一、真空成型機(jī)工藝流程簡介
真空成型機(jī)是一種對不同的成型材料如通過輸送部，加熱部，成型部，及切割部，配置不同的模具，利用直壓，拉深，栓柱等方法輔加真空、冷卻等工藝成型的機(jī)器。它可以從事多個制品的批量生產(chǎn)如：生產(chǎn)水果包裝盒，雞蛋包裝盒，食品包裝盒等。
二、根據(jù)工藝要求考慮以下控制問題
1、 真空成型動作過程各自獨(dú)立，互不牽制。
2、 要有良好的連鎖的保護(hù)功能，較好的故障判斷報警能力，如各輔助動作及條件未能正確運(yùn)行時，不能進(jìn)行成型，即：薄膜未來緊時不能進(jìn)行動作；液壓真空度以及溫度等未達(dá)到預(yù)值時也不能進(jìn)行動作。
3、 各工位均有“半自動”循環(huán)工作，‘手動’調(diào)整，“回初始位”三個工作狀態(tài)�！鞍胱詣印蓖瓿蓜幼鞴に囈蟮囊淮雾樞蚬ぷ鳎鞴げ降膭幼髦饕啃谐涕_關(guān)或接近開關(guān)發(fā)出的信號來切換；“手動”可以實現(xiàn)各機(jī)構(gòu)動作的調(diào)整；“回初始位”使不在成型之前初始位置的各機(jī)構(gòu)按一定的順序回到初始位置，以便開始新的動作。
4、 急停時立即停止一切動作，解除急停的方式有兩種 ：一種是仍然保持在“半自動”狀態(tài)，故障解除后重按開始“半自動”工作的“啟動”按鈕，則繼續(xù)剛才的動作過程直至結(jié)束；另一種是切換到“手動”狀態(tài)，手動執(zhí)行余下的動作或退出動作過程。
三、存在的實際問題及解決方法
3.1 提高送料精度的方法
真空成型機(jī)的產(chǎn)品對其尺寸要求較嚴(yán)，這樣就要求傳輸帶具有較高的送料精度而已往真空成型機(jī)的送料精度較差，往往在成型產(chǎn)品剪切過程中定位不當(dāng)而造成損失{不得偏離±3mm}。解決方法如下：將一個具有集電極開路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器相連，液壓馬達(dá)動作帶動該旋轉(zhuǎn)編碼器一起旋轉(zhuǎn)，讓該旋轉(zhuǎn)編碼器向PLC的一高功能I/O單元——高數(shù)計數(shù)單元作脈沖計數(shù)輸入，PLC根據(jù)高數(shù)計數(shù)單元接收到的脈沖計數(shù)值與預(yù)置值相比進(jìn)而控制液壓馬達(dá)的動作，由于產(chǎn)品是按長度尺寸來設(shè)計的，若脈沖的預(yù)置值來設(shè)定尺寸很不方便。所以要求現(xiàn)場中直接用尺寸長度來設(shè)定參數(shù)。那么送料的特性多與脈沖有關(guān)，而脈沖與運(yùn)行距離關(guān)系為： P=T∙Q/960∙I (mm)
式中, P 為脈沖當(dāng)量，每脈沖運(yùn)行距離部件的移動量，
T 為輸送距離，(mm)
Q為每脈沖傳動轉(zhuǎn)動角度,
I 為傳動比,
顯然脈沖轉(zhuǎn)角小，傳動比大，輸送距離小，則脈沖當(dāng)量小。脈沖當(dāng)量小，有利于提高定位精度。但輸送行程為：L=N∙P; 式中，L為輸送距離；N為脈沖總數(shù)，P為脈沖當(dāng)量;
從上式知，P小時，同樣的L值，N值就要大。而N值是有限制的，增最大可計到(224-1) ，所以設(shè)計時對L與P要合理權(quán)衡。又由于高數(shù)計數(shù)單元的計數(shù)頻率可高達(dá)幾十KHZ，這樣就在很大程度上提高了輸送帶的送料精度。由于要用到高功能I/O單元，本設(shè)計PLC型號選用歐姆龍公司生產(chǎn)的C200H。 故高數(shù)計數(shù)單元選用C200H—CT001。元件設(shè)計中要計數(shù)器來測量長度，當(dāng)計數(shù)器的設(shè)定值和計數(shù)值相等時，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，停止液壓泵相應(yīng)動作，控制液壓完成型材的定尺剪切。
3.2 高數(shù)計數(shù)單元的使用
正確使用高數(shù)計數(shù)單元要對它進(jìn)行硬件設(shè)置、軟件初始化以及工作模式的選擇。
硬件設(shè)置主要是對高數(shù)計數(shù)單元背面的DIP開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，這開關(guān)有8位，要依計數(shù)模式，復(fù)位方式，輸入脈沖形式，控制信號IN1、IN2的作用等，作相應(yīng)的設(shè)置。本文中對高數(shù)計數(shù)單設(shè)置如下： 機(jī)號為1，模式為3即預(yù)置計數(shù)模式，內(nèi)部復(fù)位有效。軟件初始化，主要是對所占用的DM區(qū)初始化，現(xiàn)將整個初始化過程在此敘述以下。
