1. Requisitos del proceso de la línea de producción de galvanoplastia
El control automatizado del accionamiento en la línea de producción de galvanoplastia es la clave para el control de automatización de la línea de producción de galvanoplastia. La línea de producción de galvanoplastia se completa con 4 grúas según los requisitos de su proceso, y cada grúa opera según su propio programa programado. Esta línea de producción consta de 32 estaciones. Las ranuras de estación n.° 7, 15 y 22 son las ranuras de intercambio para la grúa. Cada grúa contiene una ranura de estación y el flujo de proceso de la grúa. Cada grúa se compone de dos ganchos, a saber, el gancho A y el gancho B. El gancho A sostiene la pieza de trabajo que se va a recubrir y el gancho B se utiliza para intercambiar la pieza de trabajo. Cuando la grúa cambia de estación, el gancho B primero levanta el gancho hueco en la ranura y luego coloca el colgante en el gancho A en la ranura. Esto facilita enviar la pieza de trabajo a la siguiente grúa y completar el siguiente flujo del proceso. Existe un vínculo de desengrase químico en el proceso de conducción 1. Dado que el desengrasado químico lleva mucho tiempo, existe una función de cambio entre las ranuras A y B. Por primera vez, la pieza de trabajo se coloca en la ranura A para desengrasar. Después de completar un ciclo, la pieza de trabajo se coloca en la ranura B por segunda vez y luego se levanta la pieza de trabajo en la ranura A para ingresar al siguiente proceso. Esto puede ahorrar tiempo de trabajo y mejorar la eficiencia del trabajo. Los tiempos de desengrase químico, desengrase electrolítico, preplateado, plateado, antideslustre, activación, estañado, neutralización y carga y descarga se pueden ajustar a voluntad mediante la pantalla táctil. Además, estas estaciones de trabajo requieren control de temperatura, que se implementa mediante un termostato. Los parámetros de voltaje y corriente que deben ajustarse se configuran mediante la pantalla táctil y los datos en tiempo real se muestran en la pantalla táctil. La densidad de corriente requerida para el desengrasado electrolítico es de 10 A/dm2, la densidad de corriente para el pre-plateado es de 0,1 ~ 0,3 A/dm2, la densidad de corriente para el plateado es de 0,5 ~ 1,0 A/dm2 y la densidad de corriente para el estañado es 1,0~1,2A/dm2. El desempañado y las duchas de agua fría en estas estaciones deberán estar controlados por máquinas auxiliares.
2. Configuración del hardware del sistema de control de la línea de producción de galvanoplastia
En función de los requisitos del proceso y sus requisitos de control, se seleccionó la CPU Mitsubishi Q01. La interfaz RS-232 de la CPU puede comunicarse con dispositivos externos mediante el protocolo de comunicación MC. Esta función elimina la necesidad de un módulo de comunicación serie en la CPU y reduce costos. Debido a la función de inicio automático de CC-Link, CC-Link se puede iniciar sin configurar parámetros y los datos se pueden actualizar, lo que reduce el tiempo de configuración manual de parámetros. La programación del PLC es más sencilla, los módulos de funciones especiales tienen un software de configuración especial, la versión del modo básico admite operaciones de punto flotante, PID de 8 canales, la RAM estándar aumenta a 128 K y admite programación ST, SFC y FB. Seleccione los módulos de entrada y salida del PLC en función de la cantidad de sensores en el sitio y señales de entrada y salida. Dado que los parámetros de voltaje y corriente del rectificador deben recopilarse durante los procesos de electrólisis, plateado y estañado, hay 10 señales de entrada analógicas y los parámetros de voltaje y corriente se controlan a través del módulo de salida analógica. El control de voltaje y corriente se cambia mediante botones en la pantalla táctil. Si es necesario calentar el líquido del tanque de la estación de trabajo, se puede utilizar un termostato y una válvula solenoide para lograrlo.
Esta línea de producción requiere control de conducción, control de voltaje y corriente, control de temperatura del líquido en el tanque de la estación de trabajo y control de máquinas auxiliares. Entre ellos, el control de conducción es el punto difícil.
