永宏P(guān)LC在LED燈管焊接機(jī)的改造

1. 引言
當(dāng)前很多簡(jiǎn)單的邏輯控制設(shè)備都采用單片來(lái)實(shí)現(xiàn)，但隨著現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的日益復(fù)雜化，單片機(jī)受環(huán)境的干擾也逐漸提升，造成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。這里就以LED霓虹燈焊接機(jī)為例，焊接過(guò)程容易導(dǎo)致錯(cuò)誤判斷LED的好壞以及焊接質(zhì)量的降低。因?yàn)槟藓鐭魹橐淮腖ED串聯(lián)焊接，只要有一盞LED損壞。要么花費(fèi)較大的人力來(lái)返工，要么造成整條霓虹鄧的報(bào)廢。這里就針對(duì)該設(shè)備改造為PLC的控制。根據(jù)控制方式，主要介紹控制的重點(diǎn)部分內(nèi)容。
2. LED焊接設(shè)備介紹
LED焊接設(shè)備的工做原理如下所釋。
LED供料轉(zhuǎn)盤(pán)：
有一個(gè)LED供料盤(pán)，共16個(gè)工位；震動(dòng)盤(pán)提供原始焊接LED到轉(zhuǎn)盤(pán)；開(kāi)始有做引腳處理的工位，以及極性的調(diào)整工位。這些工位為凸輪控制。從LED檢測(cè)好壞開(kāi)始，由PLC來(lái)控制。PLC控制汽缸來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作是否執(zhí)行或者關(guān)閉。LED開(kāi)始的工藝如下：

由LED的判斷好壞，決定工序走哪個(gè)過(guò)程。LED正常時(shí)的工序在每個(gè)工位中都有執(zhí)行汽缸。在LED轉(zhuǎn)盤(pán)的凸輪控制軸上安裝有檢測(cè)光電輸入。
另外還有一個(gè)供導(dǎo)線的轉(zhuǎn)盤(pán)，從導(dǎo)線進(jìn)入到焊接點(diǎn)有14個(gè)工位，這個(gè)在初始化時(shí)，必須先裁剪好14段導(dǎo)線，并移位到焊接工位。在凸輪轉(zhuǎn)軸上安裝有計(jì)數(shù)輸入開(kāi)關(guān)。做移位的計(jì)數(shù)，在距離焊接工位第7個(gè)工位是做安裝工字塑膠。工字塑膠主要是防止引腳接觸。再移動(dòng)4個(gè)工位，安裝熱縮管。到此處。PLC控制汽缸完畢。送工字塑膠與套管工藝如下：

原有的機(jī)械設(shè)備是采用整合的單片機(jī)控制箱控制，總共控制8個(gè)汽缸，來(lái)完成LED的檢測(cè)，修腳，焊電阻，焊接導(dǎo)線直到封裝完畢。其他單元由凸輪來(lái)控制傳動(dòng)。但在正控制過(guò)程中，往往會(huì)因環(huán)境的因素，干擾單片機(jī)，使得動(dòng)作出現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格率提高。影響效率。就這里我們采用臺(tái)灣永宏P(guān)LC對(duì)單片機(jī)控制進(jìn)行改造。PLC的抗干擾能力比單片機(jī)好，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也很好。在成本上，簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制與單片機(jī)相差不大。同時(shí)PLC的程序編程比單片機(jī)靈活，對(duì)程序的修正等更好的做修改。
3. 永宏P(guān)LC簡(jiǎn)介與PLC選型
永宏P(guān)LC有17年的歷史，在臺(tái)灣由一群高級(jí)技術(shù)人員專門(mén)研制與開(kāi)發(fā)。硬件上整合為一塊SoC芯片，集高速計(jì)數(shù)器，高速脈沖，多通訊端口以及中斷控制等為一體，是的產(chǎn)品的性能與穩(wěn)定性在小型PLC中獨(dú)立一幟。
永宏P(guān)LC主推FBs系列，有經(jīng)濟(jì)型FBs-MA,高功能型FBs-MC和NC定位型FBs-MN3個(gè)檔次PLC。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，客戶可以選擇不同檔次的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制要求。
在這里我們改造的設(shè)備主要控制汽缸的打開(kāi)與關(guān)閉，為簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制。所以我們選擇經(jīng)濟(jì)型主機(jī)。因?yàn)橛?個(gè)汽缸閥門(mén)控制。輸入點(diǎn)有啟動(dòng)與關(guān)閉，以及3個(gè)檢測(cè)輸入。所以選擇FBs-24MAT機(jī)型，外部接有中間繼電器。I/O配置如下表

4. PLC程序控制
4.1啟動(dòng)與停止控制要求。
在啟動(dòng)中有啟動(dòng)按鈕X3，為常開(kāi)狀態(tài)，按下按鈕即可啟動(dòng)電機(jī)。另有停止按鈕X4，狀態(tài)為常閉狀態(tài)。同時(shí)要求停止按鈕在設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)輸入程序控制如下圖。