機(jī)號為1，故占用的DM區(qū)為：DM1100~DM1199
分配為： DM1100 0300 設(shè)成模式3
DM1101 0000
——
DM1110 0000
[NextPage]
DM1111 0500 T為500ms
DM1114 9000 預(yù)置值為9000
DM1115 1000 僅#4輸出
3.3 改變外部參數(shù)輸入的方法
由于使用不同的材料，由于其加熱器設(shè)定的溫度值，真空時間，冷卻時間都不相同，這就要求這些控制參數(shù)要根據(jù)工藝要求做相應(yīng)修改，而生產(chǎn)的連續(xù)作要求控制系統(tǒng)對可變參數(shù)的修改必須在線進(jìn)行。雖然使用編程器可以方便地改變設(shè)定參數(shù)，但是編程器不可能交給現(xiàn)場操作人員使用，以免由于操作不當(dāng)而引起不應(yīng)有的損失，這就要求對上述的一些控制參數(shù)使用外部參數(shù)設(shè)定法。
以往真空成型機(jī)外部參數(shù)輸入方法大多采用撥碼器輸入法。采用撥碼器輸入法兩大不足之處：其一占用PLC輸入點較多，如一個撥碼開關(guān)就要占用五個輸入點，可看出使用撥瑪器及不經(jīng)濟(jì)；其二當(dāng)系統(tǒng)要求頻繁地修改數(shù)據(jù)時，撥碼盤機(jī)械壽命差這一弱點就表現(xiàn)得更加突出。
為了克服撥碼器輸入法的不足之處，本設(shè)計采用ORMON公司生產(chǎn)的微型可編程終端MPT—001C代替撥碼器。PLC可通過外設(shè)端口用一根電纜型號為C200H—CN222與MPT進(jìn)行通訊，MPT既可顯示數(shù)據(jù)，又可寫入數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)定參數(shù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)。
3.4 PLC與PT的通信協(xié)議設(shè)置
在ON LINE的狀態(tài)下連接PLC與PT之前,需要在PC的DM區(qū)設(shè)置好通信協(xié)議。請注意的是PLC與PT的通信協(xié)議一致，才能通信正確。PT的通信波特率有四種：2400/4800/9600/19200bps；通信的楨結(jié)構(gòu)為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗位，機(jī)器號為“00”。因此，PLC的DM區(qū)必須與之相符。
字 位 功能
DM6650 00~03 1：DM6651中設(shè)定
04~11 保留
12~15 0：上位機(jī)鏈接
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 長度 停止 檢驗08：1位 8位 1位 無
DM6653 00~07 00：節(jié)點號00
表1 PLC DM區(qū)設(shè)置一覽表
現(xiàn)舉一個例子如下：如果PT上的波特率設(shè)為bps，則PLC中DM6550設(shè)為0001，DM6651設(shè)為0803，DM6653設(shè)為0000。
四、軟件設(shè)計
由于各工位 動作各自獨(dú)立且各工作狀態(tài)基本為順序空制，因此程序采用模塊化設(shè)計方法，總體上還是順序結(jié)構(gòu)。其公共處理模塊實現(xiàn)高速計數(shù)輸入，輔助公共設(shè)備控制設(shè)定參數(shù)，數(shù)顯，報警處理等功能。PLC完成前端各部分I/O數(shù)據(jù)的采集，信號輸出。PLC單元故障自控等任務(wù)，利用狀態(tài)表法設(shè)計。將被控系統(tǒng)的過程看作有若干個穩(wěn)定的狀態(tài)組成，每個狀態(tài)的建立都是由于接受了某個切換主令信號，而切換主令信號是由現(xiàn)場輸入元件提供的，每個過程至少要有一個輸入元件充當(dāng)切換主令信號，最多狀態(tài)的個數(shù)相等。然后，由狀態(tài)表設(shè)計出邏輯方程或用梯形圖語言編制梯形圖軟件。
五、結(jié)束語
本設(shè)計采用C200H系列中的高功能I/O單元高數(shù)計數(shù)單元TS001控制液壓馬達(dá)輸送帶的動作，大大提高了送料的精度，從而提高了成型產(chǎn)品的質(zhì)量；采用微型可編程終端PT代替撥碼器進(jìn)行外部參數(shù)的輸入，方便了現(xiàn)場操作，并且PT可與上位機(jī)進(jìn)行通信，構(gòu)成了高效率的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。