中空玻璃自动涂胶系统的开发-文档资料

1、中空玻璃自动涂胶系统的开发中空玻璃是一种良好的隔热、 隔音并可降低建筑物自重的新 型建筑材料，在绿色节能、安全、防雾等方面起着重要的作用。 它将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接、密封。涂布丁基胶 在制作中起到第一道密封作用。 某玻璃厂涂胶过程存在密封胶浪 费，涂胶不均匀，效率低等问题，迫切需要进行改进。一、系统总体设计原有系统有支撑台和支撑梁， 涂胶机托盘固定在导向支撑梁 上，胶枪固定在支撑梁尾端， 支撑梁的每次移动可完成玻璃的单 边涂胶， 同一块玻璃四条边的涂胶工作需对玻璃翻转三次。 系统 设计的目的是要实现自动化程度较高的涂胶控制， 不但可以避免 涂胶的浪费、提高涂胶质量，还可以降低成本

2、。根据现场的需要 和对操作工人的调研，综合分析后确定方案如下：(1) 改造机械结构完成涂胶枪的两轴向运行(2) 选用PLC控制器提高涂胶的自动化程度(3) 选用伺服单元和伺服电机实现速度控制(4) 选用传感器实现对出胶和断胶的准确控制(5) 开发上位机监控软件实现涂胶过程的实时监控二、系统结构及硬件选型系统主要由机械和电气两部分组成 1 。机械部分新增托盘 和 Y 轴向导轨为新增结构。如图 1 所示1. 支撑台 2. 导向支撑梁 3. 托盘 4. 胶枪固定柱 5.X 轴向导 轨 6.Y 轴向导轨图 1 涂胶系统机械结构示意图 电气系统包括控上位机部分和下位机。 上位机完成涂胶过程 信息的实时显

3、示和控制。下位机PLC接受现场传感器的信号， 执 行程序处理数据， 驱动执行单元。 主要器件选型情况如表 1 所示。表 1 主要器件选型三、伺服单元参数设置 伺服单元的正常运行需对相关参数进行设置 2 ，如下：（一）速度控制方式的设定当点胶机的出胶量一定时， 伺服电机速度稳定时才能涂胶均 匀，因此对伺服单元设置为速度控制方式，即 Pn000.1=0 。利用 输入电压与速度成正比的关系， 对速度输入指令进行设定。 设定 速度指令输入为+9V时，电机正向转速为1500r/min，输入为+3V 时，电机正向转速为 500 r/min。Pn300=900, Fn009 的“ rEF_0” 属性设置为“

4、 donE”。（二）启停时间的设定 为了得到较为平滑的恒定加减速度，需设定其软启动功能。如图2所示。图中Pn305是电机从停止状态达到最高转速所需要 的时间，Pn306是电机从最高转速达到电机停止时间，ta为实际 加速的，tb为实际减速的，nN为最高速度即额定速度，n为实 际运行速度。图 2 软启动加减速度表示图 因，经变换可得到：，PLC模拟量输出信号的电压 U和转速n满足： 根据经验调整加减速的时间设定 ta=tb=100ms ， nN=1500r/min ，利用上述公式设置 Pn305 和 Pn306。（三）运行基本功能的设定结合控制要求，伺服单元的控制需满足伺服ON始终有效、导向支撑梁

5、和托盘均的正、反转控制；超程保护；电机自由运行 停止和紧急停止。参数设定为：Pn50A.1=0， Pn000.0=0 ， Pn50A.3=2 ， Pn50B.0=3， Pn001.1=2 ， Pn001.0=2。四、软件的开发（一） PLC软件的设计PLC程序采用模块化的设计方法，用功能块来完成，如图3所示。FC1进行初始化，通过磁传感器完成托盘的复位；FC2采集上位机信息， 根据上位机确定的玻璃规格选择伺服电机的运行 速度；FC3玻璃初始位置的确认，通过光纤传感器检测以此判断 是否进入自动四边涂胶过程；FC4四边涂胶功能，涂胶过程有 4 个顺序状态，状态1为X轴向，状态2为Y轴向，状态3为-

6、X 轴向，状态4为-Y轴向；FC5对下一玻璃到位情况进行检测，在 设定的时间内如果检测到玻璃到位，则对该玻璃的规格进行确 认，如果未检测到下一玻璃则完成控制过程。图3PLC程序结构图（二） MCG组态软件设计上位机监控系统主画面包括用户登录，手 / 自动控制，通讯 测试，历史查询和打印四个子画面。 在进行控制或参数设置之前， 需先对PLC和上位机的通讯连接进行检测。所有电机的启动、手动、自动的检测以及传感器的检测用 Light 控件显示检测状态， 并以颜色区分连接状态。进入手 / 自动控制方式后，先选择玻璃 规格，确定涂胶量和电机运行速度后进入控制模式， 每个伺服电 机均可实现正反转手 / 自动，二者之间