1 通訊線接線示意圖
4.2LED檢測(cè)輸入程序。
LED檢測(cè)方式是通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)點(diǎn)亮LED來(lái)判斷LED的好壞。這是再配合外界電子線路向PLC的X0提供一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。LED亮，有信號(hào)輸入，判斷為好的LED；LED不亮則判斷為壞的LED。這時(shí)工作的重點(diǎn)是要將LED的好與壞位置記錄起來(lái)，以現(xiàn)實(shí)下一步的動(dòng)作。
如果好的LED將在下一步切腳、供助焊劑和送電阻焊接；若壞的LED則切腳等動(dòng)作不動(dòng)作；知道轉(zhuǎn)動(dòng)LED供料盤(pán)到吹廢料工位時(shí)，實(shí)現(xiàn)吹廢料。
記憶LED好壞使用對(duì)位寫(xiě)入指令。即若是好的LED對(duì)寄存器WM16寫(xiě)入1，反之則為0。因?yàn)橥馆喛刂圃谵D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要考慮其位置，根據(jù)X1的導(dǎo)通與關(guān)閉時(shí)序來(lái)判斷。X1有導(dǎo)通240度角，另外120度角為關(guān)閉狀態(tài)。通過(guò)上下緣來(lái)控制LED好壞置位的時(shí)間和位移的時(shí)間。程序如下：

圖4.2 一般數(shù)據(jù)鏈路程序

在LED檢測(cè)正常時(shí)，F(xiàn)UN41將對(duì)WM16進(jìn)行置位。在電機(jī)帶動(dòng)下，X1來(lái)判斷位置，當(dāng)?shù)絏1為ON時(shí)，一個(gè)LED檢測(cè)將向左一個(gè)移位。再進(jìn)行下一個(gè)LED檢測(cè)。這時(shí)LED檢測(cè)信號(hào)將有M16送至M17。M17的狀態(tài)將有M16來(lái)決定，以此類推。因?yàn)榇祻U料狀態(tài)正好是置位為0時(shí)才吹料。所以 M21去反狀態(tài)。

將以上中間繼電器直接送至Y點(diǎn)輸出，即可以實(shí)現(xiàn)汽缸閥門(mén)的控制。但在機(jī)械結(jié)構(gòu)上要求吹廢料時(shí)汽缸頂起只能保持一段時(shí)間。因?yàn)長(zhǎng)ED在一下個(gè) LED送料時(shí)要轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)吹料頂起汽缸要下來(lái)。經(jīng)過(guò)調(diào)試，頂起吹料汽缸保持0.4秒，可以保證廢料被除掉，以及LED送料轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)不卡住。

4.3 導(dǎo)線轉(zhuǎn)盤(pán)的離合控制。
當(dāng)檢測(cè)到有壞的LED時(shí)，在吹料工位時(shí)，將吹掉廢料，這時(shí)將有一個(gè)工位是空的。這時(shí)當(dāng)空工位移到焊接焊接導(dǎo)線工位時(shí)，導(dǎo)線轉(zhuǎn)盤(pán)必須要離合，等待下一個(gè)LED的到來(lái)，才能焊接導(dǎo)線以及轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始另外的焊接工作。轉(zhuǎn)盤(pán)離合控制程序如下：

M10信號(hào)來(lái)之吹廢料，在有吹廢料時(shí)，M10導(dǎo)通，這時(shí)同時(shí)對(duì)D50的第一位寫(xiě)入“1”，表示要離合氣缸。所以在間隔一個(gè)機(jī)械工位后，若無(wú)LED，則這時(shí)離合氣缸。
4.4 送工字塑膠與套管控制。
其中在導(dǎo)線轉(zhuǎn)盤(pán)中送工字塑膠與套管的原理，重點(diǎn)也是要采用FUN41來(lái)記錄移動(dòng)工位數(shù)，開(kāi)始送工字塑膠與套管，主要輸入信號(hào)來(lái)自X2的計(jì)數(shù)輸入；計(jì)數(shù)在 14位后即送工字塑膠工位。在過(guò)4個(gè)工位位送套管工位。因?yàn)檫@里送導(dǎo)線轉(zhuǎn)盤(pán)有焊接肯定會(huì)計(jì)數(shù)，若是廢料則離合，所以直接對(duì)X2信號(hào)做處理。簡(jiǎn)單程序如下：

這里注意的是采用32位寄存器，因?yàn)閺拈_(kāi)始計(jì)數(shù)到送套管工位時(shí)為18個(gè)工位。
5. 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上文，主要對(duì)常規(guī)的LED成型設(shè)備作改造，在復(fù)雜的設(shè)備中還會(huì)涉及到分段的問(wèn)題。本章節(jié)重點(diǎn)講常規(guī)控制要領(lǐng)，其他額衍生功能，讀者可以在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行添加。這里不再做介紹。