陶瓷這兩個字相信大家都不陌生，聽到這兩個字腦海里立刻顯現(xiàn)的便會是景德鎮(zhèn)陶瓷。因為我們在上學(xué)時課本里介紹最多的就是景德鎮(zhèn)陶瓷，精美絕倫的瓷器使景德鎮(zhèn)幾乎成為中國的代名詞。陶瓷是個藝術(shù)品，也可以是我們的日常生活用品。在中國，制陶技藝的產(chǎn)生可追溯到紀(jì)元前4500年至前2500年的時代，可以說，中華民族發(fā)展史中的一個重要組成部分是陶瓷發(fā)展史，中國人在科學(xué)技術(shù)上的成果以及對美的追求與塑造，在許多方面都是通過陶瓷制作來體現(xiàn)的，并形成各時代非常典型的技術(shù)與藝術(shù)特征。

 

陶瓷印花:陶瓷裝飾的一種。1、用刻有裝飾紋樣的印模，在尚未干透的胎上印出花紋。2、用刻有紋樣的模子制坯，使胎上留下花紋。3、為絲網(wǎng)印花，分釉上絲網(wǎng)印花和釉下絲網(wǎng)印花兩種，是將彩料通過花樣絲網(wǎng)套印在制品上，層次豐富，立體感強(qiáng)。今天重點(diǎn)介紹的是下面的內(nèi)容，制陶工藝加入現(xiàn)代高科技產(chǎn)品，如何應(yīng)用三菱plc對陶瓷印花機(jī)改造。

 

一、 引言：陶瓷業(yè)印花機(jī)的主要作用是將半成品瓷磚磚坯經(jīng)過施釉后，在磚坯上印上各式各樣的圖案，以利于磚坯的進(jìn)一步處理。印花工序的高效和穩(wěn)定直接影響著生產(chǎn)進(jìn)度和效益。目前，國內(nèi)的印花機(jī)大多是由單片機(jī)控制，配合變頻器調(diào)速完成全部工作。由于單片機(jī)抗干饒能力弱，對技術(shù)員的要求高，印花機(jī)使用多年后故障明顯增多，故決定對其進(jìn)行改造。

 

二、 解決方案

在原有設(shè)備基礎(chǔ)上，去掉單片機(jī)控制板，新增三菱plc可編程序控制器和三菱人機(jī)界面各一臺，利用三菱plc控制，完成印花機(jī)刮刀動作、網(wǎng)板的升降、磚坯的進(jìn)、出和幾個氣閥的控制任務(wù)。人機(jī)界面的作用是對設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控、顯示和修改參數(shù)，發(fā)送控制命令以及對報警的顯示處理等。下面重點(diǎn)介紹如何應(yīng)用三菱plc對陶瓷印花機(jī)改造。

 

三、 控制要求及性能

1、手動操作：能在手動狀態(tài)令步進(jìn)電機(jī)進(jìn)磚、網(wǎng)板升降、印花刮刀進(jìn)退等動作，以利于檢查機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)是否正常工作；當(dāng)需要手動擦拭網(wǎng)板時，只要在人機(jī)界面上按下相關(guān)按鈕就可實(shí)現(xiàn)。

2、自動狀態(tài)：設(shè)備在正常狀態(tài)，處于初始位置，當(dāng)檢測到磚到位信號后，啟動步進(jìn)電機(jī)進(jìn)磚，把磚坯輸送到印花工位；同時令刮刀電機(jī)動作，把釉料均勻分布在網(wǎng)板上。進(jìn)磚完畢及刮刀動作到印花工位，網(wǎng)板下降、刮刀電機(jī)勻速后退，完成印花的一個循環(huán)。

3、變頻器：在印花過程中，通過調(diào)整變頻器速度以獲得最佳印花效果。

4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器及步進(jìn)電機(jī)：為了減少磚坯運(yùn)行過程中的誤差，使用了三菱plc的脈沖加減速功能，使磚坯實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)定位，準(zhǔn)確停留在印花工位。

