臺達SC系列PLC在灌腸機控制系統中應用

摘 要： SC系列PLC是臺達新推出的一款S系列PLC，主要是增加了總頻寬為130K的高速脈沖輸出和高速計數的功能適合控制伺服系統，本項目使用SC系列PLC為客戶開發了一套系統，系統組成為觸摸屏DOP-A57GSTD+可編程控制器 DVP-12SC11T+伺服ASD-A021LA，整個系統由于控制精度高，因此本文涉及調試精度對策描述。
關鍵字： 食品機械 灌腸機 觸摸屏 可編程控制器 伺服

1 引言
　　灌腸機項目屬于食品機械的控制系統。系統包括觸摸屏、可編程控制器、伺服等。灌腸機的主要功能是把腸料精確定量的灌注到腸衣中，然后按要求進行繞腸。整個設備控制的主要要求是要灌注準確。由于腸料里有混入的氣泡，暫時又沒有辦法去除，所以設備最后是通過設定偏差值的方法來修正偏差的，但是由于機械機構的配合問題，在調試時經過多次軟件和硬件的改進最后達到了要求，達到了使用要求。
2 系統設計
2.1工藝控制原理設計
　　項目屬于機械設備的系統，要求精度較高，工藝過程相對復雜。主要要求如下：通過設定不同檔次的腸料，可以加工3種規格的產品；要求實際偏差不得超過±5g；要求可設定手動和自動連續運行；要求伺服的速度能夠連續調整；偏差微調功能，并且顯示微調值；
　　設備工作示意參見圖1。觸摸屏主要是用來顯示和控制、設定重量、采集數據顯示微調、記錄產量等；PLC主要是采集數據并計算，控制伺服電機和旋轉電機的動作；伺服電機的作用是用來使旋轉送料器準確定量。
　　（1）系統的功能要求：可以設定伺服轉速，以便可以調節產品的加工速度；可以設定輸出量，來控制生產產品的規格；設定扭轉電機的圈數；具有偏差微調功能，并且顯示微調值；根據不同的腸料設定加工不同檔次的香腸；能實現連續運行和點動的功能。
　　（2）技術關鍵。在以上的功能中最重要的功能實現就是不同的檔次的香腸的控制，這也是最難的部分，因為不同的檔次的香腸的腸料是不同的，不同的腸料的比重是不同的，所以設備要輸出相同重量的產品旋轉送料器所轉的圈數是不同的，通過對不同的腸料進行做試驗，統計不同的腸料對應的伺服的轉數，通過幾輪的試驗最終得到了工藝所需要的定量數據，同時還通過試驗找到了概略的計量誤差修正數據。

圖1 設備工作示意
2.2 系統組成
　　系統規模：6個數字量輸入；3個數字量輸出；1個伺服控制。
　　控制系統配置：觸摸屏：DOPA57GSTD；PLC：DVP12SC11T；伺服：ASD-A021LA；位置檢測：接近開關。
2.3軟件構架
　　系統的軟件共分兩部分：HMI部分，PLC部分。
　　（1）HMI部分主要構架：主頁；控制畫面；參數設置畫面。
　　（2）PLC部分主要構架：伺服速度設定；運行方式控制；不同產品工藝數據的區分。
2.4系統調試
　　調試步驟及注意事項包括：通過反復的試驗得到試驗值：確定了三種檔次的產品單位重量所需要的脈沖數；通過反復試驗得到偏差值的大概范圍；調試的中需要注意灌腸的速度，因為不同的速度有可能有不同量的空氣進入影響腸的重量的準確度；
3 結束語
　　系統中使用了臺達的SC系列PLC來控制臺達伺服系統，達到了使用要求。項目使用臺達系列化機電產品，系統集成性能體現出單一自動化平臺總體成本優化的效益優勢。