CN102166890A - 不锈钢钢板表面字符喷印控制装置 - Google Patents

Abstract

一种不锈钢钢板表面字符喷印控制装置，其目的是改善不锈钢表面标识质量，提高喷印效率；本发明包括上位机、PLC、光电转换器、编码器、串行转换器、商用喷码机；上位机为工控机，其内部安装了一块支持RS232-RS422通讯的串行通信卡；在通信线路中安装一个RS422串行转换器；编码器的电源接口、光电传感器的电源接口、商用喷码机串口第2针以及PLC的COM口和+24v端子连接开关电源的+24V；编码器的GND接口、光电传感器的COM接口、PLC的GND端子连接开关电源的GND；编码器的高速脉冲接口SIGA、SIGB分别连接PLC的X0、X1端子；商用喷码机的串口第8针连接PLC的X0端子，串口第6针连接PLC的Y2端子；商用喷码机和上位机之间采用RS422串行通信方式。

Description

不锈钢钢板表面字符喷印控制装置

技术领域

本发明涉及一种不锈钢钢板表面字符喷印控制装置，属自动控制技术。

背景技术

多年以来，不锈钢表面标识一直采用人工操作的方式，但这种方式存在诸多缺点：一是手工完成时由于油漆浓度变化和操作人员的个体差别，容易造成标识喷字不清楚或产品标识错误，不但给企业物流管理带来不便，而且也给用户检验和加工造成一系列的麻烦，影响产品形象。二是喷字油漆中含有各种有毒气气体，人呼吸后影响人的身体健康，还污染环境。三是由于钢板生产节奏快，人工喷号速度慢，制约了整个生产线的生产速度。而国外的钢板表面字符喷印装备又价格昂贵。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种改善不锈钢表面标识质量、提高喷印效率的不锈钢钢板表面字符喷印控制装置。

本发明包括上位机、PLC、光电转换器、编码器、串行转换器和商用喷码机；上位机为工控机，其内部安装了一块支持RS232-RS422通讯的串行通信卡，PLC为松下FP0-C16T，光电传感器为SICK公司生产的型号为CCD-11N*反射式光电传感器，编码器为NIDEC生产的OVW2-25-2MHC型编码器。为延长信号的传输距离，在通信线路中安装了一个RS422串行转换器。商用喷码机采用LINX6800。编码器的电源接口、光电传感器的电源接口、商用喷码机串口第2针以及PLC的COM口和+24v端子连接着开关电源的+24V。编码器的GND接口、光电传感器的COM接口、PLC的GND端子连接着开关电源的GND。编码器的高速脉冲接口SIGA、SIGB分别连接着PLC的X0、X1端子。光电转换器包括用于检测钢板到位情况的1#光电传感器和触发喷印情况的2#光电传感器，两个传感器分别安装在生产线辊道上不同的位置，直线距离为1.5m。1#光电传感器和2#光电传感器的信号输出接口分别连接着PLC的X5、X7两个端子。商用喷码机的串口第8针连接着PLC的X0端子，商用喷码机的串口第6针连接PLC的Y2端子，在商用喷码机连接PLC一端的线路中安装了限流二极管IN4148，用来保护电路。

商用喷码机和上位机之间采用RS422串行通信方式，两者距离有120m。商用喷码机一边的端子RX+、RX-、TX+、TX-、G分别连接上位机的TX+、TX-、RX+、RX-、G。由于PLC本身支持串行通信(通讯方式为RS232)，为延长通讯距离，在通讯线路上增加了RS233-RS422串行转换器。PLC一端的RX、TX、G分别连接着RS233-RS422串行转换器RS232端的TX、RX、G。RS233-RS422串行转换器RS422端的RX+、RX-、TX+、TX-、G分别连接着上位机的TX+、TX-、RX+、RX-、G。

本发明通过PLC来控制上位机何时向商用喷码机发送钢板的基本信息数据，在现场合适的位置安装1#光电传感器；当钢板通过商用喷码机喷头正下方适当位置时，2#光电传感器检测到钢板后便向PLC发出信号，PLC向商用喷码机发出触发喷印信号，商用喷码机便开始喷印。安装编码器用于钢板长度检测。由于PLC、喷码机、上位机之间的数据是通过串行端口进行数据交换的，需要在通讯线路中使用串行转换装置进行数据的传输；另外，上位机还用于钢板基本信息录入。

