技術(shù)

摘要：本文介紹了基于控制卡的觸摸屏控制器在點(diǎn)膠行業(yè)中的應(yīng)用情況，闡述了其實(shí)現(xiàn)的主要功能以及達(dá)到的主要指標(biāo)，并給出了電氣方面的設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞：觸摸屏控制器，運(yùn)動控制卡，點(diǎn)膠機(jī)，伺服，PLC

引言：
　　 隨著人們生活水平的日益提高，越來越多的行業(yè)對自動化的要求也明顯的有所增加。本篇文章主要論述了在點(diǎn)膠機(jī)行業(yè)的自動化應(yīng)用方案，對于點(diǎn)膠機(jī)來說，其主要動作有兩種，一種是到達(dá)某一位置后點(diǎn)膠一次，例如手機(jī)按鍵的點(diǎn)膠處理，此種點(diǎn)膠方法控制相對容易，僅僅需要點(diǎn)到點(diǎn)的點(diǎn)位控制即可；另一種則是實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動的涂膠處理，即連續(xù)涂膠，例如對繼電器等的涂膠處理，此種點(diǎn)膠要求比較高，必須保證點(diǎn)到點(diǎn)的插補(bǔ)聯(lián)動要求。
　　 目前，在點(diǎn)膠機(jī)領(lǐng)域，大多數(shù)的點(diǎn)膠以及涂膠動作均是通過PLC來實(shí)現(xiàn)的，同時也實(shí)現(xiàn)各種輸入輸出的功能。這樣的控制方法有一個非常大的缺陷，那就是更換加工工件十分不便，須有專門的PLC編程人員來針對新工件進(jìn)行編程下載，既嚴(yán)重影響工作效率，也容易出錯，同時大大增加了生產(chǎn)成本。
　　 針對此種情況，我們使用深圳眾為興公司的基于運(yùn)動控制卡的觸摸屏控制器ADT-TP094來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。在此控制器上有一個16MB～256MB容量可選的DOM電子硬盤，可以一次性存儲100個或更多的工件加工文檔，所有加工文檔的生成通過表格式示教編程來實(shí)現(xiàn)（如下圖）此種編程方法簡單直觀快速可靠，既可以通過觸摸屏或鍵盤手動輸入數(shù)據(jù)亦可以通過單獨(dú)移動各個軸來實(shí)現(xiàn)教導(dǎo)式數(shù)據(jù)輸入，并且能夠?qū)崿F(xiàn)圖形的動態(tài)更新功能，隨時跟蹤用戶輸入的數(shù)據(jù)，同時可以設(shè)定加工組數(shù)、拐角、以及起點(diǎn)終點(diǎn)參數(shù)以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)膠動作的完全自動化，任何人員經(jīng)過簡單的培訓(xùn)后即可自己編程實(shí)現(xiàn)各種工件的自動加工?，F(xiàn)場運(yùn)行表明，該控制器運(yùn)行可靠，自動化程度高，可以有效的提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時不再需要專門的PLC編程人員，僅僅一般的操作員工即可實(shí)現(xiàn)對各種工件的編程加工操作，為企業(yè)節(jié)約了成本。
（圖1）
主要技術(shù)指標(biāo)：
　　 1）系統(tǒng)采用10.4寸液晶屏，可以實(shí)現(xiàn)16色顯示，保證了界面的美觀漂亮。
　　 2）系統(tǒng)采用PC/104總線的ADT-834控制卡以及586級工控主板，可以保證現(xiàn)場的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
　　 3）系統(tǒng)采用10.4寸觸摸屏操作，其操作方法簡單直觀可靠，另外系統(tǒng)亦可通過外接鍵盤來實(shí)現(xiàn)各種操作。
　　 4）脈沖當(dāng)量可小至0.001mm。
　　 5）伺服驅(qū)動器與電機(jī)的距離不大于20m。
　　 6）原點(diǎn)開關(guān)的固定位置應(yīng)穩(wěn)定可靠。