La línea de producción tiene 4 grúas. Cada grúa tiene 4 motores asíncronos de CA y 2 motores de marcha para movimiento sincrónico. 2 motores de elevación son responsables del movimiento hacia arriba y hacia abajo de los ganchos A y B. Los 4 motores tienen. Retenciones electromagnéticas. La marcha de la bicicleta y los movimientos de subida y bajada de los ganchos A y B no se realizan al mismo tiempo, y la subida y bajada de los ganchos A y B no se realizan al mismo tiempo. El proceso de conducción debe garantizar la eficiencia del trabajo, por lo que debe ejecutarse rápidamente, pero debe poder realizar la función de posicionamiento y la velocidad durante el posicionamiento debe ser lenta, por lo que se utiliza un convertidor de frecuencia para el control de velocidad. Utilizando una combinación de frenado por desaceleración y frenado electromagnético, cada grúa está equipada con un motor asíncrono de CA impulsado por un convertidor de frecuencia que es responsable del movimiento hacia adelante y hacia atrás de la grúa y de la subida y bajada del gancho A y del gancho B, ahorrando así costos. La pieza de trabajo de galvanoplastia generalmente se cuelga de la grúa cuando está en funcionamiento. Si la velocidad de la grúa es demasiado rápida o no es lo suficientemente estable durante el proceso de arranque y parada, la pieza de trabajo suspendida se caerá fácilmente del soporte. Por lo tanto, la velocidad de conducción se controla mediante un convertidor de frecuencia para que pueda ajustarse según la situación real de la línea de producción de galvanoplastia. El diseño de conducción tiene tres modos de funcionamiento: rápido, velocidad media y velocidad lenta. Durante el funcionamiento automático, el PLC detecta varias señales de los sensores instalados en el vehículo en marcha y emite instrucciones al inversor, y su estado de acción se muestra en la pantalla táctil.
Cada grúa está equipada con un número determinado de sensores, mediante detectores de proximidad inductivos.
Su función principal es ser responsable de posicionar las piezas de trabajo superior e inferior durante el proceso de conducción, posicionar el tanque de enchapado, si hay material en el tanque de enchapado y enviar señales de cambio de velocidad al PLC durante la operación de conducción. La señal de control de conducción está controlada por un interruptor externo, con operación manual y selección de modo de operación automática, selección de modo de operación de ciclo único y ciclo y pausa de emergencia. El diseño de control automático tiene botones de funcionamiento de funcionamiento, parada y reinicio, que pueden hacer que 4 grúas funcionen de forma automática, sincrónica y cíclica.
3. Diseño estructurado del programa PLC para la línea de producción de galvanoplastia
El control del software de las cuatro grúas adopta un método de programación estructurado. El programa se divide en el programa principal y el. Programa de diagrama de flujo funcional SFC. Dado que la operación automática de las cuatro grúas es una operación paso a paso y requiere intervención manual en cualquier momento durante la operación automática, existen programas de avance manual, posicionamiento manual de movimiento largo y control automático para las cuatro grúas en el programa principal. . Además, el programa principal también incluye programas como inicialización y arranque, control de posición, control de máquina auxiliar, reinicio del sistema, manejo de fallas y procesamiento de cantidades analógicas. El proceso automático de conducción lo completa el programa SFC.
3.1 Inicialización del sistema y programa de inicio automático
La inicialización del sistema es cada vez que se enciende el PLC o se fuerza el reinicio del PLC, principalmente para varios contadores y contadores en el PLC utilizado en Restablecer y configurar temporizadores, registros, etc., conservando varios datos que deben memorizarse para la última ejecución y completando varios preparativos antes de ejecutar.
Cuando los cuatro vehículos regresen al origen y estén en modo automático, presione el botón de inicio para ingresar al estado de funcionamiento automático, la luz automática indica y se inicia el programa automático. Los principios de diseño de cada subbloque en el resto de programas de control de conducción automática son los mismos.
3.2 Programa SFC de flujo de proceso
Dado que la línea de producción automática de galvanoplastia está diseñada con dos procesos de galvanoplastia, a saber, los procesos de plateado y estañado, el flujo de proceso de cada proceso es diferente. uso real, se puede seleccionar a través del interruptor de selección de proceso en la pantalla táctil. Dado que los métodos de programación de los dos procesos son básicamente los mismos, este artículo toma la línea de producción de plateado 1 como ejemplo para ilustrar el método de diseño estructurado.
El programa SFC plateado de Driving 1 es como se muestra en la figura. De acuerdo con el flujo del proceso en la Figura 1, es decir: la estación en movimiento y el tiempo transcurrido en la ranura de la estación correspondiente, se compila el programa SFC. El número de pasos en los dos programas de proceso es diferente y el número de pasos en el. El programa de plateado es 70. Dado que el vehículo funciona paso a paso cuando ejecuta el programa automático, diferentes motores operan diferentes pasos, y cuando el inversor está funcionando, primero se debe conectar el contactor en el lado del motor, y luego las señales de avance y retroceso y la velocidad del inversor La señal se puede emitir, lo que también requiere que el vehículo se opere paso a paso, lo cual es un control de pasos relativamente complejo. Prepare los subbloques SFC correspondientes a las acciones de cada motor diferente. Los subbloques incluyen el tiempo que el motor controla la elevación, el descenso y la permanencia de la pieza galvanizada en el tanque de recubrimiento, cuántos tanques de recubrimiento viaja el vehículo y la velocidad de funcionamiento. . Al ejecutar un programa automático, solo necesita llamar al subbloque correspondiente para completar fácilmente el control de pasos. La relación lógica es clara y la acción de cada motor es confiable. De esta forma, comienza a ejecutarse desde el paso 0 y lo ejecuta secuencialmente hasta el final del último paso o ejecución del bucle. La intervención manual se puede realizar a voluntad durante el proceso de ejecución, y luego la ejecución continúa en secuencia desde el punto de pausa hasta el final del paso 70 o la ejecución en un bucle.
