成型机现场安装与调试的工作总结

成型机现场安装与调试的工作总结经过常熟和南京两台成型机的现场安装调试，现对调试过程中遇到的和还存在的问题进行阶段性的总结，以利于在以后的工作中有目的的加强学习，对成型机现有程序的不足之处进行完善，对存在的问题进行针对性的解决。虽然对于总线控制的硬件配置和程序的编制有一定的接触和了解，但是，成型机的总线控制PLC的模块中，采用了CP340串行通讯模块，以及FM350高速计数模块，这也是成型机调试的重点和难点。对于这两部分的灵活运用决定了成型机项目成败的关键。成型机中同时还使用了西门子触摸屏和时代科技的伺服系统，所以，整个项目不仅涉及到几个以前从来没有接触到的新产品，而且由于不了解成型机的工作原理和各部件的动作关系，无形中加大了程序编制的压力和调试的难度。一.串行通讯模块CP340使用CP340串行通讯模块因为需要与时代科技的伺服进行通讯，读取伺服系统的脉冲，所以需要使用到S7-300型PLC中的许多高级指令，通过指令函数的运算和对触摸屏的操作，以达到对伺服电机进行精确定位的目的。在对PLC的主站进行硬件配置完成后，需要根据使用情况修改CP340的参数：在机架中双击CP340图标，单击GENERAL属性对话框，单击PARAMETER参数，将PROTOCOL修为ASCII,点击确定，双击信封图标PROTCOOL协议，设定ASCII参数配置，要和通讯伙伴的设置相同。如果选择了“ACTIVATEBREAKMONITORING”选项，此时，如果RS232电缆未连接或通讯伙伴的串口没有激活，则CP340SF灯亮。如果选用的是RS422/485接口的CP340时，还要设置接口的类型。CP340的接口有两种通讯类型：半双工的RS485通迅和全双工的RS422通迅，这两种方式都可以完成对伺服的控制，我们使用的是RS485半双工的通迅方式，由于半双工的通迅方式只能读数据或者是写数据，这两者不能同时进行，否则会出现误动作，所以在调试的过程中，两个小车不能同时进行控制，只能单独控制，并且在进行定位和显行实际位置时，要同时使用到发送指令和实时接收位置指令，必须通过程序将两组指令分开发送，提高了程序的复杂度。在以后的成型机项目中，可以考虑使用RS422全双工的通迅方式，使控制方式更加简洁、灵活。在主程序中，需要调用P-SEND功能块发送数据和P-REV功能块接收数据，并且为各个功能块建立背景数据块，用于存放发送给伺服系统的数据和从伺服接收过来的数据。在进行硬件组态时，可以对输入输出的模块分配默认的起始地址，以方便查看接收和发送的数据是否准确。在编制程序梯形图的过程中，要特别注意的这两个功能块是在上升沿时触发使能发送和接收功能，如果使用指令一直为真，则不能执行该功能块。举例说明发送指令和接收指令的过程：发送启动指令：1A01（回车）指令，因为伺服只接收ASCII码的十六进制的代码，所以将其转换为314130310D,然后通过MOVE指令，将各个字节的字符移动到指定的DB发送数据块中，通过程序控制使能发送，将存放在数据块中的数据发送出去，不管数据块中有没有数据，发送功能块都发送该功能块中指定的字符长度，若没有数据，则发送为0.，此数据可以在DB数据块中查看到发送的十六进制值的正确与否。接收当前脉冲值：需要读取系统参数号０的初始值，需要给伺服发送读取字符的命令1DAEF10+CR,将此值转换成ASCII码的16进制字符为31444145463130OD,同样通过MOVE指令将这些数据移动到发送功能指定的数据块中，然后使能发送数据程序块，需要伺服发送参数0的当前值。在确定发送完成后，使能接收数据程序块，接收伺服发送到CP340中的数据值，此时存放在接收数据块中的值为ASCII码的16进制值：30303030303345380D,将这些值转换成十进制为1000，即参数０的当前值为1000，即完成整个接收数据的过程。同样该值通过监视数据块可以查看。此值可以通过HMI显示在触摸屏上，作为小车电机的位置监控。