橫河PLC在全自動邦定機中的應用

李鐵+周宏艷+饒欽

摘要：本文主要描述了在邦定機中利用橫河PLC控制整機的過程，包括設備在選型過程中的原因及產生的經濟效益，整機的主要構成，整機的動作流程，圖像系統的通訊，溫控儀的485控制，電氣比例閥的選用，控制安川伺服電機和東方步進馬達動作等。

關鍵詞：邦定機；通訊；圖像；控制

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0005-02

FOG全自動邦定機是一種用于將TCP或FPC（柔性電路板）與ITO玻璃之間建立穩定的機械和電氣連接的生產設備，其主要完成功能有：LCD自動上料、FPC自動上料、定位、ACF預貼、自動對位、預壓、主壓、自動下料。邦定機主要其主要用于LCM（液晶顯示模塊）或觸屏的生產之中，可與全自動COG連線使用。生產工藝是通過與ACF粘合，并在一定的溫度、壓力和時間下熱壓而實現液晶玻璃與柔性線路板機械連接和電氣導通的一種加工方式[1]。

整個設備構成QBD-90設備共計由將近80個電機，300多個輸入輸出點構成，還有圖像系統，溫度控制和電氣比例閥控制，所以在選擇的控制方式的過程中中大型PLC，將各個功能塊單獨區分出來。針對電機數量較多且用法各不相同，選用了可以適用M-II總線的NC96模塊，但是還有一部分電機并不能兼容到M-II總線里面，所以還增加了兩個脈沖控制模塊YP-28，專門用來控制剩下的電機。針對輸入輸出點較多，所以在選擇過程中原計劃選擇遠程IO模塊，但是遠程IO模塊的前期工作量和后期維護過于復雜，所以選擇了本地IO模塊再加中轉模塊來完成。圖像系統上選擇了具有多年對位系統開發經驗的FRST系統，與圖像系統的通訊上選用了232串口模塊。溫度控制上位減少人為操作的干擾，同時為了生產過程中便于點檢，所以選擇了485通訊模塊，直接通過人機界面操作，PLC控制來實現對溫度的管控。壓力控制方面為了能夠更加直觀的對壓力進行管控，所以選用電氣比例閥加人機界面的方式，實現了對壓力的精確管控。

1 電機的控制

1.1 M-II總線

M-II通訊是日本安川電機株式會社提出的一個開放式構架高速運動現場網絡，允許一個FA控制器對多個FA單元（包括伺服電機，變頻器，IO模塊等）進行分布控制。主要具有以下特性：

（1）通過循環傳輸進行同步通訊；（2）通訊周期選項可以根據連接站點的數量和傳輸量進行優化設定；（3）接線成本因采用單一的雙絞屏蔽線接口電纜而得到降低；（4）安川電機的“傳輸LSI”包括錯誤檢測和在通訊周期內再傳輸等傳輸控制功能，從而減低FA控制器的負荷；（5）支持將其他的FA支持工具與作為主設備的FA控制器連接。

M-II通訊的總線連接如圖1所示。

1.2 NC96的原理及應用

NC96定位模塊提供M-II接口功能，用于與基于安川電機株式會社提議的M-II標準的高速運動現場網絡連接。模塊根據來自CPU模塊的指令將M-II指令傳送給外部設備，同時接收來自外部設備的M-II外部數據。具體控制單個軸定位的步驟如下：

（1）程序通過CPU模塊將定位命令的命令代碼以及其他命令參數如目標位置和目標速度寫入命令參數區；（2）當寫處理完成后，程序接通“發送命令”輸出繼電器。相應的M-II命令被傳輸到外部設備以啟動外部設備內的定位運動；（3）當收到傳輸出的M-II命令相應時，“相應收到”輸入繼電器接通；（4）當定位運動完成時，“定位完成”輸入繼電器接通。

NC96定位模塊的操作原理如圖2所示。

1.3 YP28的原理及應用

該模塊根據CPU模塊指令（位置，速度，加減速時間等）生成定位軌跡，并輸出脈沖串形式的位置指令值。輸出脈沖的數量覺得電機旋轉的角度，輸出脈沖的頻率則決定電機旋轉的角度。伺服電機/伺服驅動器根據定位模塊發出的脈沖串以及編碼器發出的反饋脈沖來調節位置和速度，并傳送驅動電流使電機旋轉。當模塊停止脈沖輸出，隨著模塊的脈沖輸出量及編碼器的反饋脈沖量之差變小，旋轉速度減慢。當兩脈沖之差為零時，電機停止轉動。

YP28動作原理如圖3所示。

YP28軌跡生成如圖4所示。

YP28位置指令輸出脈沖與伺服電機操作如圖5所示。

2 結語

全自動系列邦定機是在半自動基礎上研制，所以在選型和應用過程中，盡量沿用和繼承以前的一些成熟的經驗，即縮短了開發的周期，又提高了設備運行過程中的穩定性。橫河PLC的品質和優良的售后，與邦定機相結合，該產品研制成功后，已取得了相當不錯的經濟效益。

參考文獻

[1]周宏艷.全自動FOG邦定機軟件系統設計[J].電子工業專用設備，2015，（7）：43-48.endprint