永宏PLC在磁铁包装设备上的应用_工业机器人_机械设备_行业资讯

摘要：本文主要阐述了永宏PLC在磁铁包装设备上的应用，该设备应用于电子行业中的磁铁包装工序中，采用视觉处理配合永宏PLC进行产品的分拣工作，该设备应用永宏FBS-MC系列PLC用于MC定位,C3系列触摸屏。

1 行业介绍

磁铁包装设备(Magnetpackingequipment)，是由上料部、理料部、视觉检测，正反面分道、正反面理料，充磁和包装组成。上料部提供磁铁产品的上料控制；理料是把提升上来的磁铁进行整理成直道运行；视觉检测是通过智能相机来判断磁铁的正反面；视觉检测后通过正反面分道进行对产品的分类；正反面理料是把产品从水平整理位垂直运行；充磁是把无磁的磁铁进行充磁；包装是通过检测和人工进行产品包装。

图1 磁铁包装设备

2 系统设计方案

2.1 方案背景

磁铁包装设备目前市场上使用的控制系统方案为PLC+HMI+智能相机；这样的设备一般都是西门子的PLC以及HMI，由于西门子成本很高，然而永宏经济功能型PLC的性价比相对于西门子品牌产品较高，所以永宏功能型PLC在磁铁包装设备中的应用前景很好。磁铁包装设备方案如表2-1。

表2-1磁铁包装设备方案

2.2 客户需求

根据客户要求，磁铁包装设备动作需要达到以下功能分别为：自动补料、快速理料、准确识别磁铁正反面、快速分拣、参数可调要求如表2-2。

表2-2磁铁包装设备具体功能要求

2.3 解决方案

磁铁包装设备需要用对磁铁整理进入智能相机（视谷图像），相机进行拍照识别磁铁正反面，步进电机进行快速分道，气缸进行整理材料控制。根据设备工艺要求，该方案主要包括系统硬件设计和系统软件设计；其中系统硬件设计包括产品配置、设施结构和电气控制三部分，系统软件包括流程控制、I/O配置和程序设计等三部分；磁铁包装设备设计参数如表2-3；实物图如图2-1。

表2-3磁铁包装设备设计参数

图2-1磁铁包装设备实物效果图

基于上述各项技术指标，磁铁包装设备方案架构如图2-2；本方案控制系统采用永宏功能型FBS系列PLC控制器，控制整体设备的动作流程；采用步进系统，充磁线圈，气缸，控制固态进行设备电容的充电及放电（充磁或者停机放电）；上位机采用永宏C3系列HMI操作界面，提供操作画面、参数画面、手动画面等画面，用户需根据产品的需求对各参数进行的设置。

图2-2磁铁包装设备方案架构图

3 系统硬件设计

3.1 硬件配置

磁铁包装设备硬件由永宏FBS-60MCT2-AC*1PLC控制器、永宏C3触摸屏、视觉传感器（智能相机）、步进系统以及国产风机和外围输入输出线路（包括按钮和指示灯等）组成。磁铁包装设备硬件清单如表3-1；磁铁包装设备硬件配置如图3-1。

表3-1磁铁包装设备硬件明细表

图3-1磁铁包装设备硬件配置图

3.2 机械结构

磁铁包装设备的整体结构主要由四部分组成：上料，理料盘，视觉检测，分道处理，磁铁竖立处理（立磁），磁铁正反面理料及充磁和包装。磁铁包装设备结构解析如图3-2。

图3-2磁铁包装设备整体结构解析图

3.3 电气控制

磁铁包装设备的电气控制采用永宏PLC作为设备核心控制单元，实现对步进系统、视觉检测、气动元件等执行单元的控制。磁铁包装设备PLC接线原理如图3-3-1（具体输入输出信息请参见PLC程序批注），PLC电气控制柜接线如图3-3-2。

图3-3-1磁铁包装设备电气控制原理图

图3-3-2磁铁包装设备电气控制柜接线图

4 系统软件设计

4.1 工艺流程

磁铁包装设备的工艺流程主要包括三部分：前段（上料、理料盘），中段（视觉检测、正反面理料），后段（正反面充磁和包装）。磁铁包装设备工艺流程如图4-1-1。

图4-1-1磁铁包装设备工艺流程图

4.2 控制流程

磁铁包装设备的控制流程如图4-2-1。

图4-2-1磁铁包装设备流程图

4.3 PLCI/O点配置

根据磁铁包装设备的工艺流程和控制要求，将永宏PLC程序I/O点配置；以下是磁铁包装设备永宏PLC输入点配置如表4-3-1，输出点配置表如表4-3-2。

表4-3-1磁铁包装设备PLC输入点配置表

表4-3-2磁铁包装设备PLC输出点配置表

4.4 PLC功能指令应用

4.4.1 伺服定位指令

永宏PLC针对伺服定位功能指令（FUN140,FUN141，FUN143，FUN147），永宏PLC伺服参数表格指令FUN141如图4-4-1，本指令配合FUN140作定位控制使用.设置参数如表4-4-2.

永宏PLC伺服定位指令FUN140如图4-4-3，HSPSO（FUN140）指令的NC定位程序是以文字的程序书写方式来编辑；每一个定位点我们称为一步（含输出频率、动作行程、转移条件），一个FUN140最多可编250步定位点，每一步定位点需占用9个缓存器。(详细的应用请参考第13章〝FBs-PLC的NC定位控制)。将定位程序存在缓存器最大好处是，如果结合人机作机台操作设定，则可将定位程序存入人机，更换模具时，可直接由人机操作存取当前模具的定位程序。指令设置参数程序如图4-4-4。