Page 111 - 《橡塑技术与装备》2017年19期（10月上半月橡胶）

工业自动化 刘晶 等·包胶机控制系统设计

描速度。包胶机属于小型设备，在对比 PLC 各品牌系
列的性价比后，选择了三菱公司的小型 PLC FX 系列
中的 FX 2n 。FX 2n 是三菱公司具有代表性的小型 PLC，
它不仅体积小、运算速度快，而且系统稳定，便于维
护和保养，在各个行业领域中均有应用。FX 2n 的基本
性能如表 2 所示。
表 2 FX 2n 基本性能
技术指标 参数
运转控制方法 通过存储的程序周期运转
I/O 控制方法 批次处理方法（当执行 END 指令时）
基本指令 ：0.08 μs/ 指令
运转处理时间
应用指令 ：1.52~ 几百 μs/ 指令
编程语言 逻辑梯形图和指令清单
程序容量 8 000 步内置
基本顺序指令 ：27
指令数目 步进梯形指令 ：2
应用指令 ：128
包胶主机选用三菱小型变频器 FR-E740 系 列。
三菱 FR-E740 系列变频器最显著的特点是小型、高
性能、价格经济、故障少，并且由于自带控制面板，
可以更为方便的调节参数与查看故障信息，在小型设
备上的应用十分广泛。此外，三菱 FR-E740 变频器
采用了柔性 PWM 控制，噪音更低，允许短时 200%
图 2 控制流程图
超载时间 3 s，具有更低的故障报错率，除了在自带的
控制面板上进行参数设定外，还可以通过 USB 接口与 2.3 人机画面设计
人机画面主要包括主画面、自动运转画面、手动
电脑连接，利用软件 FR Configurator 进行参数的上
运转画面、参数设置。
传和下载。表 3 为 FR-740 基本性能。触摸屏采用三
菱 GOT1000。 主画面包括自动运转、手动运转、参数设置、故
障报警画面切换开关、生产计数显示器和待机复位开
表 3 FR-E740 基本性能
关。点按自动运转、手动运转、参数设置、故障报警
技术指标 参数
功率范围 0.4~15 kW 切换开关，分别可以切换至自动运转画面，手动运转
控制方法 磁通矢量控制
通讯接口 内置独立 RS485 通讯 画面，参数设置画面，故障报警画面。如图 3 所示。
通讯协议 内置 Modbus-RTU 协议
环境要求 40℃以下

2.2 控制原理
包胶机全线采用三菱系统进行控制，通过交流变
频调速和编码器进行速度和定位的控制，实现全线的
联动协调控制。整线速度采用光电检测开关控制储积
量，用于检测料位并调整牵引速度，移动动作均由气
缸驱动，直线导轨导向，保证移动位置的精度。
图 3 主画面
包胶机控制程序主要完成设备启 / 停、手 / 自动
的切换以及运行速度、工作位置的计算。设备运行前 自动运转画面包括工作位置的选择、停止位置、
首先需要完成安全装置的检测，检测完成并选定手动 滚压时间、裁切等，如图 4 所示。
手动运转画面由两个画面组成 ：手动运转画面 1
或者自动模式后，设备即可开启，自动模式下程序根
据工艺流程按步执行，执行完毕后动作复位，重复循 和手动运转画面 2，如图 5 和图 6 所示。手动运转画
环。具体控制流程如图 2 所示。 面显示各个手动操作对象的按钮开关，点按相应的按

年
2017 第 43 卷 ·45·