三菱FX1N系列PLC等在流延成型线中的应用

摘要：本文介绍了三菱FX1N系列PLC等工控产品在流延成型线中的应用，详细分析了FX1N系列PLC脉冲输出指令在定位控制的工作特点。
 
关键词：FX1N系列PLC        流延成型线
 
一、概述 
　　流延成型线是在电子元器件制造行业中一种很重要的工艺设备，它对控制系统的可靠性、安全性及故障处理等方面的要求很严格，控制系统同时有速度和位置控制方面的要求。我们开发的由三菱FX1N系列PLC、MR-J2S伺服系统、E520变频器组成的控制系统很好地满足了流延成型线的工艺要求。           
 
二、流延成型线结构 
    
　　流延成型线结构主要由基板传动线、流延机构、滑块机构、烘箱设备、冷却设备组成。 
 
　　基板传送线：把处理后的基板传送到烘干设备和冷却设备。
　　滑块机构：滑块机构是用真空吸盘吸住基板从送板处平稳地以一定速度把基板运送到接板处的结构。
　　流延设备、烘干设备、冷却设备的控制与基板传送线、滑块机构的控制分开单独控制。
 
二、流延工艺原理    
　　基板传送线在系统启动后一直运行，流延设备、烘干设备、冷却设备等在系统启动后独立工作。  
　　当基板在传送线上传送到送板处，来板传感器感应到有板信号，延时后旋转汽缸旋转摆臂抬起到水平位置，真空发生器开启，当真空感应开关感应到压力吸盘压力降到设定值，且接板处基板已离去，滑块按预设运动曲线运动到终点，真空发生器关闭，吸盘松开，摆臂回到原始位置，然后滑块后退到起始点等待，如送板处感应到基板信号，滑块循环执行下一运动过程。     
 
三、控制系统简介
    1．基板传送线采用4台三菱E520系列变频器拖动普通三相异步电机控制辊道运行速度。各段辊道速度通过控制柜上的变频器操作面板进行设定。
    2．滑块机构控制系统硬件结构：
     F940GOT+FX1N-24MT+MR-J2S-100A+HC-SFS102
    3．滑块机构控制系统软件设计：
（1） HMI的设计：
        HMI有运行控制、参数设置、输入监测、输出监控、报警显示等画面。
        运行控制页面：可进行滑块系统自动运行和手动运行控制。
        参数输入页面：可对当前移动的基板数量进行统计。
        输入监测页面：可对输入信号实时显示。
        输出监测页面：可对输出信号实时监控。
        报警显示页面：报警发生时，相应的报警信息页面自动弹出，当报警故 障排除时，报警页面消失，回到运行页面。
（2）PLC的程序设计思路：
　　三菱FX1N系列PLC有两个脉冲元件Y0、Y1，可输出最大100KHz的脉冲。同时使用脉冲指令PLSR或PLSV，在Y0和Y1输出端得到各自独立的脉冲输出。输出脉冲可用于控制驱动步进电机或伺服电机。
　　FX1N系列PLC的PLSY、PLSR、DRVI、DRVA 等指令有脉冲输出功能，定位位置可由输出脉冲数进行精确定位控制。
　　在位置控制中电机的启动和停止可由外部开关信号进行控制，但外部开关信号的处理有响应延时，实际停止位置和指令脉冲的目标位置有偏差，速度快时，位置偏差大，速度慢时，位置偏差小。
　　在该系统中，由于滑块的运行频率较高，而客户在机械设计时没有考虑原点开关的安装，只装了左右两个限位开关，故系统的积累误差的消除必须靠限位开关来进行处理，程序设计中用两个限位开关启动或停止脉冲输出指令的执行，从而控制伺服电机的定位。 
　　在本系统中，每次开机运行之前必须系统回零。下面是滑块机构运动的程序，客户要求滑块运动距离可以微调，即终点可以通过限位开关微调，所以程序中设定滑块从起始点先高速运动到一确定位置，然后再低速爬行到终点。调节位置和低速速度保证精度。
 
四、结束语
　　本系统在客户使用过程中稳定可靠，操作简便灵活，很好的满足了客户的工艺要求。
    本系统是三菱FX1N系列PLC在简单定位控制方面的典型应用，具有很高的性价比。