摘要：本文就以木工機械中的砂光機為例，介紹臺達機電產(chǎn)品在其設(shè)備上的綜合應(yīng)用。該控制系統(tǒng)基于臺達HMI、PLC、和變頻器等自動化產(chǎn)品，實現(xiàn)了設(shè)備的技術(shù)升級與高效節(jié)能，體現(xiàn)出臺達自動化產(chǎn)品較高的性價比。本系統(tǒng)的實際運行顯示：臺達產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，操作直觀簡單，控制效率高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。

關(guān)鍵詞：PLC；變頻器；HMI；RS485；砂光機

1 前言

      當(dāng)前我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，木工行業(yè)的發(fā)展突飛猛進。尤其是近年來作為國民經(jīng)濟支柱行業(yè)的房地產(chǎn)迅速崛起，使得人們對于家具的要求越來越高，這就刺激了各種木工行業(yè)的快速發(fā)展。近十年來，木工加工制造業(yè)經(jīng)歷了許多加工控制和自動控制的技術(shù)改革。許多應(yīng)用設(shè)備從原始的機械控制開始，逐漸發(fā)展到結(jié)合機械結(jié)構(gòu)的繼電器邏輯控制，但是傳統(tǒng)的繼電器控制存在控制效率低，抗干擾性差，設(shè)備故障率高等問題，隨著當(dāng)前自動化控制技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐漸為PLC和變頻器的控制所代替。隨著木工行業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)的對于木工機械設(shè)備的要求越來越高，相應(yīng)的控制難度也越來越高，控制系統(tǒng)自動化程度要求也愈來愈高，根據(jù)設(shè)備不同會應(yīng)用到不同種類的工業(yè)自動化產(chǎn)品，客戶需要根據(jù)控制對象的不同選擇相應(yīng)的設(shè)備來進行控制系統(tǒng)的構(gòu)建。

      臺達機電至今已經(jīng)能為客戶提供PLC控制器、溫度控制器、計數(shù)器、人機界面、變頻驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、數(shù)控系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，可以向客戶提供完善可靠的機電一體化解決方案。本文基于臺達產(chǎn)品構(gòu)建了一套先進的砂光機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)砂光機的高效工作和電氣控制，值得業(yè)界借鑒并推廣。

2 工藝分析

      木工砂光機通常指利用砂帶、砂布(紙)砂光工件表面的木工機床。帶式木工砂光機把無端的環(huán)形砂帶張緊在 2個或3個帶輪上,驅(qū)動砂帶作連續(xù)運動，一個張緊輪還作少量翹動使砂帶產(chǎn)生橫向竄動。用于平面加工的砂光機有固定的或移動的工作臺。本文系統(tǒng)中的砂光機用于板材的拋光，根據(jù)設(shè)備的工位可分有八道工序，即：粗銑－精銑－擺動砂光－擺動砂光－第二次粗銑－第二次精銑－固定砂光－固定砂光。設(shè)備要求不管長短板都能自動砂光，而且可以任意調(diào)整砂光板的長短。

3 控制系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)硬件配置如表1所示：

表1  控制系統(tǒng)硬件配置表

控制系統(tǒng)框圖如圖1所示：

圖1  控制系統(tǒng)框圖

3.2 設(shè)備分析

（1）可編程控制器

系統(tǒng)中采用臺達DVP60ES00R2 PLC，保證了系統(tǒng)具備較高的動態(tài)響應(yīng)能力,又滿足了木工行業(yè)對成本控制的要求。通過RS485和變頻器進行通訊,通過網(wǎng)絡(luò)給定控制頻率和讀取各個工序的輸出頻率，電流及相應(yīng)的報警信息。

（2）臺達變頻器

系統(tǒng)選用臺達VFD-EL系列變頻器。八道工序每道工序配置一臺1.5Kw的變頻器，再加上一臺2.2Kw的輸送帶變頻器，共配備了九臺變頻器。

（3）觸摸屏操作面板

本系統(tǒng)人機對話友好，配置了一臺DOP-B05S100觸摸屏用于顯示運行狀況和修改工序的電氣參數(shù)，方便了工藝操作和系統(tǒng)維護，提高了設(shè)備的檔次。

4 上位機畫面及功能

（1）功能菜單畫面如圖2所示。

功能菜單包含了參數(shù)，狀態(tài)監(jiān)控，手動操作，故障檢查功能。

圖2 功能菜單畫面

（2） 參數(shù)設(shè)置畫面。

各個工位的變頻器頻率通過人機輸入，經(jīng)PLC通過RS485傳送道變頻器中；通過各個工位時間的設(shè)置，可以調(diào)整木板砂光的位置。參數(shù)設(shè)置畫面如圖3所示。

圖3 參數(shù)設(shè)置畫面

（3）手動畫面，可以通過手動操作控制各個工位，便于維護，如圖4所示。

圖4 手動操作畫面

（4）狀態(tài)監(jiān)控畫面，可以監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，通過RS485及時讀取變頻器的輸出頻率及工作電流。如圖5所示。

圖5  狀態(tài)監(jiān)控畫面

（5）系統(tǒng)報警畫面，監(jiān)控各個工位是否正常，如圖6所示。

圖6  系統(tǒng)報警畫面

5 結(jié)語

      木工是一個環(huán)境非常惡劣的行業(yè)，工作環(huán)境對工人的身心健康影響很大，越來越多的木材加工廠開始引進自動化加工設(shè)備。本次合作的設(shè)備廠家是廣東地區(qū)生產(chǎn)該類設(shè)備的大廠，在本行業(yè)具有很強的影響力。系統(tǒng)運行實踐證明：臺達機電產(chǎn)品組成的強大的整合能力及高性價比的變頻器運行穩(wěn)定，安全可靠，效率極高，完全能滿足行業(yè)各種運行環(huán)境的要求，必將在木工行業(yè)得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

【參考文獻】

[1] 臺達全系列可編程序控制器，臺達內(nèi)部資料  2007

[2].臺達DOP-B人機界面應(yīng)用技術(shù)手冊，臺達內(nèi)部資料  2007

[3].臺達VFD-EL變頻器技術(shù)手冊，臺達內(nèi)部資料  2007

[4] 變頻器在工業(yè)中的選擇與應(yīng)用 劉繼黨等 科技信息    2009年第23期

      作者簡介：韓劍，男，中達電通資深技術(shù)工程師，在木工機械、機床等領(lǐng)域具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，現(xiàn)從事臺達自動化產(chǎn)品技術(shù)整合應(yīng)用與研究。