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扬州玉器厂:大家用上了先进的三菱FX2N系统

点击:13900 日期:2014-09-11 选择字号:

本系统选用日本三菱的PLC为控制系统,下面对整个系统的集成简单先容:

1 系统结构与控制原理概况

本系统由一个FX2N-128MR-001主体CPU,一个FX2N-48ER扩展模块,四个脉冲定位控制模块FX2N-1PG,一个人机界面HMI),四个步进马达驱动模块组成。

HMI与PLC直接通过通讯口进行通讯,系统参数的设置以及手动时的各部件的操作均通过HMI进行;FX2N-48ER作为系统的自然扩展,自动识别,直接利用其I/O点;四个FX2N-1PG上与PLC以FROM/TO指令进行数据交换,下输出高速正(或反)脉冲对驱动模块进行控制,完成定位驱动控制。

具体参看如下《系统连接原理图》。     

系统连接原理图


其它辅助控制按加工的工艺要求逻辑进行,不再详述。

2 系统集成配置


系统集成配置


本系统实际要求输入点128点,输出点75点,在上面的配置中输出点数共84点,输入点数共84点,不足够的输入点由触摸屏软元件满足,整个系统配置的I/O总数如下:128+48+32(每个特殊模块点用8个I/O点),共208点,没有超过系统大配置容量256点。

3 输入分配

输入主要分配给必要的行程、位置检测、系统工作方式选择、部分交流马达的驱动与控制等,对于手动方式操作的大多数输入选择(约占输入的80%)通过HMI软元件实行解决。

系统按完善配置的话,需要输入点数多达128点,但有的输入点数只在设备调试和维护过程中用得较多,在自动工作过程中运用较少,所以,把系统不必要的输入点集成到HMI中用软元件来代替,这样一来减少系统输入模块的配置,二来节约大量接线、灯、按钮等费用,三来简化了电控柜操作面板(让120多个手动按钮集成在HMI上,还有部分工作状态指示),四方便系统参数的更改与设置,有利于调试、五提高了设备控制的档次和性能,对设备常见故障可以给帮助提示,整体费用也得到下降。

就本系统来说,事实上如果不用HMI,采用增加输入模块的方法解决输入不足,这样所花的费用更多。

4 输出分配

输出分配给四台三相异步电机和气缸(共62个气缸)驱动的电磁阀以及四台步进电机的辅助控制,此外还有少量辅助部份控制。

5 主要组件概况

l FX2N-128MR-001

FX2N可以是三菱企业目前FX系列PLC中性能好的 系列机型之一,大量的软元件、丰富的应用指令以及内置大容量的程序存贮器,即使面对复杂的控制,也可以从容应对,其位实行指令达0.08μS,如此速度比SIEMENS的S7-200系列要快几倍,即使SIEMENS的s7-300也不过0.32μS而已 ,这足以证明FX2N的优越性,本人长期对各种品牌的PLC应用体会,FX2N系列是性价比不错的机型,在小型控制系统中,FX2N系列一直是本人的选择。

l 脉冲输出模块FX2N-1PG

作为定位控制用的脉冲输出模块FX2N-1PG,可作单轴控制,大输出可达100KPPS,针对定位控制的特点,该模块具有比较专业完善的控制参数设定,如定位目标跟踪、运转速度、爬行速度、减速速度等等各种参数,这些参数都可通过PLC的FROM/TO指令轻松设定。除高速的响应输出外,还准备了常用的输入控制,如正、反限位开关、STOP、DOG(近点信号)、PGO(零点信号)等等。


此外,还内置了许多方便的软控制位,如返回原点、向前、向后等,对这些特定的功能,只要通过设置特定的缓冲单元已定义的位就可轻松实现。如通过如下简短程序,当按下返回原位按钮(本例用X10)或通过触摸屏内置位某软元件(本例用M66)即可驱动设备返回到原位,这对定位控制来说是非常方便而重要的。
LD
  M8000
TO
  K1  K25  K4M260  K1
LD
  X10
OR
  M66
OUT
  M266

十一 应用体会
本人在长期应用三菱企业的FX系列产品中,有如下几点体会:
功能强大
FX
系列PLC配置了强大而完善的功能指令,尤其是FX2N系列PLC,按其功能分类共有程序流向、传送和比较、四则运算和逻辑运算、循环移位与移位、数据处理、高速处理、便利命令、外部机器I/O、外部机器SER、浮动、时钟运算、二进制循环码以及接点比较共13大类130条指令,如PID运算、浮点运算等,而其它品牌的PLC往往在高档系列中才配置有较完善的指令。所以,在完成一些特别的功能时,用FX系列的PLC就可轻松配置完成,例如此系统的的配置,如果采用SIEMENSPLC,至少要用S7-300系列的PLC才能完成此系统的控制功能。
性价比高
对于系统集成来说,价格不单是指单个自动元件的价格,更主要是完成整个系统的配置的费用,FX2N系列PLC有比较完善的各种配置供用户选择,并且有多种类多规格的特殊模块供用户选择,你总是可以在众多的配置中做出你需要的合适的性价比较高的选择,以本例来说,如果采用SIEMENSS7-300,则费用可能要高约50%左右。
系统配置完善
如果按I/O点数来分,FX2N系列共有6大基本单元,如果按输出类型分,则共有三大类共17种基本单元;扩展单元有12种,同时还兼容FXON系列的扩展模块,除此外还有各种模拟量模块、定位控制模块及其它通讯机能模块,基本上满足各种小型控制要求。
应用方便简单
如果你对多数厂家的PLC都有过应用经验的话,应该不难体会出FX系列的PLC应用非常简单,无论从选型还是硬件组态及App编程,它避免了其它企业除产品型号外还有一大串定货号的烦琐要求;也没有过多的通讯协议,让人感到无所适从,即使是新手上路也会很快掌握其方便简单的应用。

十二 结束语
目前此设备处于试产阶段,生产周期约为3分钟,每周期生产钻饰品约260个,节约生产工人几十人,而生产产量和质量都得到大幅度的提高。
系统运行几个月来,平均每天工作约十六个小时,到目前为止,系统一直正常运行,说明此次控制系统的选择和集成是成功的。



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