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揚州玉器廠:我們用上了先進的三菱FX2N系統

點擊:8665 日期:2014-09-11 選擇字號:

本系統選用日本三菱的PLC為控制系統,下面對整個系統的集成簡單介紹:

1 系統結構與控制原理簡介

本系統由一個FX2N-128MR-001主體CPU,一個FX2N-48ER擴展模塊,四個脈沖定位控制模塊FX2N-1PG,一個人機界面HMI),四個步進馬達驅動模塊組成。

HMI與PLC直接通過通訊口進行通訊,系統參數的設置以及手動時的各部件的操作均通過HMI進行;FX2N-48ER作為系統的自然擴展,自動識別,直接利用其I/O點;四個FX2N-1PG上與PLC以FROM/TO指令進行數據交換,下輸出高速正(或反)脈沖對驅動模塊進行控制,完成定位驅動控制。

具體參看如下《系統連接原理圖》。     

系統連接原理圖


其它輔助控制按加工的工藝要求邏輯進行,不再詳述。

2 系統集成配置


系統集成配置


本系統實際要求輸入點128點,輸出點75點,在上面的配置中輸出點數共84點,輸入點數共84點,不足夠的輸入點由觸摸屏軟元件滿足,整個系統配置的I/O總數如下:128+48+32(每個特殊模塊點用8個I/O點),共208點,沒有超過系統大配置容量256點。

3 輸入分配

輸入主要分配給必要的行程、位置檢測、系統工作方式選擇、部分交流馬達的驅動與控制等,對于手動方式操作的大多數輸入選擇(約占輸入的80%)通過HMI軟元件執行解決。

系統按完善配置的話,需要輸入點數多達128點,但有的輸入點數只在設備調試和維護過程中用得較多,在自動工作過程中運用較少,所以,把系統不必要的輸入點集成到HMI中用軟元件來代替,這樣一來減少系統輸入模塊的配置,二來節約大量接線、燈、按鈕等費用,三來簡化了電控柜操作面板(讓120多個手動按鈕集成在HMI上,還有部分工作狀態指示),四方便系統參數的更改與設置,有利于調試、五提高了設備控制的檔次和性能,對設備常見故障可以給幫助提示,整體費用也得到下降。

就本系統來說,事實上如果不用HMI,采用增加輸入模塊的方法解決輸入不足,這樣所花的費用更多。

4 輸出分配

輸出分配給四臺三相異步電機和氣缸(共62個氣缸)驅動的電磁閥以及四臺步進電機的輔助控制,此外還有少量輔助部份控制。

5 主要組件簡介

l FX2N-128MR-001

FX2N可以是三菱公司目前FX系列PLC中性能好的 系列機型之一,大量的軟元件、豐富的應用指令以及內置大容量的程序存貯器,即使面對復雜的控制,也可以從容應對,其位執行指令達0.08μS,如此速度比SIEMENS的S7-200系列要快幾倍,即使SIEMENS的s7-300也不過0.32μS而已 ,這足以證明FX2N的優越性,本人長期對各種品牌的PLC應用體會,FX2N系列是性價比不錯的機型,在小型控制系統中,FX2N系列一直是本人的選擇。

l 脈沖輸出模塊FX2N-1PG

作為定位控制用的脈沖輸出模塊FX2N-1PG,可作單軸控制,大輸出可達100KPPS,針對定位控制的特點,該模塊具有比較專業完善的控制參數設定,如定位目標跟蹤、運轉速度、爬行速度、減速速度等等各種參數,這些參數都可通過PLC的FROM/TO指令輕松設定。除高速的響應輸出外,還準備了常用的輸入控制,如正、反限位開關、STOP、DOG(近點信號)、PGO(零點信號)等等。


此外,還內置了許多方便的軟控制位,如返回原點、向前、向后等,對這些特定的功能,只要通過設置特定的緩沖單元已定義的位就可輕松實現。如通過如下簡短程序,當按下返回原位按鈕(本例用X10)或通過觸摸屏內置位某軟元件(本例用M66)即可驅動設備返回到原位,這對定位控制來說是非常方便而重要的。
LD
  M8000
TO
  K1  K25  K4M260  K1
LD
  X10
OR
  M66
OUT
  M266

十一 應用體會
本人在長期應用三菱公司的FX系列產品中,有如下幾點體會:
功能強大
FX
系列PLC配置了強大而完善的功能指令,尤其是FX2N系列PLC,按其功能分類共有程序流向、傳送和比較、四則運算和邏輯運算、循環移位與移位、數據處理、高速處理、便利命令、外部機器I/O、外部機器SER、浮動、時鐘運算、二進制循環碼以及接點比較共13大類130條指令,如PID運算、浮點運算等,而其它品牌的PLC往往在高檔系列中才配置有較完善的指令。所以,在完成一些特別的功能時,用FX系列的PLC就可輕松配置完成,例如此系統的的配置,如果采用SIEMENSPLC,至少要用S7-300系列的PLC才能完成此系統的控制功能。
性價比高
對于系統集成來說,價格不單是指單個自動元件的價格,更主要是完成整個系統的配置的費用,FX2N系列PLC有比較完善的各種配置供用戶選擇,并且有多種類多規格的特殊模塊供用戶選擇,你總是可以在眾多的配置中做出你需要的合適的性價比較高的選擇,以本例來說,如果采用SIEMENSS7-300,則費用可能要高約50%左右。
系統配置完善
如果按I/O點數來分,FX2N系列共有6大基本單元,如果按輸出類型分,則共有三大類共17種基本單元;擴展單元有12種,同時還兼容FXON系列的擴展模塊,除此外還有各種模擬量模塊、定位控制模塊及其它通訊機能模塊,基本上滿足各種小型控制要求。
應用方便簡單
如果你對多數廠家的PLC都有過應用經驗的話,應該不難體會出FX系列的PLC應用非常簡單,無論從選型還是硬件組態及軟件編程,它避免了其它公司除產品型號外還有一大串定貨號的煩瑣要求;也沒有過多的通訊協議,讓人感到無所適從,即使是新手上路也會很快掌握其方便簡單的應用。

十二 結束語
目前此設備處于試產階段,生產周期約為3分鐘,每周期生產鉆飾品約260個,節約生產工人幾十人,而生產產量和質量都得到大幅度的提高。
系統運行幾個月來,平均每天工作約十六個小時,到目前為止,系統一直正常運行,說明此次控制系統的選擇和集成是成功的。



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