永宏P(guān)LC在玻璃鋼瓦成型機(jī)上的應(yīng)用

1、 行業(yè)介紹
玻璃鋼瓦成型機(jī)，又稱(chēng)采光瓦生產(chǎn)線、FRP板材連續(xù)化自動(dòng)生產(chǎn)線；玻璃鋼的基本性能主要取決于其兩大組分和它們之間的結(jié)合，即玻璃纖維、熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂、纖維和樹(shù)脂間的間面。使用最廣泛的熱固性樹(shù)脂是不飽和聚酯樹(shù)脂。此外還有環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂，以及某些特種用途的樹(shù)脂（如有機(jī)硅、聚酞亞胺、苯并咪唑等）。由熱固性樹(shù)脂制成的玻璃鋼俗稱(chēng)熱固性玻璃鋼。把不同樹(shù)脂和各種玻璃纖維制品復(fù)合，就可制成各種不同性能的玻璃鋼制品。用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂稱(chēng)為熱塑性玻璃鋼。常用的熱塑性樹(shù)脂有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、飽和樹(shù)脂、丙烯氰一丁二烯一苯乙烯（ABS)樹(shù)脂等。我國(guó)目前大量生產(chǎn)的是熱固性玻璃鋼。常用的玻璃纖維制品有無(wú)堿、中堿的玻璃纖維布、無(wú)堿、中堿的無(wú)捻玻璃纖維布（方格布），無(wú)堿、中堿的無(wú)捻玻璃纖維紗等。
玻璃鋼集中了玻璃纖維及合成樹(shù)脂的特性，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐學(xué)腐蝕、電絕緣性好，透過(guò)電磁波、隔音、減震和耐瞬時(shí)高溫?zé)g等特點(diǎn)。因此，玻璃鋼己經(jīng)成為國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要材料之一。
玻璃鋼瓦（板）產(chǎn)品被廣泛用于工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、溫室、車(chē)站、碼頭、航空港、體育建筑、商業(yè)建筑、鋼結(jié)構(gòu)等諸多采光領(lǐng)域。因此對(duì)玻璃鋼瓦成型機(jī)的需求也是日益提高。

2、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1 方案背景
玻璃鋼瓦成型機(jī)目前市場(chǎng)上使用的控制系統(tǒng)方案為PLC+HMI+變頻器或者單片機(jī)+文本；其中PLC使用最多的品牌是臺(tái)達(dá)、豐煒和歐姆龍；HMI使用最多的品牌是昆侖通態(tài)和顯控。由于現(xiàn)場(chǎng)使用永宏FBs-PLC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，將以前的兩臺(tái)PLC整合到一個(gè)PLC里面，利用永宏P(guān)LC豐富的通訊擴(kuò)展，使整套機(jī)組前后控制更加流暢、簡(jiǎn)便；大大降低了成本，而且提高了生產(chǎn)效率；
系統(tǒng)方案
控制器
操作界面
動(dòng)力系統(tǒng)
方案1
單片機(jī)
文本
普通電機(jī)
方案2
臺(tái)達(dá)PLC
昆侖通態(tài)HMI
臺(tái)達(dá)變頻器
方案3
豐煒PLC
顯控HMI
偉創(chuàng)變頻器
方案4
歐姆龍PLC
歐姆龍HMI
歐姆龍
方案5
永宏P(guān)LC
永宏HMI
永宏變頻器
工藝流程： 封閉式輸料——沉靜——配料——混料—— 鋪料 ——浸漬—排除缺陷——成型——冷卻——固化——牽引——切邊——切斷——除塵——檢驗(yàn)——成品
2.2 產(chǎn)品介紹
