1 前言

　　近年來隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，居民生活水平逐步提高，房地產(chǎn)行業(yè)異常繁榮昌盛，商業(yè)寫字間和居民住宅裝飾裝修均具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間，房屋室內(nèi)外裝修均需要大量木板或者木材成型產(chǎn)品，在這種背景下，包括地板生產(chǎn)企業(yè)、家具生產(chǎn)企業(yè)等等相關(guān)木材加工企業(yè)勢(shì)必需要大量木工機(jī)械設(shè)備，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)加工所需。而且隨著國(guó)際貿(mào)易日趨成熟完善，木工機(jī)械出口量也會(huì)有穩(wěn)步增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)觸底反彈，國(guó)內(nèi)需求日趨旺盛，對(duì)木工機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)廠家提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。由于傳統(tǒng)的電氣控制設(shè)備存在精度低、安全性差及故障率高等缺點(diǎn)已經(jīng)逐漸為現(xiàn)代化自動(dòng)控制設(shè)備所代替。現(xiàn)今木工機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度愈來愈高，根據(jù)設(shè)備不同會(huì)應(yīng)用到不同種類的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，如：人機(jī)界面、PLC、變頻器、伺服系統(tǒng)、編碼器、溫控儀表等各類產(chǎn)品。客戶往往可以根據(jù)控制對(duì)象的不同選擇相應(yīng)的設(shè)備來進(jìn)行控制系統(tǒng)的構(gòu)建。

　　本文論述的高速裁板鋸控制系統(tǒng)是一個(gè)很好的臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品整合應(yīng)用案例。基于臺(tái)達(dá)的DVP系列 PLC和變頻器等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的高速往復(fù)裁板鋸電氣控制系統(tǒng)，值得同行借鑒

2　工藝分析

　　高速裁板鋸是一種通用木工機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品，顧名思義，設(shè)備主要功能就是按照用戶設(shè)定的剪裁長(zhǎng)度，快速實(shí)現(xiàn)裁板過程，設(shè)備要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)作效率高，可以實(shí)現(xiàn)高效率加工定長(zhǎng)木板。具體來說，待加工的木板快速送入鋸片下面，床身上面，電機(jī)拖動(dòng)鋸片快速退回原點(diǎn)，然后鋸片下降，電機(jī)迅速前進(jìn)實(shí)現(xiàn)切板，到達(dá)目標(biāo)長(zhǎng)度位置之后，電機(jī)停止前進(jìn)，鋸片上升，電機(jī)拖動(dòng)鋸片快速退回原點(diǎn)，等待下一次木板加工動(dòng)作指令。由于其設(shè)備工藝動(dòng)作相對(duì)簡(jiǎn)單，電氣控制系統(tǒng)程序相應(yīng)較容易實(shí)現(xiàn)。

3　控制系統(tǒng)

3.1控制系統(tǒng)框圖
控制系統(tǒng)框圖如圖1所示：

3.2控制系統(tǒng)配置表
控制系統(tǒng)技術(shù)方案配置如表1所示：

　　上述表格僅僅羅列出了控制系統(tǒng)主要電氣元件，此外還包括低壓電器（低壓斷路器、交流接觸器、中間繼電器、主令按鈕、指示燈等）、位置傳感器（光電傳感器、行程開關(guān)等），此處不予贅述。

3.3設(shè)備工作方式

　　系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)和調(diào)試三種工作方式。

　　（1） 手動(dòng)方式用于按鈕操作設(shè)備運(yùn)行，這通常是在主控室上位機(jī)上進(jìn)行；
　　（2） 自動(dòng)方式用于按照設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行工作循環(huán)，正常自動(dòng)運(yùn)行時(shí)通常采用此方式；
　　（3） 調(diào)試方式用于調(diào)試設(shè)備、長(zhǎng)度測(cè)量等工藝動(dòng)作，此操作是在檢修或者調(diào)試新設(shè)備時(shí)采用。

　　注意：參數(shù)一旦設(shè)定，不得隨意更改，以免發(fā)生意外；現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)方式操作必須由經(jīng)過培訓(xùn)的操作員才可進(jìn)行。調(diào)試方式只有在設(shè)備空閑且不影響生產(chǎn)時(shí)才可進(jìn)行，注意必須是專業(yè)工程師才可進(jìn)行操作。

4　人機(jī)界面

下面介紹上位機(jī)人機(jī)界面畫面及其工藝動(dòng)作。

（1） 程序主界面
人機(jī)畫面程序主畫面如圖2所示：選擇設(shè)備工作方式，工藝參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)報(bào)警畫面切換。

（2） 程序自動(dòng)運(yùn)行

人機(jī)畫面程序自動(dòng)畫面如圖3所示：設(shè)定剪裁長(zhǎng)度，顯示鋸片當(dāng)前位置等。

 
（3）手動(dòng)運(yùn)行

　　手動(dòng)運(yùn)行畫面如圖4所示：顯示當(dāng)前鋸片位置，可以手動(dòng)控制壓料氣缸，鋸片運(yùn)行，鋸片升降氣缸，鋸片前進(jìn)、后退等等工藝動(dòng)作。

（4）程序調(diào)機(jī)

　　人機(jī)畫面程序調(diào)機(jī)畫面如圖5所示：按照不同的床身有效行程，設(shè)定鋸片行程，將鋸片退回原點(diǎn)，按下清零按鈕，PLC程序中高速計(jì)數(shù)器清零，按下測(cè)量啟動(dòng)按鈕，準(zhǔn)備測(cè)量鋸片行程對(duì)應(yīng)的編碼器計(jì)數(shù)值，按下前進(jìn)按鈕不松手，鋸片到達(dá)行程開關(guān)位置停止，此時(shí)復(fù)位測(cè)量啟動(dòng)按鈕，完成鋸片行程學(xué)習(xí)過程。按下后退按鈕，鋸片重新回到原點(diǎn)位置，設(shè)備可以進(jìn)行自動(dòng)加工動(dòng)作，按照設(shè)定的長(zhǎng)度和鋸片行程的比例關(guān)系，PLC推算出對(duì)應(yīng)的編碼器計(jì)數(shù)值，當(dāng)鋸片自動(dòng)前進(jìn)運(yùn)行到達(dá)計(jì)數(shù)值后，鋸片停止，然后快速退回原位。

（5）程序參數(shù)設(shè)定

　　人機(jī)畫面程序參數(shù)設(shè)定畫面如圖6所示：設(shè)定自動(dòng)運(yùn)行各個(gè)工藝動(dòng)作之間的延時(shí)時(shí)間，還可以設(shè)定變頻器運(yùn)行頻率，改變鋸片前進(jìn)和后退的電機(jī)轉(zhuǎn)速，此時(shí)，變頻器通過RS485通訊接口直接和人機(jī)界面COM2相連，采用人機(jī)界面宏指令編程功能實(shí)現(xiàn)判斷變頻器正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)命令，再分別把正轉(zhuǎn)頻率值和反轉(zhuǎn)頻率值傳送給變頻器。
 

（6）宏指令程序
關(guān)鍵宏指令程序如圖7所示：靈活運(yùn)用宏指令編程可以有效提高系統(tǒng)執(zhí)行效率。

5 結(jié)語(yǔ)

　　根據(jù)客戶設(shè)備技術(shù)要求，基于臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品，成功提供給客戶一套成熟可靠的系統(tǒng)控制方案，加上提供給客戶完善的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等技術(shù)服務(wù)，高速往復(fù)裁板鋸設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)獲得完滿成功，得到客戶的充分認(rèn)可。運(yùn)行實(shí)踐表明，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，安全可靠，性價(jià)比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。