最火台达自动化产品在双色全自动橡胶热压机上的

台达自动化产品在双色全自动橡胶热压机上的成功应用

1 设备及解决方案简介

橡胶热压机是用来生产橡胶鞋底的设备，是将橡胶原料放在模具中，然后经过加热（可采用电热或热煤油控制），合模加压塑化、硫化后，最终加工成成品鞋底。

由于I/O点数较多，接近400点（输入点：248点，输出点148点），该企业在中国的子公司之前一直在使用中型PLC，但是成本较高。2008年之后，为了应对金融危机，同时进一步扩大产品的销路，此鞋机企业开始与中达合作。中达由此根据该企业的要求研发出了该配置台达小型高性能紧凑型PLC的全自动橡胶热压机，如图1所示。

图1 配置台达小型PLC的双色全自动橡胶热压机

该鞋机企业对PLC的要求特点是，可靠性高、大程序容量、模块化、小尺寸，据此要求，中达为客户选定了台达小型PLC中的高端产品DVP28SV11T，扩展模块采用高密度I/O模块DVP32SM11N和DVP32SN11TN，以节约客户电控柜的空间，如图2所示。

1．1设备配置

控制器：DVP-28SV11T+32SM11N*7+32SN11T*4+16SP11T*1

触摸屏：DOP-AE57BSTD

其他电器配件

图2 设备配置图

由于客户的输出点是带电磁阀，单点电流在2.5安培左右，远超出了PLC输出点的容量，因此客户自己定做了速输出保护的三极管输出端子台，保护PLC输出点。与继电器相比，使用无触点的三极管基本可以实现免维护。端子台如图3所示。

图3 三极管输出端子台

2 应用规划及效果

2.1 对PLC及HMI程序的要求

一人可同时操作多站，节省人工成本，并且有自动进出滑模，操作轻松；有互锁功能，操作安全，换模速度快。每站独立操作控制，可依照生产及维修保养需求，决定开机站数，同时节省电力。

开模后模具自动滑出并翻开上模，方便取成品，省人力少工伤。 提供动作与异常检出功能，可随时掌握机械现况，确保生产运作顺畅。 提供模块记忆，可随模具记忆成型参数，提高生产效能。 工艺过程简图如图4所示。

图４工艺过程简图

图4只是此设备最简单的一种工做模式，如果生产双色鞋底，还要有举模和半开模（排气）的动作。

举模的功能是用液压缸代替人手将模具拉开，有几个作用：一是如果生产过程中，原料放的不足，可以及时补料，防止次品的产生；二是在生产双色品种的鞋底时，可加入另一种颜色；另外，由于是用机器代替人工，可提高生产效率，方便取成品，省俄罗斯研究人员在道路建设中将泡沫塑料作为1种新型道路隔温材料, 用来替换传统的防冻层, 以保障路基不产生冻结、聚流和层状冰晶体的析出, 并起到预防道路冻胀和翻浆的作用人力少工伤。

半开模是滑模的一个延伸功能，主要是用来在生产过程中，短暂打开模具，让里面的气体释出，减小产品的气孔。

此设备共有主要要做好以下几点：6站，每站分A、B面，以上流程是最基本的功能。

6站的动作程序相同，每站程序在2000步左右，另有优先权处理程序及公共操作程序（液压泵站，电热等），总程序量达15760步。（SV最大程序容量是15872步）。

算上工作模式切换、配方管理、定时开关预热功能，程序容量可达20000步。为解决程序容量的问题，台达选择了人机的宏程序，如预热功能通过BACKGROUD宏程序完成，每页的参数计算可通过调用子宏来完成。

宏程序是台达HMI的一个很大的优势，它灵活方便，可以实现那些常用元件无法直接实现的功能。

2.2设备的操作流程简介

首先，先在台达AS57BSTD屏上设置参数及工作模式，如图5所示。

图5 在台达AS57BSTD屏上设置参数及工作模式

当参数输入后，人机双螺杆挤出机由于具有由磨擦产生的热量较少、物料所遭到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长会调用相关的子宏把相关的设备经计算以后发给PLC，这一方面节约PLC程序容量，一方面减小PLC的CPU扫描时间。如图6所示。

图6 台达人机界面在调用相关的子宏

另外，当一种产品参数调到位后，可以给此产品命名，将所设参数存起来，下次生产同一产品时可直接调用，这部分程序也是通过宏程序来做的。如图所示。

图7 模具记忆画面

图8 配方读写画面

当设备发生故障时，都可通过HMI报警，方便故障诊断和维修。如图9所示。

图9 故障诊断画面

正常生产时，操作人员通过机台监视功能，能实时了解当前机器的工作情况，方便工艺参数的调整。如图10所示。

图10 人机界面监视程序画面

2.3 部分程序说明

客户有6站设备（1，2，3号站为一组，4，5，6号站为一组），但只有1台液压供货方及时到定货方服务泵，在实际生产过程中，为保证每站获得足够的压力，有许多地方需要联锁和互锁。如1号站滑模动作时，2，3站是不能动的，反之亦然。因此控制中有优先权的问题。当某站（举1号站为例）准备完毕后，立刻申请优先权，当现在没有其它站请求时，PLC响应1号站的请求，让其动作，当动作完成后，再响应其他有优先权请求的站。

优先权程序是要合理的最大限度的使用液压泵的能力，提高生产效率。优先权判断的程序如图11所示。

图11 优先权判断的程序

客户设备站动作相同，在编程时考虑最多的应该是将动作标准化、模块化，因此在程序的主体采用了步进梯形图STL。步进梯形图尤其适合按照先后顺序执行动作的设备，使程序清晰、易读，而当工艺发生微调时，只须改变程序中相关的STEP的程序，无需将程序结构推倒重来，调试起来也很方便。部分程序如图12所示。

图12 步进梯形图程序

3 结束语

台达小型化SV/EH2系列PLC具有“小身材，大容量”的特点，使得其在复杂的产业机械上可以替代原来要用中型PLC才能实现的功能，节约了客户成本，提高客户机械的性价比。利用台达HMI颇具特色的宏指令，还可以大大减轻PLC程序容量及CPU负担，满足了客户PLC产品更加“灵活”及“柔性”的要求。(end)