夾層玻璃生產(chǎn)線主要包括預(yù)壓生產(chǎn)線和高壓釜系統(tǒng)，預(yù)壓生產(chǎn)線主要包括清洗機(jī)、平壓機(jī)（又稱(chēng)輥壓機(jī)）、行走吸盤(pán)、電動(dòng)合片臺(tái)、膠片架。清洗機(jī)的選購(gòu)最主要要看它是否能夠洗得干凈，而且要看它能否吹得干，尤其是看它玻璃尾部縱面是否吹得干。當(dāng)然，隨著鍍膜玻璃在夾層玻璃使用越來(lái)越多，對(duì)清洗機(jī)提出了新的要求，就是新的刷輥要不傷害膜層。好的清洗機(jī)為了防止生銹多采用不銹鋼材料，同時(shí)有便于維修的升降系統(tǒng)。風(fēng)刀的設(shè)計(jì)也很有講究。
行走吸盤(pán)、電動(dòng)合片臺(tái)、膠片架主要看其外觀和機(jī)械性能，好的合片系統(tǒng)不僅吸得牢而且定位準(zhǔn)確，外觀也很漂亮。
預(yù)壓生產(chǎn)線中最重要的設(shè)備要數(shù)平壓機(jī)。平壓機(jī)的性能如何決定了夾層玻璃成品率的高低。平壓機(jī)的主要作用是排氣和初步熱合，排氣有兩次排氣也有一次排氣的。加熱有兩段加熱也有三段加熱。最是選用兩次排氣和三段加熱的。好的平壓機(jī)不僅壓片速度快而且壓出來(lái)的玻璃排氣好封邊牢粘合均勻，呈現(xiàn)均勻朦朧透明狀，玻璃表面溫度一般保持在65度上下。選購(gòu)平壓機(jī)要對(duì)機(jī)器的保溫性能、機(jī)械傳動(dòng)裝置和厚度調(diào)整系統(tǒng)以及氣缸的壓力大小都要仔細(xì)考察。
3、 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件配置
玻璃鋼瓦成型機(jī)的系統(tǒng)硬件由永宏1臺(tái)FBs-PLC作為主控制器、7臺(tái)變頻器作為設(shè)備的動(dòng)力和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)永宏FBs-CB55通訊板，利用Modbus協(xié)議將整個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體性；再有一些外部設(shè)備（包括氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、按鈕、指示燈和蜂鳴器等）組成。玻璃鋼瓦成型機(jī)系統(tǒng)硬件清單如表。
4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 PLC功能、指令應(yīng)用
4.1.1 高速計(jì)數(shù)功能
主機(jī)FBs-PLC具備4個(gè)100kHz的硬件高速計(jì)數(shù)器（HHSC）和4個(gè)頻率總和為5kHz的軟件高速計(jì)數(shù)器（SHSC），無(wú)需另加高速計(jì)數(shù)模塊即可滿足系統(tǒng)需求。軟件高速計(jì)數(shù)器支持U/D,P/R,A/B三種計(jì)數(shù)模式，硬件高速計(jì)數(shù)器更是支持U/D＊2， P/R＊2, A/B＊2，A/B＊3, A/B＊4，共計(jì)8種計(jì)數(shù)模式。4.1.2 永宏P(guān)LC 的高速中斷
永宏 FBs-PLC有多大42個(gè)中斷，所謂中斷是指PLC 在平常按照順序執(zhí)行的掃描循環(huán)中， 當(dāng)有需要立即反應(yīng)的需求發(fā)生時(shí)，馬上對(duì)CPU 發(fā)出中斷要求（ Interrupt Request）；CPU 在收到中斷要求后，立即停止其正?執(zhí)行的掃描工作， 優(yōu)先地去執(zhí)行該中斷要求所指定的服務(wù)工作； 等該服務(wù)工作完成后， 再回到剛才被中斷的地方（ 稱(chēng)為中斷返回： Return from Interrupt， 簡(jiǎn)稱(chēng)RTI）， 繼續(xù)執(zhí)行未完成的掃描工作。
根據(jù)玻璃鋼瓦成型機(jī)設(shè)備工藝要求，設(shè)備的切斷機(jī)構(gòu)由于需要與前段的撒絲機(jī)構(gòu)相結(jié)合，避免因掃描周期的延時(shí)導(dǎo)致的切割長(zhǎng)短不一，因此采用編碼器定長(zhǎng)中斷實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)以及計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確；4.1.3 永宏P(guān)LC與變頻器Modbus通訊
