基于歐姆龍CP1HPLC及組態王設計的泡沫自動切片機控制系統設計

劉儉

摘 要：現在工業切片機的應用非常廣泛，為了提高效率很多使用者都在采用自動切片機來進行對物體的切割。下面文章就以泡沫自動切片機為例簡要闡述基于歐姆龍CP1HPLC及組態王設計下的系統設計和實現過程，同時簡要探討了泡沫自動切片機的控制系統硬件配置和硬件設計。

關鍵詞：歐姆龍CP1HPLC；組態王設計；泡沫自動切片機；控制系統

1 泡沫自動切片機系統基本結構及控制要求

1.1 泡沫自動切片機的系統生產結構和工作過程

現在市面上的泡沫自動切片機主要包括三個部分，和其他系統系統一樣有硬件的電路也有軟件的控制程序，當然也有一定的監測系統。在自動泡沫切片中是可以設置其切割的厚度的，厚度一般有小數點、個位、十位、百位這幾個進制，所以切割的厚度也是有000.0到199.9mm的范圍。為了實現對物體的切割，在刀架上安裝了可以調整速度的齒輪，它還可以比較刀架和實際設計的參數的差別，在電機轉動過程中會向其內部的PC發送信號例如電機轉一圈會有5個脈沖的變化，等到電機旋轉兩圈時刀架會自動變化1mm，這時候PC會有是個脈沖變化，所以可以通過對厚度的設定來推算出PC的脈沖數量。

切片機的目的就是將物體切割成各種形狀，但是要求物體要與設定的一樣特別是對厚度的要求。泡沫切片機的工作原理是：先將需要切割的泡沫放到工作臺上，在切割時臺面會不停的向后移動直到達設定的位置，這時候切割刀片會在以前的基礎上下降一定的位置然后鎖死，之后臺面會再次帶動泡沫向前運動直到回到原來的位置，當這個過程進行的時候旋轉地刀片會將整塊泡沫切割成相應厚度的切片，重復以上動作就可以完成對泡沫的切割了。

1.2 系統要實現的控制要求

在工作工程中可以實現手動和自動兩種形式；帶電電機工作后磨刀才能啟動；不管是手動還是自動工作模式按下總開關按下帶鋸和磨刀都要繼續工作，而刀架和臺面要停止運動；在給整個機器上電后，它里面的線圈也要同時上電，不能有任何的遲疑，同時臺面的剎車系統也要及時的工作以配合整個機器的正常運轉；在任何情況下帶鋸的電機都要在臺面先前或是向后運動時提前啟動，當帶鋸電機停止轉動后，臺面的向前或向后運動也必須停止；機器在自動工作模式的情況下落下的刀片一旦遇到下限為開關，就要停止下移立即轉為向上的運動直到上限位。

2 泡沫自動切片機系統設計

2.1 系統的硬件電路設計

在硬件上系統主要被分為主電路還有對整個系統的控制電路最后還要有一個輔助的電路系統。他們實現的方法各不相同主電路是有控制電路來完成其控制，而輔助電路的目的是顯示輔助信號的。

泡沫自動切片機的主電路系統其實就是在控制幾個重要電機的線路，這幾個電機就是磨刀、臺面運動控制、刀架上下運動控制、帶鋸控制電機。帶鋸一定是安裝在刀架上的，要想其電機工作就要采取三相電控制，一般情況下就是三相異步電機；刀架電機也是三相異步電機控制，但是它的具體上下工作是由蝸桿傳動機構來完成，其工作過程比較復雜需要間接性性的驅動左右絲桿進行正反方向的運動，才能實現刀架在滑套上下自由的運動，遇到緊急情況是時刀架需要急剎車而這個構成是采用制動電磁鐵來實現的；磨刀電機實際上是由兩個單相交流電機組成的可以用來調整刀片的切割角度，同時在利用砂輪對刀片有周期的進行打磨，目的是使得刀片時刻保持鋒利；直流電機控制著臺面的前后運動。這些電機的通電和斷開是有交流接觸器來實現的，而交流接觸器又要通過系統程序來驅動，最終完成對以上幾個電機的控制。同時在設計過程中還充分的考慮到重要電機的電路保護措施，來時刻保護著帶鋸和磨刀的電機，這個保護電路的設計可以保證設備能進行安全可靠的工作。

2.2 系統的控制電路設計

系統的控制電路主要是采取了歐姆龍CP1HPLC控制系統。這種控制系統可以對其內部的存儲器進行程序編輯，但是在出廠時大部分能容已經被設定好了，我們只需要對其進行運用就可以了，這個控制器的體積比較小，在切片機應用上也比較的廣泛，有很高的可靠性，不僅有強大的功能，而且價格也不高，所以將這個系統應用到泡沫自動切片機的控制上。

2.3 組態監控設計

態監控系統主要采取的是組態王6.53的系統。在最開始一定要選擇相應的設備的運行模式，即是手動模式還是自動模式。拿手動模式為例對泡沫的切割時，要先按下道具的下降按鈕，同時也要啟動能使得泡沫運動的運動臺，要求的是泡沫向左運動，隨著刀架的帶動使得切片刀片下降到開始設置的位置上，泡沫就開始向右運動，隨著整個過程的結束泡沫的第一次切割也會完成。然后再次按下道具的下降按鈕，當刀片下降到的設定的高度時，再按下泡沫向左運動的按鈕，繼而就完成了第二次切割過程，只要重復以上兩個動作就可以完成對泡沫的切割。但實際上泡沫的切割不會一直進行下去，在組態王系統下我們設定的是讓切片機完成三次切割后就不在繼續運行。其實現實中當泡沫被切到最后一層時，道具的下降值一般都會超過泡沫的厚度，這時的道具也會觸到刀架下限為，不可能對剩下的泡沫進行切割，刀片也不會停留在當下的位置，而是再次回到道具的上限值，整個切割過程就完成了。泡沫切片機的自動模式和手動模式完成的動作時一樣的。在設備運行過程中，這兩種模式可以任意的調換。

在想讓機器暫停工作時暫停按鈕是不起作用的，必須在一開始選擇工作模式，不然整個的組態的系統對任何操作都不能夠識別；當然在設備工作中按了停止按鈕，那么組態系統就會回到最開始的設置狀態，在自動的方式下按了停止鍵，當刀具正在對泡沫進行切割道具和泡沫的運動都不會立即停止，而是等到這個切割過程完成后，才會停止運動。

3 系統的運行與調試

要想實現上面的工作系統就要將編寫好的程序通過0MRON CX-0NE軟件傳輸到CX-Program軟件中，然后是通過不停的仿真實驗，找出問題然后調整測試，直到整個系統正確無誤時才可以被應用實際的泡沫自動控制上。最后是將歐姆龍CP1HPLC和組態王連接起來組成一個完整的系統。

4 結束語

基于歐姆龍CP1HPLC及組態王設計的泡沫自動切片機控制在使用中有很好的效果，在操作中也更加的安全可靠。但是對前期的組建要求比較高，需要有一定的專業技術。所以在對基于歐姆龍CP1HPLC及組態王設計的泡沫自動切片機控制時，要充分的考慮到各個方面的因素，加強學習，使得歐姆龍CP1HPLC及組態王設計能在泡沫自動切片機控制上有更好的應用和作用。

參考文獻

[1]魏靜敏，趙亞峰.基于PLC的自動泡沫切片機控制系統設計與實現[J].河南科技，2013（23）：88-89.

[2]呂玲，陳國平，阮德超.基于歐姆龍CP1HPLC和組態王的射流泵測試系統[J].電子設計工程，2012（22）：89-91.