在调试的过程中，由于PLC中设置的数据块的数据类型和HMI中设置的数据类型不同，PLC所分配的地址大小不同，造成CP340读取的数据与发送的数据错误，在以后的编程中要特别注意数据类型的一致性。二.西门子高速计数器FM350在成型机的项目中主要是用于接料辊道电机旋转的控制，因接料辊道采用的是西门子M440变频器，同时控制十二台交流电机的旋转，这十二台电机出厂时都有失电抱闸装置，抱闸的电源是从电机三相交流电源上取得，使用变频器调速系统，这样是绝对不允许的，变频器自身带有制动，故将所有电机的抱闸系统释放。在第一台辊道电机轴端装有电源为DC12-24V,分辨率为2500的编码器采集脉冲。若S7-300没有安装FM３５０组态包，则需要安装高速计数的软件包，在安装的过程中，如果出现错误窗口，则要在控制面板中修改系统区域和语言，可以将语言设置成英语(美国),区域设置成美国,重新启动系统，再进行解压或安装。在完成软件安装后，需要对参数进行配置：１.在硬件组态中，双击FM350模块，打开countermodule窗口，单击encoders，设置编码器类型，主计数器频率等信息，我们一般使用的是２４ｖ脉冲加方向的编码器。２.Signalevaluation表示脉冲的计数率。我们一般使用单倍计数方式，即表示只对B相为低电平时，A相的上升或下降沿计数。３.在STEP7的库中增加一个名为“FM350.LIB”的库程序，在编程之前将库程序中的所有内容包括FC0,FC1,FC2,FC3,UDT1,UDT2复制到OB1项目中。4.使用UDT2创建一个共享的数据块。打开数据块，其中MOD_ADR和CH_ADR分别是模块地址和通道地址，可以通过对参数属性的设置，将模块地址写入到DB数据块中。５．打开主程序块，在程序中调用CNT2-DTR功能块FC2,该块是在程序中必须调用的，是高速计数的应用中控制FM350,然后根据功能块的各个参数的定义输入对应的M控制点，保存主程序块，并将程序下载到CPU中即可。６．在程序调试的过程中，可以创建一个变量表，在其中增加FC2调用到的各个M控制点，同时将DB1.DBD14,DB1.DBD18,DB1.DBD22,DB1.DBD30,DB1.DBD34加在变量表中，给软件门控制位置位，然后启动变频器，转动电机，可以看到DB1.DBD34中的计数值在不断的变化。在编程的过程中，当辊道有料检测开关检测到有料信号后，变频器自动启动辊道旋转电机，根据需要通过触摸屏输入钢板的长度和宽度，辊道转动一周所发出的脉冲数，以及辊道一圈的长度，计算不同类型的钢板在自动对中时，所需要转动的圈数。进行比较后，控制辊道电机的停止，以实现钢板的自动对中功能。如果编码器的计数方向为负数，FM350需要正方向计数时，可以将A,B脉冲线对调即可。在调试钢板自动对中的过程中，由于电机采用的是变频器控制，在电机的频率为20HZ以下时，高速计数器能够准确的计数，并根据脉冲编码器的线数和辊道的周长，计算出辊道应该旋转的圈数，但是，当将电机的频率调整为25HZ或者更高时，发现高速记速器所计的脉冲数和辊道实际旋转的转数所产生的脉冲数不一致，也就是说，高速计数器有丢失脉冲的现象，这就造成了在钢板自动对中过程中出现对中错误或者对中偏差。这个问题需要在以后的应用中加以解决。三．时光科技伺服系统时光科技伺服系统是使用正弦波数字方式矢量控制方式（带PG）,额定输入为三相AC380V,50HZ,额定输出AC380V，频率在0-250HZ可调，在0-50HZ为恒转矩控制，50HZ以上为恒功率控制。使用QMCL语言编程，以实现对电机运行的灵活控制。1.程序I/0口的定义：C5D0:原点开关（常开）；C5D1:前限位开关（常闭）；C5D2:后限位开关（常闭）；C0D1:伺服就绪信号；C0D2:超限报警；C0D3:定位到达完成指示；在定位模式或回零模式，只要A0=0,就会停止该模式的执行，同时置C0D3=1.2.