非标自动化:信捷PLC点焊机伺服控制系统

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一、项目介绍
1、项目工艺介绍
    点焊机系采用双面双点过流焊接的原理，工作时两个电极加压工件使两层金属在两电极的压力下形成一定的接触电阻，而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接，且焊接电流瞬间从另一电极沿两工件流至此电极形成回路，不伤及被焊工件的内部结构。和手工焊相比较，该设备焊出的焊点及焊缝长度分布更均匀、效率更高，节省人力（该厂家生产的这套设备主要应用在加工旋转座椅的零部件）。



2、项目应用的产品

产品名称	型号	数量
PLC	XCM-24T4-E	1
触摸屏	TH765	1
伺服驱动器	DS2-21P5-A	1
伺服驱动器	DS2-21P2-A	2
伺服电机	MS-110ST-M05030-21P5	1
伺服电机	MS-110ST-M04030-21P2	2

二、控制系统的构成
1、系统硬件的构成
    点焊机由可转动的圆形工作台、带动电机左右移动的横梁以及控制电机上下运动的主轴构成。这三部分的运动控制都是由信捷DS2系列伺服系统完成精确的定位控制。
    I/O分配：

X轴原点接近开关X2；

Y轴原点接近开关X3；

一次启动按钮X4；

二次启动按钮X5；

定位完成X6；

急停X7；

X轴脉冲Y0；

Y轴脉冲Y1；

Z轴脉冲Y2；

X轴方向Y4；

Y轴方向Y5；

Z轴方向Y6；

焊枪Y10。

2、工艺难点及流程
    焊缝长度和焊点个数要求可以设定，由于圆盘直径的不同导致焊缝长度对应的脉冲数不同，所以在设定焊缝长度时，要设置圆盘的直径；当设备达到焊接的位置时，焊枪开始工作，当焊道所设定的焊缝长度时，焊枪停止工作，当工件旋转到所需焊接的第二个焊点时，焊枪又开始工作，依次循环，直到焊完所设定的焊点个数时停止，设备回到等待位置（或者是原点位置），该动作用高速计数循环中断来做，高数计数用伺服驱动器的AB相反馈。



3、控制方案
    采用信捷XCM-24T4-E型PLC+TH触摸屏，3套伺服系统分别控制X、Y、Z轴完成精确定位



       在本方案中，点焊机系统控制采用了XCM系列PLC，它有着高速的指令运算，内置了4路200kHZ的高速脉冲输出、1路高速脉冲输入用来计算焊缝长度、本体支持运动控制指令，无需另加任何模块、RS232、485两种串口，方便各种上位机监控、强大的高速计数中断功能为客户大大节省了电气成本。
    点焊机采用了信捷XCM 系列PLC加触摸屏组合，高精度、高稳定性、高可靠性，功能齐全，功能及外形可根据用户要求定制，个性化设计，可根据不同的厂家显示相应的公司名称、电话号码等信息；高灵敏度的轻触键宽大的液晶屏，方便快捷，操作指示一目了然。多种辅助功能，可设置密码，保障生产者利益；支持中英文语言和文字。双口独立通信，简易化的连接和画面制作，大幅度节约了产品开发时间。
    选用信捷DS2系列标准配置型伺服，6路SI输入，3路SO输出,皆可自由定义。编码器输出集电极开路方式、差分输出方式可选信号输出，1路Z相原点信号晶体管输出。可结合伺服调试软件，可支持上位机PC连接调试。
    完善的产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要的工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势，又具有本厂产品之间高度的兼容性，这不仅节省了工作量与开发成本，又同时大大提高了机械的整体性能。

附触摸屏画面：