CN108121268A - 一种基于plc的贴片机控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于PLC的贴片机控制系统，由上位机、PLC、步进电机驱动器、步进电机、电磁阀、气动装置和机械部分组成，系统切换灵活，操作简单方便，岗位工人容易掌握。该控制系统简化了控制设备，节省了设备投资，同时增加了设备运行的可靠性，减少了维修工作量，降低了维修费用。

Description

一种基于PLC的贴片机控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于PLC的贴片机控制系统，适用于机械领域。
背景技术
近年来智能手机、数码相机、台式机和笔记本产品的热销与更新换代的加速，促进了贴片机的市场需求量在平衡中增加。国内表面贴装技术(SMT)生产线设备一直被国家列入重点产业化的关键装备攻关。迄今为止，无铅焊接设备、AOI检测设备等，都已取得突破并形成产业化，只有贴片机的研制不尽如人意，基本上依赖进口。国外公司通过核心技术和生产装备的垄断，赚取了高额的利润。2010年中国自动贴片机的市场创历史新高，自动贴片机进口量达到12000台，金额超过23亿美元。
发明内容
本发明提出了一种基于PLC的贴片机控制系统，由上位机、PLC、步进电机驱动器、步进电机、电磁阀、气动装置和机械部分组成，系统切换灵活，操作简单方便，岗位工人容易掌握。
本发明所采用的技术方案是：
所述控制系统的硬件系统由上位机、PLC主机、步进电机驱动器、传感器、薄膜开关面板、电磁阀、指示灯等部分组成。
所述系统软件采用模块化结构设计，系统开机后首先进行初始化，若需要贴装新的PCB板，则需联接上位机通过应用程序进行各项参数的设定与保存，否则直接进入薄膜开关监控状态，此时有键按下，则按照工人的操作命令，贴片机进行相应的操作实现自动贴片。
所述控制系统基于MODBUS通讯协议，使用COLR、COLW、REGR、REGW等指令，通过读写可编程控制器内部的线圈与寄存器软元件，实现了上位机与PLC的通讯，从而控制PLC的程序运行。
本发明的有益效果是：该控制系统简化了控制设备，节省了设备投资，同时增加了设备运行的可靠性，减少了维修工作量，降低了维修费用。
附图说明
图1是本发明的贴片机结构组成图。
图2是本发明的贴片机工作流程图。
图3是本发明的贴片机控制系统结构图。
图4是本发明的贴片机控制系统软件图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，本贴片机是一个半自动化的机电一体化设备，需要工人完成PCB板和料带的装卸。贴片过程是一个全自动过程，由贴片机根据事先调试保存的PCB板和料架等参数自动实现贴片的所有操作。分为两个部分：机械系统与控制系统。
如图2，贴片机通过移动PCB板和贴片头上的吸嘴实现去料架取料与指定位置贴片；通过控制电磁阀的得失电，控制真空的形成，实现吸取元件、放置元件；贴片结束，PCB板与贴片头回到初始位置，等待下一个自动贴装过程。
如图3，PCB板X1方向、贴片头X2、Y、Z和T方向位置的移动与送料卷料共七个动作，均由步进电机通过同步齿形带、齿轮齿条等传动机构驱动实现，电磁阀得失电控制真空的有无实现吸片与放料。根据现场要求，综合比较各种控制方案，硬件系统由上位机、PLC主机、步进电机驱动器、传感器、薄膜开关面板、电磁阀、指示灯等部分组成。
如图4，该系统的控制可由上位机应用程序控制或工人操作薄膜开关按钮控制两种方式。上位机在设定好PCB板和料架相应参数之后可撤离。此时，贴片机在PLC程序和工人的操纵控制下自动完成工作。该系统软件采用模块化结构设计。系统开机后首先进行初始化，若需要贴装新的PCB板，则需联接上位机通过应用程序进行各项参数的设定与保存。否则直接进入薄膜开关监控状态，此时有键按下，则按照工人的操作命令，贴片机进行相应的操作实现自动贴片。
PLC程序是贴片机控制系统的核心与根本，直接驱动各个负载的动作。编程软件采用某科技电子有限公司XC系列编程工具XCP Pro，此软件适合于在Windows 2000,WindowsNT, Windows XP及以上平台下运行，支持两种编程方式：梯形图编程或指令表编程。通过软件串口设置可以实现联机、程序上下载、PLC启停、数据上传下载、相关信息查询、PLC初始化、程序的加解锁和打印等功能。通过分析控制要求、I/O端口分配、绘制顺序功能图，在XCPPro中画出梯形图并调试，即可得到控制贴片机自动工作的PLC程序。
上位机应用程序主要完成人机界面、贴装信息数据库管理、系统诊断报警等非实时性工作。在. NET环境下开发了贴片机控制系统的图形操作界面，由参数设置、元件编辑、运行控制等功能模块组成。基于MODBUS通讯协议，使用COLR、COLW、REGR、REGW等指令，通过读写可编程控制器内部的线圈与寄存器软元件，实现了上位机与PLC的通讯，从而控制PLC的程序运行。
电气设计完毕后即可进行控制系统的安装、调试，分三个步骤。首先是硬件的安装与接线，即在控制柜中按照电路图安装PLC、步进电机驱动器和继电器，连接电源及输入、输出控制线路。安装连接完成后，需要对系统硬件作进一步的检查，确保硬件电路的安全可靠。
第二步是PLC程序的调试。通过PLC编程软件输入PLC控制程序下载到PLC中进行调试。先采用模拟调试，即切断输出电源，模拟各种输入信号并对所有输出信号进行测试，通过PLC的输出指示灯观察程序各个部分的功能是否符合控制过程的要求，并考察PLC控制程序的完整性和可靠性。然后接通PLC输出电源，进行空载联动试车，最后进行带负荷联动试车。经反复测试，修正参数，完善程序，直至达到系统技术指标且能正常稳定工作。
最后调试上位机的应用程序。关闭PLC编程软件，安装运行开发的应用程序，逐一测试各个菜单中的各个功能指令，直至符合设计要求，能实现参数设定、PCB板信息录入、自动贴片等功能为止。

Claims (3)

1.一种基于PLC的贴片机控制系统，其特征是：所述控制系统的硬件系统由上位机、PLC主机、步进电机驱动器、传感器、薄膜开关面板、电磁阀、指示灯等部分组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的贴片机控制系统，其特征是：所述系统软件采用模块化结构设计，系统开机后首先进行初始化，若需要贴装新的PCB板，则需联接上位机通过应用程序进行各项参数的设定与保存，否则直接进入薄膜开关监控状态，此时有键按下，则按照工人的操作命令，贴片机进行相应的操作实现自动贴片。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的贴片机控制系统，其特征是：所述控制系统基于MODBUS通讯协议，使用COLR、COLW、REGR、REGW等指令，通过读写可编程控制器内部的线圈与寄存器软元件，实现了上位机与PLC的通讯，从而控制PLC的程序运行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112084669A (zh) * 2020-09-15 2020-12-15 任新志 一种机电系统机电一体化设计方法
CN113589716A (zh) * 2021-07-12 2021-11-02 深圳市路远智能装备有限公司 一种smt上料ic柜控制系统

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