台达在医疗切管机上的控制方案

中达电通股份有限公司天津机电业务处  李得宁

摘要：随着医疗器械的发展，医用塑料制品在医疗事业中扮演着越来越重要的角色，医疗切管机就是重要的医疗器械。本文主要介绍台达自动化产品—EH2系列PLC和B07系列高分辨率触摸屏及AB系列伺服在全自动医疗切管机上的完美整合应用，通过台达完善丰富的产品线提供的量身定制式设备控制解决方案，实现了自动化的快捷应用。
Abstract: With the development of medical devices, medical plastic products in the medical industry plays an increasingly important role, medical pipe cutting machine is an important medical device. This paper describes the Delta automation products-EH2 series PLC and B07 series of high-resolution touch screen and automatic Medical AB series servo pipe cutting machine in perfect integration on the application of sound through the Delta's extensive product line offers tailored style device control solutions, automated quick application.
关键词：PLC  触摸屏 伺服 医疗切管机 量身定制
Key Words：PLC HMI Servo Medical pipe cutting machine  Tailored

1.前言
     21世纪是世界医疗器械迅猛发展的时期，随着人民生活水平和生活质量的提升，针对医疗事业提出了更高的需求，这促进了医疗器械市场的快速发展。
     塑料在医疗器械的生产中已不可缺少，通常我们将用于疾病诊断、治疗、监护及保健康复等方面的塑料制品统称为医用塑料制品。有关数据表明1997年在世界医疗器械1370亿美元的产值中医用塑料制品就占据了15%的市场份额，在这里可以看出医用塑料制品及器相关的配套切管机拥有广阔的发展空间。
     中国是最大的切管设备消费国，其切管机消费额占到切管类设备总消费额的40％以上，而且逐年比例正在扩大；纵观国际切管机消费的终端用户，容器制造业占据着最大的份额。随着国内市场的需求潜力的逐步发掘，强大的市场需求也带动了整个亚洲经济体不断增长的切管机消费，提升了切管机的市场占有量和扩大了市场销售额。
      高效能的切管机可用于：硅胶管、塑料软管、缩套管、玻璃纤维管、黄腊管、热缩管、PVC管，同时也适用于绝缘纸、绝缘片、金属薄片、镍带、PVC、PP胶片、麦拉片、排线、扎带线、棉纱带、双面胶、粘扣带、铜箔以及铝箔等电子材料定寸裁切使用。
2.控制架构及特点
      自动切管机包括伺服电机、PLC可编程控器、HMI和裁切装置、送料装置。PLC与触摸屏相配可传输各种信息方便地完成切管机运行速度、切管长度、切管数量计数等多项功能设定和执行工作。
      与裁切装置对应的是送料装置和传动装置。使用伺服电机保证电机高低速高扭矩输出；每个送料装置包括物料传送带和送料辊轮，将待加工的不同规格尺寸的医用PVC管体材料送向精密裁切刀具进行设定规格尺寸的高速裁切；设备可根据具体的需求选配不同的刀具数量，可以任意调节裁剪的长度和速度，适合面广，裁切精准，效率高。整机型体设计符合人体工学原理，简单易操作。
     该切管机具有塑料管的定长切断、单产和班产量的设定功能，实现自动计数达到设定产量值后自动报警等功能。用户通过触摸屏可进行塑料管的切断长度设定、单产和班产量设定、自动和手动切管方式的相互转换以及恢复切刀位置等操作。切刀速度可调，二次编程数字化控制送料运行中的不同速度切换达到特殊形状的裁切。
3.控制系统的组成
       控制系统的组成包括控制系统DVP20EH00T2、伺服驱动ASD-A1021-AB*2、伺服电机ECMA-E31310ES*2、显示控制系统DOP-BO7S201*1。
       系统的控制架构及人性化的控制接口设计整体布局见图1，控制与显示见图2，运动执行部分见图3，加工物料见图4。

图1 整体布局
 

图2 控制与显示
 

图3 运动执行部分
 

图4 裁切物料

功能选择画面见图5，自动控制微调画面见图6，手动控制画面见图7。

图5 功能选择画面
 

图6-1自动控制微调画面

 
图6-2自动控制微调画面
 

图7手动控制画面

4.控制程序设计与规划
部分控制处理见图8。

 
图8-1 控制处理程序
 

图8-2 控制处理程序

输入与输出点规划：
X0  外部光电输入
X1  外部光电开关
X2  外部启动切刀开始
X3  主轴伺服故障输入
X4  刀轴伺服故障输入
X5  切管器移动到位信号
X6  外部按钮切管器移动按钮
Y0  主动轴脉冲输出
Y2  刀轴脉冲输出
Y4  主轴伺服和刀轴伺服使能
Y5  主轴伺服和刀轴伺服报警清除
Y6  压辊启动
Y7  切管器移动
5.结束语
    随着科技的飞速发展，医疗物料裁切的精度不断的提高，医疗裁切器械正在不断地向自动化、专业化、定向化的控制升级转化。结合台达丰富的产品线和优良的产品性能及完善的服务网络，配合自动化产品组成的整体解决方案，以经济的成本、较高的性价比完成了客户产品的自动化控制需求。