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蚁象自动化系统公司应用西门子S7-1200完成西门子S7-1200在喷涂设备上的应用

蚁象自动化系统公司应用西门子S7-1200完成西门子S7-1200在喷涂设备上的应用

——— 本文由广州蚁象自动化系统有限公司提供

S7-1200完成西门子S7-1200在喷涂设备上的应用

设备介绍

喷涂后的玻璃可以使玻璃表面不会吸附水珠水雾,主要应用于厨卫玻璃,如浴室玻璃,镜子等,也应用于汽车挡风玻璃防雾。本设备以西门子S7-1200为核心,控制V80伺服系统实现X,Y平台定位运行,均匀将喷涂液喷在玻璃表面。

工艺流程介绍

本控制系统采用S7-1200自带的2路高速脉冲输出口控制两台西门子V80伺服进行X轴和Y轴方向的运动,当Y轴伺服运行的时候,打开喷枪对玻璃进行喷涂。本次设计的喷涂机长2000MM,宽1000MM,单次喷涂覆盖面达200MM,因此通过改变来回喷涂次数和单次喷涂行程距离可以对长2000MM,宽1000MM以下的任何尺寸玻璃进行喷涂。(流程图见图1)

方案确立

传统喷涂采用手持喷枪进行手工喷涂,手工喷涂需要至少2个人配合喷涂,并且存在喷涂密度不均匀,喷涂液浪费量大,喷涂效率低等问题。为了提高工作效率、减少生产成本、提高产品质量并保证设备稳定可靠运行效果,我们选用了西门子S7-1200(PLC)的电气控制系统与V80(伺服)传动系统开发低成本高效率的喷涂设备,极大地保证了应用系统的稳定性和可靠运行,提高工作效率。

产品硬件配置

CPU 1214C:集成了2个高速输出,可用作高速脉冲输出或脉宽调制输出。当组态成PTO时,它们将提供最高频率为100kHz的50%占空比高速脉冲输出,以便对步进电机或伺服驱动器进行开环速度控制和定位控制。系统支持对步进电机和伺服驱动器进行开环速度控制和位置控制。对该功能的组态十分简单:通过一个轴工艺对象和通用的PLCopen运行功能块即可实现。除了返回(home)和点动(jog)功能以外,还支持绝对、相对和速度运动。V80:为西门子专门为经济型应用设计的驱动产品系列。SINAMICS V80 伺服驱动器与伺服电机之间实现闭环控制,通过脉冲输入接口直接接收从上位控制器发来的脉冲序列,进行速度和位置控制,通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。示意图见图2:

软件开发

表1: IO表

伺服运动通过配置CPU 1214C自带的两路高速输出点发脉冲控制。图3:

在工艺对象里添加新对象组态机械参数,单位MM,使能信号点Q0.4(X轴)和Q0.5(Y轴),正负限位,电机每转脉冲和每转运行距离,图4:

通过多重背景数据块的形式将使能、复位、走速度、回参考点、走定位、停车等指令的背景数据块集合到逻辑FB块里,使得程序简洁易读。见图5:

应用体会

本设备自调试完毕交付客户到目前为止没有出现系统不稳定现象,伺服运行定位流畅精准,生产效率比之前手工喷涂效率极大提高,喷涂液使用比以往明显减少,喷涂后玻璃表面各个位置测试良好(玻璃不吸附水珠),极大提高了产品质量。

意见与建议

本项目编程应用的是TIA Portal V10.5 SP2版,在此软件下对轴的配置编写程序比以往在MICROWIN下编写S7-200程序更加简洁,工程结构更加的清晰。但此软件也存在一些不足地方,1:交叉引用功能不灵活,不能直接列表全部显示,而需要指定一个变量来索引;2:软件没有撤消功能,修改程序时很不方便;3:变量表不能直接拷贝成EXCLE表格,对制作工艺文件增加麻烦;4:多重背景数据块使用限制,只有系统的FB才能使用多重背景数据块,自己创建的就不行,这个对于很多场合应用就显得不是那么人性化。我相信新的软件能改善这些问题。

 

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