1. 引 言

當前很多簡單的邏輯控制設備都采用單片來實現(xiàn)，但隨著現(xiàn)場環(huán)境的日益復雜化，單片機受環(huán)境的干擾也逐漸提升，造成設備的運轉不穩(wěn)定。這里就以LED霓虹燈焊接機為例，焊接過程容易導致錯誤判斷LED的好壞以及焊接質量的降低。因為霓虹燈為一串的LED串聯(lián)焊接，只要有一盞LED損壞。要么花費較大的人力來返工，要么造成整條霓虹燈的報廢。這里就針對該設備改造為PLC的控制。根據(jù)控制方式，主要介紹控制的重點部分內容。

2. LED焊接設備介紹

LED焊接設備的工做原理如下所釋：

LED供料轉盤：有一個LED供料盤，共16個工位；震動盤提供原始焊接LED到轉盤；開始有做引腳處理的工位，以及極性的調整工位。這些工位為凸輪控制。從LED檢測好壞開始，由PLC來控制。PLC控制汽缸來實現(xiàn)動作是否執(zhí)行或者關閉。LED開始的工藝如下：


由LED的判斷好壞，決定工序走哪個過程。LED正常時的工序在每個工位中都有執(zhí)行汽缸。在LED轉盤的凸輪控制軸上安裝有檢測光電輸入。

另外還有一個供導線的轉盤，從導線進入到焊接點有14個工位，這個在初始化時，必須先裁剪好14段導線，并移位到焊接工位。在凸輪轉軸上安裝有計數(shù)輸入開關。做移位的計數(shù)，在距離焊接工位第7個工位是做安裝工字塑膠。工字塑膠主要是防止引腳接觸。再移動4個工位，安裝熱縮管。到此處。PLC控制汽缸完畢。送工字塑膠與套管工藝如下：

原有的機械設備是采用整合的單片機控制箱控制，總共控制8個汽缸，來完成LED的檢測，修腳，焊電阻，焊接導線直到封裝完畢。其他單元由凸輪來控制傳動。但在正控制過程中，往往會因環(huán)境的因素，干擾單片機，使得動作出現(xiàn)問題，從而導致產品不合格率提高。影響效率。就這里我們采用臺灣永宏PLC對單片機控制進行改造。PLC的抗干擾能力比單片機好，對環(huán)境的適應能力也很好。在成本上，簡單的開關量控制與單片機相差不大。同時PLC的程序編程比單片機靈活，對程序的修正等更好的做修改。

3. 永宏PLC簡介與PLC選型

永宏PLC有17年的歷史，在臺灣由一群高級技術人員專門研制與開發(fā)。硬件上整合為一塊SoC芯片，集高速計數(shù)器，高速脈沖，多通訊端口以及中斷控制等為一體，是的產品的性能與穩(wěn)定性在小型PLC中獨立一幟。

永宏PLC主推FBs系列，有經(jīng)濟型FBs-MA,高功能型FBs-MC和NC定位型FBs-MN3個檔次PLC。根據(jù)不同的應用場合，客戶可以選擇不同檔次的PLC來實現(xiàn)設備的控制要求。

在這里我們改造的設備主要控制汽缸的打開與關閉，為簡單的開關量控制。所以我們選擇經(jīng)濟型主機。因為有8個汽缸閥門控制。輸入點有啟動與關閉，以及3個檢測輸入。所以選擇FBs-24MAT機型，外部接有中間繼電器。I/O配置如下表：

4. PLC程序控制

4.1 啟動與停止控制要求

在啟動中有啟動按鈕X3，為常開狀態(tài)，按下按鈕即可啟動電機。另有停止按鈕X4，狀態(tài)為常閉狀態(tài)。同時要求停止按鈕在設備停止運轉時可以實現(xiàn)點動輸入程序控制如下圖。

圖1 通訊線接線示意圖
4.2 LED檢測輸入程序

LED檢測方式是通過機械結構來點亮LED來判斷LED的好壞。這是再配合外界電子線路向PLC的X0提供一個開關信號。LED亮，有信號輸入，判斷為好的LED；LED不亮則判斷為壞的LED。這時工作的重點是要將LED的好與壞位置記錄起來，以現(xiàn)實下一步的動作。

如果好的LED將在下一步切腳、供助焊劑和送電阻焊接；若壞的LED則切腳等動作不動作；知道轉動LED供料盤到吹廢料工位時，實現(xiàn)吹廢料。

記憶LED好壞使用對位寫入指令。即若是好的LED對寄存器WM16寫入1，反之則為0。因為凸輪控制在轉動時要考慮其位置，根據(jù)X1的導通與關閉時序來判斷。X1有導通240度角，另外120度角為關閉狀態(tài)。通過上下緣來控制LED好壞置位的時間和位移的時間。程序如下：

圖2 一般數(shù)據(jù)鏈路程序
在LED檢測正常時，F(xiàn)UN41將對WM16進行置位。在電機帶動下，X1來判斷位置，當?shù)絏1為ON時，一個LED檢測將向左一個移位。再 進行下一個LED檢測。這時LED檢測信號將有M16送至M17。M17的狀態(tài)將有M16來決定，以此類推。因為吹廢料狀態(tài)正好是置位為0時才吹料。所以M21去反狀態(tài)。


將以上中間繼電器直接送至Y點輸出，即可以實現(xiàn)汽缸閥門的控制。但在機械結構上要求吹廢料時汽缸頂起只能保持一段時間。因為LED在一下個LED送料時要轉動，此時吹料頂起汽缸要下來。經(jīng)過調試，頂起吹料汽缸保持0.4秒，可以保證廢料被除掉，以及LED送料轉盤轉動不卡住。

4.3 導線轉盤的離合控制

當檢測到有壞的LED時，在吹料工位時，將吹掉廢料，這時將有一個工位是空的。這時當空工位移到焊接焊接導線工位時，導線轉盤必須要離合，等待下一個LED的到來，才能焊接導線以及轉動開始另外的焊接工作。轉盤離合控制程序如下：

M10信號來之吹廢料，在有吹廢料時，M10導通，這時同時對D50的第一位寫入“1”，表示要離合氣缸。所以在間隔一個機械工位后，若無LED，則這時離合氣缸。

4.4 送工字塑膠與套管控制

其中在導線轉盤中送工字塑膠與套管的原理，重點也是要采用FUN41來記錄移動工位數(shù)，開始送工字塑膠與套管，主要輸入信號來自X2的計數(shù)輸入；計數(shù)在14位后即送工字塑膠工位。在過4個工位位送套管工位。因為這里送導線轉盤有焊接肯定會計數(shù)，若是廢料則離合，所以直接對X2信號做處理。簡單程序如下：

這里注意的是采用32位寄存器，因為從開始計數(shù)到送套管工位時為18個工位。

5. 結束語

通過上文，主要對常規(guī)的LED成型設備作改造，在復雜的設備中還會涉及到分段的問題。本章節(jié)重點講常規(guī)控制要領，其他額衍生功能，讀者可以在這個基礎上進行添加。這里不再做介紹。(end)