摘要：本文主要闡述了永宏PLC在磁鐵包裝設備上的應用，該設備應用于電子行業(yè)中的磁鐵包裝工序中，采用視覺處理配合永宏PLC進行產(chǎn)品的分揀工作，該設備應用永宏FBS-MC系列PLC用于MC定位,C3系列觸摸屏。

    1 行業(yè)介紹

    磁鐵包裝設備(Magnetpackingequipment)，是由上料部、理料部、視覺檢測，正反面分道、正反面理料，充磁和包裝組成。上料部提供磁鐵產(chǎn)品的上料控制；理料是把提升上來的磁鐵進行整理成直道運行；視覺檢測是通過智能相機來判斷磁鐵的正反面；視覺檢測后通過正反面分道進行對產(chǎn)品的分類；正反面理料是把產(chǎn)品從水平整理位垂直運行；充磁是把無磁的磁鐵進行充磁；包裝是通過檢測和人工進行產(chǎn)品包裝。

圖1 磁鐵包裝設備

    2 系統(tǒng)設計方案

    2.1 方案背景

    磁鐵包裝設備目前市場上使用的控制系統(tǒng)方案為PLC+HMI+智能相機；這樣的設備一般都是西門子的PLC以及HMI，由于西門子成本很高，然而永宏經(jīng)濟功能型PLC的性價比相對于西門子品牌產(chǎn)品較高，所以永宏功能型PLC在磁鐵包裝設備中的應用前景很好。磁鐵包裝設備方案如表2-1。

表2-1磁鐵包裝設備方案

    2.2 客戶需求

    根據(jù)客戶要求，磁鐵包裝設備動作需要達到以下功能分別為：自動補料、快速理料、準確識別磁鐵正反面、快速分揀、參數(shù)可調(diào)要求如表2-2。

表2-2磁鐵包裝設備具體功能要求

    2.3 解決方案

    磁鐵包裝設備需要用對磁鐵整理進入智能相機（視谷圖像），相機進行拍照識別磁鐵正反面，步進電機進行快速分道，氣缸進行整理材料控制。根據(jù)設備工藝要求，該方案主要包括系統(tǒng)硬件設計和系統(tǒng)軟件設計；其中系統(tǒng)硬件設計包括產(chǎn)品配置、設施結(jié)構(gòu)和電氣控制三部分，系統(tǒng)軟件包括流程控制、I/O配置和程序設計等三部分；磁鐵包裝設備設計參數(shù)如表2-3；實物圖如圖2-1。

表2-3磁鐵包裝設備設計參數(shù)

圖2-1磁鐵包裝設備實物效果圖

    基于上述各項技術指標，磁鐵包裝設備方案架構(gòu)如圖2-2；本方案控制系統(tǒng)采用永宏功能型FBS系列PLC控制器，控制整體設備的動作流程；采用步進系統(tǒng)，充磁線圈，氣缸，控制固態(tài)進行設備電容的充電及放電（充磁或者停機放電）；上位機采用永宏C3系列HMI操作界面，提供操作畫面、參數(shù)畫面、手動畫面等畫面，用戶需根據(jù)產(chǎn)品的需求對各參數(shù)進行的設置。

圖2-2磁鐵包裝設備方案架構(gòu)圖

    3 系統(tǒng)硬件設計

    3.1 硬件配置

    磁鐵包裝設備硬件由永宏FBS-60MCT2-AC*1PLC控制器、永宏C3觸摸屏、視覺傳感器（智能相機）、步進系統(tǒng)以及國產(chǎn)風機和外圍輸入輸出線路（包括按鈕和指示燈等）組成。磁鐵包裝設備硬件清單如表3-1；磁鐵包裝設備硬件配置如圖3-1。

表3-1磁鐵包裝設備硬件明細表

圖3-1磁鐵包裝設備硬件配置圖

    3.2 機械結(jié)構(gòu)

    磁鐵包裝設備的整體結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：上料，理料盤，視覺檢測，分道處理，磁鐵豎立處理（立磁），磁鐵正反面理料及充磁和包裝。磁鐵包裝設備結(jié)構(gòu)解析如圖3-2。

圖3-2磁鐵包裝設備整體結(jié)構(gòu)解析圖

    3.3 電氣控制

    磁鐵包裝設備的電氣控制采用永宏PLC作為設備核心控制單元，實現(xiàn)對步進系統(tǒng)、視覺檢測、氣動元件等執(zhí)行單元的控制。磁鐵包裝設備PLC接線原理如圖3-3-1（具體輸入輸出信息請參見PLC程序批注），PLC電氣控制柜接線如圖3-3-2。

圖3-3-1磁鐵包裝設備電氣控制原理圖

圖3-3-2磁鐵包裝設備電氣控制柜接線圖

    4 系統(tǒng)軟件設計

    4.1 工藝流程

    磁鐵包裝設備的工藝流程主要包括三部分：前段（上料、理料盤），中段（視覺檢測、正反面理料），后段（正反面充磁和包裝）。磁鐵包裝設備工藝流程如圖4-1-1。

圖4-1-1磁鐵包裝設備工藝流程圖

    4.2 控制流程

    磁鐵包裝設備的控制流程如圖4-2-1。

圖4-2-1磁鐵包裝設備流程圖

    4.3 PLCI/O點配置

    根據(jù)磁鐵包裝設備的工藝流程和控制要求，將永宏PLC程序I/O點配置；以下是磁鐵包裝設備永宏PLC輸入點配置如表4-3-1，輸出點配置表如表4-3-2。

表4-3-1磁鐵包裝設備PLC輸入點配置表

表4-3-2磁鐵包裝設備PLC輸出點配置表

4.4 PLC功能指令應用

    4.4.1 伺服定位指令

    永宏PLC針對伺服定位功能指令（FUN140,FUN141，F(xiàn)UN143，F(xiàn)UN147），永宏PLC伺服參數(shù)表格指令FUN141如圖4-4-1，本指令配合FUN140作定位控制使用.設置參數(shù)如表4-4-2.

    永宏PLC伺服定位指令FUN140如圖4-4-3，HSPSO（FUN140）指令的NC定位程序是以文字的程序書寫方式來編輯；每一個定位點我們稱為一步（含輸出頻率、動作行程、轉(zhuǎn)移條件），一個FUN140最多可編250步定位點，每一步定位點需占用9個緩存器。(詳細的應用請參考第13章〝FBs-PLC的NC定位控制)。將定位程序存在緩存器最大好處是，如果結(jié)合人機作機臺操作設定，則可將定位程序存入人機，更換模具時，可直接由人機操作存取當前模具的定位程序。指令設置參數(shù)程序如圖4-4-4。

表4-4-1永宏PLCFUN141伺服參數(shù)指令

表4-4-2永宏PLCFUN141伺服參數(shù)表格

表4-4-3永宏PLCFUN140NC定位指令

圖4-4-4永宏PLCFUN140NC定位表格

    4.5 HMI畫面設計

    4.5.1 流程圖畫面

    磁鐵包裝設備的功能選擇畫面主要用于操作界面、參數(shù)設定、報警信息和歷史數(shù)據(jù)的自由切換。磁鐵包裝設備操作畫面如圖4-5-1。

圖4-5-1磁鐵包裝設備操作畫面

圖4-5-2磁鐵包裝設備操作畫面

    5 結(jié)論（實施結(jié)果）

    通過現(xiàn)場調(diào)試，磁鐵包裝設備均能夠達到客戶對生產(chǎn)效率及速度的要求；對于從而高性價比的永宏PLC在磁鐵包裝設備中得到了很好的應用。