基于HMI的纸管机控制系统变频控制设计

　　RSTSM123

　　程序中用到的几个帧实例如下：

　　变频器启动-010200000183r

　　设定频率-0102000103E80264r

　　带频率反向启动-0102000203E80265r

　　变频器停机-01020007018Ar

　　3.2 人机界面的设计

　　系统选用的是eView的MT4400系列，通过触摸屏要实现以下功能：变频器运行频率的设定;系统监控;产能计算;调试维护;报警信息。

　　在触摸屏上将给定频率的数值存储在PLC的寄存器D25中，界面上添加调节频率的加减按钮，就实现了频率的实时可调功能。

　　寄存器D25内的值通过急停按钮，系统开关按钮的上升沿复位，从而从程序上保证厂系统运行的安全性，减少了安全隐患。设计好的变频器运行频率的设定界面，如图2所示。

　　图2 变频器运行频率的设定界面

　　系统监控主要是将被控元件用运行灯表示在界面上，当系统运行时，被控元件被触发时就在监控界面上显示闪烁状态，表示该设备正在运行中。

　　产能计算主要适用于计算生产效率，通过宏代码来实现：

　　#includemaerotypedef.h

　　int MaeroEntry()

　　{

　　If(D30_R!=O)

　　D134_W=D31_R-D132_R;

　　D135_W=(D31_R-D132_R)*600/D30_R;

　　return0：

　　}

　　D31_R内存储运行时间内生产的总数;D132_R内存储的是废品的数量;D134_W存储合格产品的数量，宏触发时计算出结果;D30_R是运行时间计时;单位为秒;D135_W为生产效率，取整数，单位个，分钟，宏触发时计算出结果。

　　在产能计算界面上还添加了清零按钮，可以随时将寄存器D31、D30内的值清零。保证了系统的频率有改动时可以准确地计算出当前的生产效率。智能操作界面，如图3所示。

　　图3 智能操作

　　调试界面用于系统的维护和调试，可实现各个电机的单独运行。调试界面的使用，减少了PLC的控制点数，降低成本;同时也简化了操作系统。省去传统机械上的众多按钮，简化了工人操作，实现智能操作。调试界面，如图3(b)所示。

3.3 伺服系统

　　该伺服系统由kinco伺服电机及其电源模块，编码器，卷纸传感器和定位传感器组成。充分利用了kinco伺服电机快速启停，适合大惯量，内部可编程，控制模式自由切换，丰富的原点模式等诸多功能，使系统的稳定性大幅提高，废品率降低，减少因电机失步或脉冲丢失造成的样品定位错位现象，减少了设备的损坏率，很好的满足了生产的工艺要求。

　　伺服控制成型纸卷管的难点在于如何确定传感器位置，使伺服系统在纸到位后立即精确卷管，且保持同其他工序在时间上的配合。伺服电机的原点定位是设计的难点，其中，两个传感器的定位是难点之一。既要保持控制方便.又要保证机械结构上的美观和易于实现。伺服电机卷管之后保持在原点位置，设计将反射片固定在伺服电机的主轴垂直方向上，当反射片随主轴转动触发定位传感器为“ON”状态时.标定为原点位置。开机运行时如果传感器不在“ON”状态，则执行回原点程序，从而保证系统的安全准确，减少了废品率。当成型纸片涂胶完毕送到位后，触发卷纸传感器，伺服电机接收到信号进行卷管。已成型的纸管由拨片送至成品箱内。

　　在系统正常运行后，每次卷管时还会触发回原点传感器为“ON”状态，这就与卷管程序相矛盾。因此在系统开始正常运行后将回原点伺服程序置为无效，以保证后续程序的正常运行。

　　4 结论

　　全自动纸管机最高每分钟可到60个，并且运行稳定，成品率高，维护成本低，达到了客户的需求。该系统在投入使用后，运行稳定，达到理想的效果。