伺服系统的变量表A0：启动信号０：停止１：启动在使用RS485通迅时，先发送A1或A2确认正确后，再发A0作为启动信号。A1:模式信号０：定位模式１：正点速度模式２：定位回零模式３：反点速度模式A2:上位机传给的位置数据A3:上位机传给的实时计算数据3.各个控制器的编号：X1小车的编号为１X2小车的编号为２系统参数NO.9为控制器编号的设置参数。伺服系统在上电时会自动按照系统设定的速度回参，电机会正方向旋转偏置一定的脉冲，然后反向寻找参考点，撞限位后，再偏置一定的脉冲后压限位停止。在回零时，电机会反向寻找零点限位，撞限位后停止。关于时光伺服的系统参数和用户参数的设置：系统参数：０，电机轴编码器的当前脉冲计数。１，外部输入的当前脉冲计数。３．定位目标脉冲计数值设定。４．定位模式或点动模式时的电机频率输出。９．串行通道号１０．串行通讯参数设定用户参数：０．伺服上电运行寻找原点时的速度。１．定位模式时的MAXHZ.２．定位模式时的回零速度。３．速度模式时的点动速度。４．上电寻零时的正转延时。５．机械减速比６．定位时的PSG设置（该值决定定位的反应速度和精度）。７．加速度设置。８．S曲线设置。９．前软限位１０．撞原点开关后偏置的位置。在以上参数设置完成，调试完毕后，要进行QMCL程序和参数的固化，以防止对系统参数的误修改和操作。伺服系统与串行通讯模块CP340使用RS485通讯时的接线：RX-和TX-接在CP340的4脚。RX+和TX+接在CP340的11脚。OV接在CP340的8脚。E接CP340屏蔽。必须严格按照此方式进行接线，否则会引起发送和接收到的数据错误和混乱。在初始调试的，由于两台伺服系统同时报警Er-10,PG欠相或断线保护,经过查找原因，其中一台是由于硬件连接轴不同心，造成电机运转时连接轴扭断，伺服系统报警。另外一台是由于编码器损坏，脉冲丢失所以系统报警。在使用的过程中，由于折弯的钢板不同，造成小车在推的过程中，电机电流超过系统设置的额定电流，电机堵转，系统检测不到脉冲输出，ER-10报警，将电机的额定转矩调整后，系统正常工作。四西门子HMI触摸屏１．西门子TP377触摸屏的通讯TP377系列触摸屏的１ＦＩＢ口不提供DC24V电源，其不能使用S7-300的适配器进行通讯，可以使用以太网传送数据，在电脑PC端的设置如下：在网络邻居→属性→本地连接→常规→INTERNET协议（TCP/IP）→使用下面的IP地址栏中输入IP地址。在WINCCFLEXIBLE中打开→项目→传送→通讯设置→计算机或IP地址中输入IP地址。触摸屏的设置如下：在CONTROLPANEL→TRANSFER→CHANNEL2选择以太网→高级→设IP地址，然后输入和电脑相同的地址，确定即可。注意：在连接时必须将屏设置在接收状态。２．成型机触摸屏画面介绍成型机的画面主要有欢迎画面，手动画面，参数画面，数据存储，数据列表和系统画面共六个画面。在进入主画面后，屏幕会出现提示窗口，提示用户输入用户名和密码方可进入操作画面进行操作。如若想进入系统画面，还必须进入管理者帐户，输入二级密码，才可以修改屏的系统的参数。在手动画面中，主要是控制轴的运动，轴有四种运动方式：前进，后退，回零和定位运行。这四种控制方式分别对应四个不同的PLC的中间变量，在触摸时，这些按钮会通过不同的颜色转换来显示变量的状态，0或者１。在按钮的属性对话框中，通过调整外观和布局的参数对显示的按扭进行修改，改变按钮的前景色和背景色，以及按钮的位置和显示的大小，宽度。在动画栏中，改变按钮的外观，通过启用变量，可以设置在操作按钮时不同的状态对应不同的前景色。在事件栏中，可以选择不同的事件类型，单击，按下，释放，激活，取消激活，和更改。在手动画面中，按钮所选择的事件按下和释放，在按下时变量置位，在释放时，变量复位。置位和复位分别是通过编辑位里的SITBIT函数和RESITBIT函数实现。用来显示实际行走的行程和定位行程的区域是数字IO域，在常规栏中，可以更改变量的类型是用于输入，输出，或者既可