自动化系统产品(AS),低压驱动系统产品(SD)、低压电器(CD)等产品的一级代理商,系统集成商。

本文先容的机械是全自动高速穿梭式丝网印刷机,是针对汽车玻璃而专业打造的一款集继续自动上片、储片、正确定位、穿梭传输、自动印刷、出料检测、快速烘干、储片、二次正确定位、二次套印、高效烘干、自动下片为一体的高精度、高效率的新型玻璃印刷机。得当于大年夜批量、高效、多色套印的家私、家电、财产等规则玻璃。分外得当轿车前后档、三角窗、侧窗和专业平板玻璃的大年夜批量临盆。

 整机采纳触摸屏人机界面,操作机械设备;

 多色印刷系统,采纳自力多次正确定位。传输采纳正确伺服系统节制,穿梭传动实现快捷传输。

 选择设置设置设备摆设摆设自动上片系统,自动储片系统,自动下片系统,UV或IR干燥系统。

工艺先容

1. 手动预定位

定位气缸上升,人工完成放片,阁下定位启动,完成预定位,上升气缸阁下定位气缸复位,启动运送至于储片机。

2. 储片机

玻璃进入储片机,不需储片时,此机作为运送段,储片启动时有两个感应器(最大年夜玻璃与最小玻璃)最大年夜玻璃时,最小玻璃感应器不事情,反之最大年夜玻璃感应器不事情。储片架每次上升间隔为40mm,玻璃运送时储片架不能上升,下降。运送台有玻璃片储片架不能下降,储片架下降完成启动运送至精定位。

3. 正确预定位

玻璃片进入精定位,感应器感应到玻璃,运送竣事。定位托架上升(气缸驱动)此二项动作同时进行,托架上升机头下降完成,伺服电机启动。开始精定位,精定位完成,穿梭运送上升(气缸驱动)上升完成,启动真空泵,完成吸附玻璃,伺服电机复位,定位托架下降,精定位机头上升,穿梭运送启动送至印刷机。

4. 印刷主机

玻璃进入印刷机,穿梭运送竣事,真空吸附关闭,穿梭架下降从新复位到预定位,与此同时台板吸风启动,印刷机头下降,刮刀气缸下降,印刷启动,离网启动,离网间隔可自行设定,印刷完成,防滴墨气缸启动,离网复位,机头上升,刮刀上升,回油刀气缸下降启动回油,印刷完成的同时,吸风竣事,穿梭架上升,真空泵启动,穿梭架运送开始送至出料擦墨。

5. 擦洗网版

擦洗网版时,松开锁紧气缸,抽出网版,推入网版时感应开关感应到网版,启动锁紧气缸完成网框定位。

6. 出料擦墨

玻璃进入出料擦墨机,不需擦墨时此机作为传送带,擦墨启动时,机头锁紧气缸松开,机头运送启动,卷纸启动,运送卷纸完成,吸风启动,(气缸)机头下降,刮刀气缸下降,下降完毕,启动印刷完成擦墨,吸风竣事,机头上升,机头运送启动。运送完成,机头锁紧气缸启动,完成机头复位。

7. 灯箱检测机

玻璃进入灯箱检测机,不必要检测时此机作为运送段,需检测时,斜转架上的气缸升起,斜转架启动,当迁移转变至30°时,检测灯箱开启,迁移转变灯箱,检测玻璃时不影响玻璃运送,检测完成,灯箱启动复位,斜转架下降,斜转架下降时运送台上不能有玻璃片。

二、节制系统构成

全部机械多达7处必要正确的定位节制,有两个轴(印刷轴和离网轴)必要作凸轮盘同步节制,而且根据印刷的玻璃大年夜小,凸轮盘要求很方便的经由过程人机界面改变凸轮外形。SIMATIC CPU315T-2 DP集成逻辑节制和运动节制功能,它做运动节制最多可以节制8个轴、16个凸轮盘,有两个通讯口,此中一个是Profibus DP(DRIVE)口,速率可达12M bits/sec,通讯是采纳ISOCHRONE MODE(等时同步)模式。ISOCHRONE MODE是PROFIBUS DP 通讯的新技巧,它可以使PROFIBUS DP 的总线周期维持恒定,从而可以大年夜大年夜前进通讯的稳定性, 前进传动节制系统的稳定性和精度。IM174和ET200均连在此口下,以满意运动节制工艺的要求。别的一个通讯口是标准的MPI/DP口,速率可达12M bits/sec。用于连接到上位机PC、HMI和其他标准的DP 从站。用户可以经由过程该通讯口,连接标准的ET200进行S7-300 PLC功能的扩展。