FUN150（M-BUS）指令提供永宏P(guān)LC(主站)通過(guò)Port 1、2、3 或4 以ModBus 通訊協(xié)議與具有該通訊協(xié)議的智能型外圍(仆站)聯(lián)機(jī)。一個(gè)通訊端口可經(jīng)由RS-485 接口最多與247 臺(tái)仆站聯(lián)機(jī)互享數(shù)據(jù)。被 FUN150 指定使用的通訊端口就是該ModBus 網(wǎng)絡(luò)的主站。利用程序書(shū)寫(xiě)方式或填表格方式來(lái)規(guī)劃數(shù)據(jù)流控制；即要從哪一臺(tái)仆站讀取何種數(shù)據(jù)存放到主站(PLC)，或從主站(PLC)要寫(xiě)何種數(shù)據(jù)至仆站，僅需利用七個(gè)緩存器來(lái)定義，每七個(gè)緩存器定義一次傳輸交易。從而實(shí)現(xiàn)與變頻器的通訊控制；

5、簡(jiǎn)述玻璃鋼瓦的用途
當(dāng)前玻璃鋼瓦是社會(huì)常用的建筑材料之一，在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都有其用途。進(jìn)入21世紀(jì)，根據(jù)玻璃鋼瓦的良好的透波性，這個(gè)方面的性能，隨著手機(jī)通訊的廣泛流行，玻璃鋼瓦廣泛被應(yīng)用于制造2G和3G天線外罩，玻璃鋼瓦以其良好的可成形性能，外觀的可美化性，起到了很好的小區(qū)美化作用，這方面的產(chǎn)品有方柱線罩，仿真石等。
應(yīng)用領(lǐng)域：透明產(chǎn)品：大型層面采光，如工業(yè)廠房、大型庫(kù)房、大型超市、體育場(chǎng)館、大型集貿(mào)市場(chǎng)；還有比如說(shuō)農(nóng)業(yè)種植所用的溫室廠房，如水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、花卉苗圃業(yè)、蔬菜種植業(yè)、可大大提高動(dòng)、植物的產(chǎn)量。在一些特殊的行業(yè)當(dāng)中，玻璃鋼瓦也可以用來(lái)做特殊道具，既方便又快捷，而且可以節(jié)省不少的成本。并且可以仿制出很多種材料效果，所以才會(huì)在生活應(yīng)用當(dāng)中受到人們的歡迎。
在目前一些大中型的化工廠當(dāng)中也采用酚醛樹(shù)脂材料所做的玻璃鋼瓦代替不銹鋼做各種耐腐蝕設(shè)備，從而大大的延長(zhǎng)了設(shè)備壽命。玻璃鋼瓦無(wú)磁性，不阻擋電磁波通過(guò)。用它來(lái)做導(dǎo)彈的雷達(dá)罩，就好比給導(dǎo)彈戴上了一副防護(hù)眼鏡，既不阻擋雷達(dá)的“視線”，又起到防護(hù)作用。現(xiàn)在，許多導(dǎo)彈和地面雷達(dá)站的雷達(dá)罩都是玻璃鋼瓦制造的。
在今天，玻璃鋼瓦也被大量應(yīng)用在人們的生活方面，由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點(diǎn)，如透明性 ，于是人們用它作為窗戶玻璃，既能遮擋陽(yáng)光中的紫外線，又能使居室明亮。人們還把它用來(lái)制作各種堅(jiān)固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。
6、結(jié)論（實(shí)施結(jié)果）
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，玻璃鋼瓦成型機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，控制界面操作簡(jiǎn)便，機(jī)組之間通訊快速，操作低延時(shí)，大大提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，同時(shí)根據(jù)源程序又加以修改，設(shè)計(jì)了追切式成型機(jī)、氣缸推進(jìn)式成型機(jī)、以及槽型成型機(jī)等設(shè)備；從而高性價(jià)比的永宏P(guān)LC在玻璃鋼瓦成型機(jī)上得到了很好的應(yīng)用。