5、人機(jī)界面：應(yīng)能在人機(jī)界面上顯示各相關(guān)參數(shù)，可以修改磚坯設(shè)定尺寸、步進(jìn)電機(jī)加減速曲線、刮刀電機(jī)加減速曲線以及啟動和停止印花機(jī)。當(dāng)刮刀電機(jī)過載、變頻器報警、印花機(jī)運(yùn)行中異常，均能在人機(jī)界面上顯示出來，方便維修人員快速查找故障。

 

四、應(yīng)用程序

1、高速計數(shù)器：本糸統(tǒng)中，編碼器采用增量型，每轉(zhuǎn)發(fā)出100個脈沖。在PLC的糸統(tǒng)設(shè)置中，設(shè)置高速計數(shù)器工作模式為：遞增，軟件復(fù)位。采用計數(shù)-查看中斷方式實(shí)現(xiàn)位置判斷。在對高速計數(shù)器的初使化過程中，應(yīng)手動令刮刀電機(jī)運(yùn)行一個行程，取得刮刀運(yùn)行一周需要的總脈沖數(shù)，并把總脈沖數(shù)存在HR5、HR6通道中，為以后的刮刀運(yùn)行加、減速位置叛斷提供依據(jù)。

2、高速脈沖輸出：設(shè)置脈沖0的當(dāng)前坐標(biāo)糸統(tǒng)為相對坐標(biāo)糸統(tǒng)。有本方案中，使用帶有梯形加、減速曲線的脈沖輸出方式，使磚坯準(zhǔn)確到達(dá)指定印花工位。在初使化程序中，設(shè)置好輸出脈沖總數(shù)、脈部的啟動頻率和加減速變化率。

3、人機(jī)界面：設(shè)置三菱人機(jī)界面的站號為0。以上設(shè)置必須與三菱plc的設(shè)置相對應(yīng)。人機(jī)界面設(shè)計有三個畫面，一個是自動運(yùn)行畫面，第二是參數(shù)修改畫面，第三個是報警顯示畫面。

自動屏：該屏可以啟動印花機(jī)，可以切換到手動屏和參數(shù)屏。還能監(jiān)控輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的動作狀態(tài)。在該屏底部設(shè)置有一個走馬燈，當(dāng)印花機(jī)出現(xiàn)故障后，故障信息會從右至左顯示出來。

手動屏：在該屏，可以手動運(yùn)行各氣閥和步進(jìn)電機(jī)，調(diào)整各機(jī)械機(jī)構(gòu)性性能。

參數(shù)屏：在該屏，可以設(shè)置各參數(shù)，方便操作人員調(diào)整印花工藝。通過設(shè)置磚尺寸獲得步進(jìn)電機(jī)的總行程，通過設(shè)置步進(jìn)電機(jī)初速度、終速度、加速度，可以獲得完美的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動曲線；通過設(shè)置第一、二、三、四角度點(diǎn)，可以獲得刮刀的運(yùn)動曲線，使刮刀平穩(wěn)的運(yùn)行。

 

五、結(jié)束語

本文就如何應(yīng)用三菱plc對陶瓷印花機(jī)改造進(jìn)行了敘述，本方案使用三菱plc、人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)對印花機(jī)的改造方案。用三菱plc搭建的控制糸統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了對印花機(jī)的自動化控制，提高了糸統(tǒng)可靠性和抗干饒能力，而且降低了設(shè)備的維修費(fèi)用，打破了制造廠家的技術(shù)壟斷，降低了對技術(shù)人員的要求。因此，該糸統(tǒng)具有一定的推廣價值。本糸統(tǒng)只是對三菱plc、三菱人機(jī)界面、步進(jìn)電機(jī)搭建糸統(tǒng)的初步探討，在此設(shè)計基礎(chǔ)上，還可以使用三菱伺服電機(jī)作為皮帶的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)良的定位效果。此外，還可以增加DA模塊，取代變頻器的多段速功能，實(shí)現(xiàn)對刮刀電機(jī)的無級調(diào)速。