在以往我们都邑选择FM353或者FM354做定位,而做凸轮盘就要应用FM357-2,然则这种规划资源较高且编程很复杂,应用、调试的事情难度也很大年夜。假如选用SIMATIC T-CPU经由过程IM174模块节制第三方伺服,只必要一个CPU315T-2 DP 和2块IM174就够了,还有一个通道可以用来作丈量摖墨纸运送长度。这个规划及满意力系统所必要的运动节制功能,又大年夜大年夜的低落了资源并且大年夜大年夜的简化了编程和调试事情,缩短了系统开拓周期。

硬件设置设置设备摆设摆设如下:

节制系统布局框图如下图所示:

三、节制系统完成的功能

本系统的一个技巧难点便是机械在印刷不合规格的玻璃时,印数轴的事情行程要求可所以随意调剂的,例如:印刷轴的最大年夜事情行程时0~1800mm,离网的最大年夜事情行程是0~40mm,他的同步关系如下图玄色线所示,但在印刷小玻璃时,为了前进效率,可能必要将印刷事情行程改为300~1500mm,离网同步的关系改成下图血色线所示,

可见该系统必要一个可以在HMI就可以改变外形的凸轮盘,在SIMATIC T-CPU凸轮盘清除和天生功能恰恰可以异常轻易地办理这个技巧难题。

四、项目的实施与运行

该系统从设计到调试,一共花了一个多月的光阴,实现了客户要求的所有功能,整机印刷速率达到12片/分钟。

五、利用体会

1. 之前我应用过西门子的SIMOTION D425运动节制器,此次选用的西门子SIMATIC T-CPU运动节制器。这两个节制器的运动节制功能都是一样的,由于它们都是采纳西门子SIMOTION Kernel 软件内核,但在应用上却有很大年夜的差别。

2. SIMOTION采纳专门的编程说话MCC、SCL、等,必要很长一段光阴去适应和进修。SIMATIC T-CPU 是一个标准的S7-300 CPU,简单地经由过程集成在STEP7 情况下的工艺软件包(S7 Technology)来设置设置设备摆设摆设和编程,是工程师所认识的S7-300 PLC的编程说话情况,例如:梯形图LAD, STL,FBD,S7-SCL,CFC,SFC,S7-GRAPH。工程师初次利用时,不用颠末技巧培训,上手应用就异常迅捷。

3. SIMATIC T-CPU可以很方便的同上位机通讯,跟以往用S7-300 PLC一样,异常轻松就可以把位于SIMOTION Kernel 内核的各个伺服轴数据显示上来。当逻辑节制必要轴的数据时,可以直接从轴的数据块DB中找到,异常方便。在SIMATIC T-CPU中轴的设置设置设备摆设摆设和SIMOTION是一样的,运动节制的法度榜样编写只是简单的调用响应的功能就可以实现。

4. 由于SIMATIC T-CPU是一个标准的S7-300 PLC逻辑节制器,以是在拥有了运动节制功能的同时,依然保留了强大年夜的PLC逻辑节制功能,SIMATIC NET通讯功能,而且异常轻易实现。而采纳SIMOTION D作为节制器时,编写逻辑节制法度榜样时异常繁杂难以实现。例如,做一个准时功能,在PLC中仅仅调用一个指令就可以实现了。然则,在SIMOTION中做一个准时功能,必要调用一个繁杂的功能块。当想用SIMOTION来编写一些标准块时,更是难以实现。

5. 当定位要求不是很正确、动态相应很迅捷的时刻,应用SIMATIC T-CPU经由过程节制变频器,就可以完成定位功能。这样,更是大年夜大年夜低落了OEM厂家的设备开拓资源。