自动化电镀生产线控制问题初探

一、概述

自动化电镀生产线在电路板、 五金表面处理等领域应用非常普遍, 自动化程度也越来越高。控制上基本都采用 PLC和微型计算机构成的集散控制系统控制, 控制系统也比较复杂。 现将该系统在设计和使用过程中的几点应用经验写出来与大家交流。

二、位计数指令 Bcnt 的特殊用法

欧姆龙的 C 系列 PLC 有一个指令称为位计数指令 Bcnt, 其指令形式如图 1。无论是各种书籍还是欧姆龙公司的编程手册对该指令的解释都是: 对从 SB开始的连续 N个字中的 1 的个数进行计数, 结果放入字 D 中, 一般也就照此应用。 但是实际上它对标志位有影响, 并可应用其对标志位的影响来写程序, 有时应 用起来十分方便。当有多个信号之一发生就需要输出某个信号时, 这些信号之间是逻辑 “或” 的运算关系。一般将这些信号对应的常开触点并联来写程序, 信号点数很多时, 相应程序较长。或者将这些信号集中在某几个字中, 用比较指令 CMP 与0 比较, 然后检查是否相等来写程序, 程序也比较长。而用位计数指令 Bcnt 对标志位的影响来写就十分简单, 首先将这些信号集中到连续的几个字中, 假如有 25 个信号已经集中在 80 和81 两个字中, 这些信号中有任何一个发生, 就要使 16.00 输出一个信号, 然后用 Bcnt 指令写出 T形图程序。位计数指令的结果放入目标字中, 目标字的值是否等于 0 会影响等于标志位, 此例中放在 80 到 81 中的 25 个信号中只要有任何一个或多个信号发生, 16.00 就会有输出信号。如此用法, 程序简单, 实际运行, 工作正确。

三、伺服器 Mity的 “死机” 问题

自动化电镀生产线电动机的调速都采用用变频器变频的方式实现, 多数使用市面上常见的三菱或施莱德公司的变频器, 当然也有少数使用其他的变频器。日本一家公司专门开发了一种称之为伺服器, 取名 “Mity” 的设备, 将变频和一些其他的功能作在一起, 其加减速更快、更平稳, 使用方便。与编码器配合使用, 运行可靠, 定位准确, 抗干扰能力更强 ( 电镀生产线周围由于大电流的影响, 干扰电磁场很强) , 因此目前越来越受电镀设备供应商和电镀企业欢迎。用法上按照该产品的使用说明设计控制线路, 在吊车上安装一个检测位置的定位感应器,在各缸位安装感应片, 在机架上该吊车移动范围的最大和最小位置安装前后限位感应器, 感应器信号都送到 PLC, 定位信号也要求送到伺服器。限位信号在程序中用来断开向前或向后移动输出信号。 此系统在运行之前要先学习, 所谓学习是让吊车以很低的速度从最小位移动到最大位, 每移动一个缸位, 伺服器记录下吊车从前一缸位移动到该缸位之间编码器发送过来的脉冲数。 吊车运行时根据脉冲数来定位, 感应器给出的感应信号作校验。 由于吊车上定位感应器与向前或向后感应片之间有一定距离, 同时机架上的前或后限位感应器也需要安装在吊车移动的范围的最大和最小缸位前或后一定距离,这个距离都在现场调整, 难免会出现定位和限位两个感应器同时感应, 或者该吊车正好处在某缸位, 定位感应器被感应, 别的吊车或金属物体感应到限位感应器。 如果吊车在运行或学习时发生此种情况, 吊车会发生以最高速度反向运动, 此时伺服器不接受任何外部输入的控制信号,只有断开电源才能停止吊车运行的现象。 这种现象极易伤害到人身安全和设备。解决的办法有: a.在设计电路时加上在出现此两个感应器被同时感应时自动断开吊车电源的控制线路,并加上相关保护程序。b.小心调整限位感应器位置, 防止该现象的出现。

四、用伺服器 Mity 驱动吊车的吊车跑位跑偏的故障原因

在采用上述方案的控制系统中, 生产线使用几年后极少数会出现工作一段时间吊车跑位偏离定位位置的故障现象, 此时用普通电工仪表 ( 电笔、 万用表、 兆欧表) 都无法查出故障原因, 因为实际中用万用表和兆欧表检查该信号线是没有问题的。如果没有经验该故障十分难维修。分析其原因或者是编码器轴打滑或者是编码器送到伺服器的信号有错误。事实和现场检查证明编码器的轴从来没有出现打滑。只有在吊车工作时才能够检测到编码器送到伺服器的信号, 而吊车移动速度在不断变化, 编码器送到伺服器的信号的节奏也在不断变化, 同时电气控制柜周围干扰很强, 电脑显示器靠近了就会无法正常显示。 因此, 用示波器能否检测编码器送到伺服器的信号没有试过, 一般也不具备此条件, 估计就是有示波器也无法用来检测此信号。在用备用编码器更换编码器无效的情况下可以更换从编码器到电气控制柜的橡胶绝缘外皮的屏蔽信号线排除故障。 其原因可能是该信号线老化, 受到现场干扰, 导致送到伺服器的信号错误所致。 建议使用三年就更换该信号线或出现此故障时更换该信号线。

五、结束语

实际工作中有很多难以预料的问题, 解决这些问题需要理论知识指导, 也需要多开展经验交流, 上文中所述内容都是实践过程中碰到的一些实际问题和解决办法, 在此与同行们交流, 还请大家多多指导。