3.3 Procedimientos de posicionamiento manual, automático y manual
Cuando la grúa 1 está en funcionamiento, el control de su motor de desplazamiento, los motores del gancho A y del gancho B requieren control manual y automático, y el El motor de desplazamiento también necesita control de posicionamiento, es decir, se visita una estación a la vez. Tomando como ejemplo el control del motor de marcha del vehículo 1 en marcha, se explica el método de diseño estructurado de control manual, automático y de búsqueda de posición.
En el modo manual, el interruptor de avance lento se activa y el relé del motor de desplazamiento del carro 1 se activa. Al mismo tiempo, los contactores del motor del gancho A y del gancho B no se pueden activar, por lo que se controla. el relé del motor de viaje se activa; luego el relé del motor de viaje del carro 1 se activa y se libera, el convertidor de frecuencia no presenta fallas y el motor no está sobrecargado. encendido, y la señal de velocidad lenta se enciende al mismo tiempo, y el vehículo está en movimiento.
Durante el funcionamiento automático, la señal automática/manual del accionamiento 1 se activa y la señal del relé del motor de desplazamiento (automático) se activa durante el posicionamiento manual, el relé del motor de desplazamiento (de acción prolongada); La señal del viaje 1 está encendida. En estos dos casos, los contactores del motor del gancho A y del gancho B no se pueden conectar. De esta manera, el relé del motor de desplazamiento para controlar el accionamiento 1 se energiza. El inversor no tiene fallas y el motor no se sobrecarga. encendido y la señal de marcha a alta velocidad se enciende al mismo tiempo. La conducción Camina a alta velocidad. Cuando se alcanza el interruptor de desaceleración, se activa la señal de operación a baja velocidad y se realizan la operación y el posicionamiento a baja velocidad.
El movimiento inverso del vehículo 1 es controlar la señal inversa del convertidor de frecuencia para obtener energía, el principio es el mismo.
Los principios de control de los motores de gancho A y B son similares a los principios de control de los motores de marcha.
3.4 Procesamiento de reinicio y suspensión
Debido a que a veces hay emergencias durante el proceso de conducción o es necesario suspender la conducción para manejar otras tareas, el reinicio y la intervención manual están diseñados en el sistema. Las dos funciones de pausa se utilizan según las diferentes situaciones y necesidades de conducción. Presione el botón de reinicio bajo cualquier circunstancia y el programa se transferirá al bloque de subrutina de reinicio. Cuando se detengan todas las salidas de acción, los contadores, temporizadores, relés auxiliares y registros se borrarán y podrá ingresar a la operación manual y regresar al origen. para el siguiente paso. Prepárese para los procedimientos automáticos. Durante la operación automática, gire el interruptor manual/automático al estado manual, lo que significa pausar el bloque de subrutina en el programa SFC. En el estado de pausa, se puede realizar una intervención manual para conducir el vehículo. Una vez completada la intervención, gire el interruptor manual/automático al estado automático y continúe ejecutando desde el paso de pausa en el programa SFC.
4. Conclusión
El programa del sistema de control adopta un diseño estructurado, lo que mejora en gran medida la versatilidad del sistema. Solo necesita diseñarse de acuerdo con las condiciones específicas del fabricante y diferentes. requisitos de flujo de proceso.Al combinar las funciones de los módulos de hardware y software, se puede formar un dispositivo de control adecuado sin necesidad de investigación y desarrollo repetidos, lo que acorta el ciclo de desarrollo y ahorra costos de desarrollo. Al mismo tiempo, puede mejorar la calidad del producto y reducir la energía. consumo. La nueva línea de producción de galvanoplastia diseñada utilizando las ideas anteriores tiene las características de gran amplitud, alto grado de automatización, ahorro de energía, protección del medio ambiente, etc., y está en línea con la dirección de desarrollo de la producción limpia. en funcionamiento y ha obtenido buenos resultados.
El revestimiento de plástico se utiliza ampliamente en industrias como piezas de decoración de automóviles, piezas de decoración de teléfonos móviles y letreros. Con la expansión del alcance de aplicación de los plásticos de ingeniería en el proceso de galvanoplastia de automóviles de dos días de Mitsubishi PLC, el alcance. El revestimiento de plástico también se está expandiendo y se utiliza principalmente para el tratamiento de galvanoplastia de productos de plástico ABS/PC. En primer lugar, se utiliza un método de procesamiento específico para obtener una capa de metal en la superficie de la matriz plástica, de modo que tenga las ventajas tanto del plástico como del metal. El reciclaje con amoladora de segunda mano es la metalización del plástico, pero se sigue la galvanoplastia convencional. El plástico metalizado supera muchos de los inconvenientes del plástico en sí y tiene una excelente resistencia a los disolventes, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, resistencia a la luz, conductividad térmica y conductividad eléctrica. Tiene las características de buena apariencia de superficie metálica y alta dureza del recubrimiento, Mitsubishi PLC. programa de línea de emplatado diurno.