控制器的主要功能：
　　 1）關(guān)機(jī)文檔及參數(shù)自動保存功能，保證下次開機(jī)系統(tǒng)參數(shù)自動恢復(fù)。
　　 2）系統(tǒng)參數(shù)自由設(shè)定功能，系統(tǒng)可以檢測設(shè)備參數(shù)并可根據(jù)用戶需要自由設(shè)定各種參數(shù)，保證系統(tǒng)加工的平穩(wěn)可靠。
　　 3）運(yùn)行狀態(tài)信息提示功能，提供各種數(shù)字信號輸出指示當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，同時包含屏幕信息提示功能。
　　 4）自動控制功能，加工時可以根據(jù)用戶要求自由設(shè)定各種信號的開斷功能，故障時立即停機(jī)，實(shí)現(xiàn)加工時全線自動化。
　　 5）日期時間提示功能，實(shí)時顯示當(dāng)前實(shí)際的日期時間。
　　 6）密碼保護(hù)功能，對于一些高級的參數(shù)設(shè)定操作提供密碼驗(yàn)證功能，防止一般操作人員隨意更改高級參數(shù)。
　　 7）超限報警功能，在機(jī)床超出限位開關(guān)限定的位置時，機(jī)床立即停止并出現(xiàn)報警界面以及蜂鳴提示。
　　 8）自動統(tǒng)計(jì)功能　加工數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)自動統(tǒng)計(jì)之功能，斷電后亦可保存。

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案：
　 硬件平臺簡介：
　　 本控制器采用586級工控主板配合眾為興數(shù)控的基于PC/104總線的ADT-834運(yùn)動控制卡來實(shí)現(xiàn)對兩到四臺伺服電機(jī)的控制（采用位置控制方式），所有電機(jī)的脈沖輸出均由控制卡來提供，同時結(jié)合控制卡的各種插補(bǔ)動作功能可以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的插補(bǔ)聯(lián)動控制要求。所有開關(guān)檢測可以選用NPN型的金屬接近開關(guān)或光電開關(guān)以確保各個位置的準(zhǔn)確性。所有操作通過觸摸來實(shí)現(xiàn)，另外系統(tǒng)也可以外接鍵盤實(shí)現(xiàn)對加工的各種控制操作。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖：
（圖2）
控制軟件設(shè)計(jì)：
此觸摸屏控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)充分考慮了生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種可能情況，如突然斷電后的針頭的位置恢復(fù)，以及控制器與各種外部設(shè)備如繼電器、電磁閥以及各種信號輸入點(diǎn)的配合問題。程序通過Borland C++ 3.1編程來實(shí)現(xiàn)，在程序中來實(shí)現(xiàn)對各個軸的位置以及速度的控制，提供給用戶一個編程界面，使得所有工件軌跡的實(shí)現(xiàn)以及對輸入輸出的要求都能通過編程界面的編程來實(shí)現(xiàn)，脫離了必須要專業(yè)人員來更改工件的要求，提高了使用的普及度。每一步加工的位置，速度，加速度可以隨時設(shè)定，且以毫米為單位的形式給出，僅僅在程序內(nèi)部實(shí)現(xiàn)毫米到脈沖的轉(zhuǎn)換從而來控制各個電機(jī)來運(yùn)作，提高了系統(tǒng)的可理解性。每當(dāng)一次加工完成后系統(tǒng)加工數(shù)量計(jì)數(shù)器自動加1，其最大加工數(shù)量可以達(dá)到上百萬個，同時加工數(shù)量可以隨時清零以便開始重新計(jì)數(shù)。

結(jié)束語：
觸摸屏控制系統(tǒng)采用可靠的工控主板以及功能強(qiáng)大的運(yùn)動控制卡構(gòu)成功能強(qiáng)大的智能型控制器，控制整個點(diǎn)膠或涂膠的全過程，所有的運(yùn)行都是在起始按鈕按下去以后自動進(jìn)行的，在運(yùn)行過程中既可手動控制各個電磁閥動作亦可按編制好的動作順序自動動作，同時可以保證故障緊急停機(jī)的要求，真正實(shí)現(xiàn)了全自動化動作要求?，F(xiàn)場運(yùn)行表明，該機(jī)自動化程度高，運(yùn)行可靠，編程操作方便，達(dá)到了生產(chǎn)加工的實(shí)際要求，具有較高的性價比。?