当钢板进入到1#光电传感器检测位置时，传感器检测到钢板，并向PLC发出信号，PLC向上位机发出钢板到位信号，限制上位机继续向商用喷码机发送钢板的基本信息；当钢板被2#光电传感器检测到时，便向PLC发出喷印资料位置计算信号，PLC将编码器中相应的数据寄存器清空，编码器开始工作。当编码器的值大于PLC的计算值时，PLC向商用喷码机发出喷印触发信号，商用喷码机开始喷印。喷印完毕后，等待下一块钢板的到来。连接计算机自动控制系统便可实现全自动控制，根据钢板的规格及标定值进行设计喷印位置的设定。

本发明适用于不锈钢钢板表面标识控制，也可以推广到其它领域。采用本发明装置后，不锈钢表面标识质量大为提高，可满足不同用户对钢板标识的需求。节省钢板标识时间，提高喷印效率，减少人工劳动强度，节约投资。

附图说明

图1为本发明系统构成框图。

图2为本发明系统电路图。

具体实施方式

为使系统运行稳定，利用UPS作为系统的电源保证。由于松下FP0-C16这种PLC和商用喷码机本身只支持串行通讯，因而它们之间的通讯采取了串行通讯的工作方式。为延长通讯距离，在通讯线路中安装RS422串行转换器。钢板基本资料的喷印位置根据钢板长度的不同而变化，喷印位置的给定值是通过PLC计算所得，它能根据钢板长度信息的变化被及时的调整。

本系统中光电传感器完成两种功能：预喷射触发(既1#光电传感器，用于限制上位机向商用喷码机数据)；喷射触发(既2#光电传感器，用来检测钢板是否到达商用喷码机喷头正下方)。为防止钢板将光电传感器撞坏，光电传感器尽量安装到生产线辊道下方，使用时需要调整光电传感器的高度。编码器来测量钢板通过喷头正下方的距离，以确定商用喷码机喷印的具体位置必须和生产线辊道运行一致。

系统工作过程描述：操作人员将钢板基本数据录入上位机并确认无误后，喷印的基本设置参数和喷印内容通过通讯电缆传输到商用喷码机中。当钢板通过辊道输送到1#光电传感器上方时，PLC检测到钢板到位并且向上位机发出信号。上位机接收到此信号后，停止向商用喷码机发送数据。PLC通过逻辑分析和判断，计算出钢板基本信息资料在钢板上被喷印的确切位置。当钢板被辊道输送到2#光电传感器上方时，固定在生产线辊道上的编码器随着钢板的移动开始工作。编码器测定出钢板已经移动到合适的位置后，PLC向商用喷码机发出触发信号，商用喷码机开始工作。喷印完成后，PLC内部的数据寄存器将必要的参数保存起来，等待下次喷印触发信号的到来，如此循环，实现整个喷印过程。

Claims (3)

1.一种不锈钢钢板表面字符喷印控制装置，其特征是包括上位机、PLC、光电转换器、编码器、串行转换器和商用喷码机；上位机为工控机，其内部安装了一块支持RS232-RS422通讯的串行通信卡；在通信线路中安装一个RS422串行转换器；编码器的电源接口、光电传感器的电源接口、商用喷码机串口第2针以及PLC的COM口和+24v端子连接开关电源的+24V；编码器的GND接口、光电传感器的COM接口、PLC的GND端子连接开关电源的GND；编码器的高速脉冲接口SIGA、SIGB分别连接PLC的X0、X1端子；光电转换器包括用于检测钢板到位情况的1#光电传感器和触发喷印情况的2#光电传感器，两个传感器分别安装在生产线辊道上不同位置；1#光电传感器和2#光电传感器的信号输出接口分别连接PLC的X5、X7两个端子；商用喷码机的串口第8针连接PLC的X0端子，串口第6针连接PLC的Y2端子，在商用喷码机连接PLC一端的线路中安装用来保护电路的限流二极管IN4148；商用喷码机和上位机之间采用RS422串行通信方式，商用喷码机一边的端子RX+、RX-、TX+、TX-、G分别连接上位机的TX+、TX-、RX+、RX-、G；在通讯线路上增加RS233-RS422串行转换器；PLC一端的RX、TX、G分别连接RS233-RS422串行转换器RS232端的TX、RX、G；RS233-RS422串行转换器RS422端的RX+、RX-、TX+、TX-、G分别连接上位机的TX+、TX-、RX+、RX-、G。

2.如权利要求1所述的不锈钢钢板表面字符喷印控制装置，其特征是PLC为松下FP0-C 16T，编码器为NIDEC生产的OVW2-25-2MHC型编码器，光电传感器为SICK公司生产的CCD-11N*反射式光电传感器，商用喷码机采用LINX6800。

3.如权利要求1所述的不锈钢钢板表面字符喷印控制装置，其特征是1#光电传感器和2#光电传感器的直线距离为1.5m。

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