永宏PLC在玻璃鋼瓦成型機上的應用

1、 行業(yè)介紹
玻璃鋼瓦成型機，又稱采光瓦生產線、FRP板材連續(xù)化自動生產線；玻璃鋼的基本性能主要取決于其兩大組分和它們之間的結合，即玻璃纖維、熱固性樹脂或熱塑性樹脂、纖維和樹脂間的間面。使用最廣泛的熱固性樹脂是不飽和聚酯樹脂。此外還有環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂和酚醛樹脂，以及某些特種用途的樹脂（如有機硅、聚酞亞胺、苯并咪唑等）。由熱固性樹脂制成的玻璃鋼俗稱熱固性玻璃鋼。把不同樹脂和各種玻璃纖維制品復合，就可制成各種不同性能的玻璃鋼制品。用玻璃纖維增強熱塑性樹脂稱為熱塑性玻璃鋼。常用的熱塑性樹脂有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、飽和樹脂、丙烯氰一丁二烯一苯乙烯（ABS)樹脂等。我國目前大量生產的是熱固性玻璃鋼。常用的玻璃纖維制品有無堿、中堿的玻璃纖維布、無堿、中堿的無捻玻璃纖維布（方格布），無堿、中堿的無捻玻璃纖維紗等。
玻璃鋼集中了玻璃纖維及合成樹脂的特性，具有質量輕、強度高、耐學腐蝕、電絕緣性好，透過電磁波、隔音、減震和耐瞬時高溫燒蝕等特點。因此，玻璃鋼己經成為國防和國民經濟建設中不可缺少的重要材料之一。
玻璃鋼瓦（板）產品被廣泛用于工業(yè)廠房、倉庫、溫室、車站、碼頭、航空港、體育建筑、商業(yè)建筑、鋼結構等諸多采光領域。因此對玻璃鋼瓦成型機的需求也是日益提高。

2、 系統(tǒng)設計方案
2.1 方案背景
玻璃鋼瓦成型機目前市場上使用的控制系統(tǒng)方案為PLC+HMI+變頻器或者單片機+文本；其中PLC使用最多的品牌是臺達、豐煒和歐姆龍；HMI使用最多的品牌是昆侖通態(tài)和顯控。由于現(xiàn)場使用永宏FBs-PLC對系統(tǒng)進行升級，將以前的兩臺PLC整合到一個PLC里面，利用永宏PLC豐富的通訊擴展，使整套機組前后控制更加流暢、簡便；大大降低了成本，而且提高了生產效率；
系統(tǒng)方案
控制器
操作界面
動力系統(tǒng)
方案1
單片機
文本
普通電機
方案2
臺達PLC
昆侖通態(tài)HMI
臺達變頻器
方案3
豐煒PLC
顯控HMI
偉創(chuàng)變頻器
方案4
歐姆龍PLC
歐姆龍HMI
歐姆龍
方案5
永宏PLC
永宏HMI
永宏變頻器
工藝流程： 封閉式輸料——沉靜——配料——混料—— 鋪料 ——浸漬—排除缺陷——成型——冷卻——固化——牽引——切邊——切斷——除塵——檢驗——成品
2.2 產品介紹
夾層玻璃生產線主要包括預壓生產線和高壓釜系統(tǒng)，預壓生產線主要包括清洗機、平壓機（又稱輥壓機）、行走吸盤、電動合片臺、膠片架。清洗機的選購最主要要看它是否能夠洗得干凈，而且要看它能否吹得干，尤其是看它玻璃尾部縱面是否吹得干。當然，隨著鍍膜玻璃在夾層玻璃使用越來越多，對清洗機提出了新的要求，就是新的刷輥要不傷害膜層。好的清洗機為了防止生銹多采用不銹鋼材料，同時有便于維修的升降系統(tǒng)。風刀的設計也很有講究。
行走吸盤、電動合片臺、膠片架主要看其外觀和機械性能，好的合片系統(tǒng)不僅吸得牢而且定位準確，外觀也很漂亮。
預壓生產線中最重要的設備要數(shù)平壓機。平壓機的性能如何決定了夾層玻璃成品率的高低。平壓機的主要作用是排氣和初步熱合，排氣有兩次排氣也有一次排氣的。加熱有兩段加熱也有三段加熱。最是選用兩次排氣和三段加熱的。好的平壓機不僅壓片速度快而且壓出來的玻璃排氣好封邊牢粘合均勻，呈現(xiàn)均勻朦朧透明狀，玻璃表面溫度一般保持在65度上下。選購平壓機要對機器的保溫性能、機械傳動裝置和厚度調整系統(tǒng)以及氣缸的壓力大小都要仔細考察。
3、 系統(tǒng)硬件設計
3.1 硬件配置
玻璃鋼瓦成型機的系統(tǒng)硬件由永宏1臺FBs-PLC作為主控制器、7臺變頻器作為設備的動力和執(zhí)行機構，同時通過永宏FBs-CB55通訊板，利用Modbus協(xié)議將整個系統(tǒng)串聯(lián)起來，實現(xiàn)設備的整體性；再有一些外部設備（包括氣動機構、按鈕、指示燈和蜂鳴器等）組成。玻璃鋼瓦成型機系統(tǒng)硬件清單如表。
4、系統(tǒng)軟件設計
4.1 PLC功能、指令應用
4.1.1 高速計數(shù)功能
主機FBs-PLC具備4個100kHz的硬件高速計數(shù)器（HHSC）和4個頻率總和為5kHz的軟件高速計數(shù)器（SHSC），無需另加高速計數(shù)模塊即可滿足系統(tǒng)需求。軟件高速計數(shù)器支持U/D,P/R,A/B三種計數(shù)模式，硬件高速計數(shù)器更是支持U/D＊2， P/R＊2, A/B＊2，A/B＊3, A/B＊4，共計8種計數(shù)模式。4.1.2 永宏PLC 的高速中斷
永宏 FBs-PLC有多大42個中斷，所謂中斷是指PLC 在平常按照順序執(zhí)行的掃描循環(huán)中， 當有需要立即反應的需求發(fā)生時，馬上對CPU 發(fā)出中斷要求（ Interrupt Request）；CPU 在收到中斷要求后，立即停止其正?執(zhí)行的掃描工作， 優(yōu)先地去執(zhí)行該中斷要求所指定的服務工作； 等該服務工作完成后， 再回到剛才被中斷的地方（ 稱為中斷返回： Return from Interrupt， 簡稱RTI）， 繼續(xù)執(zhí)行未完成的掃描工作。
根據(jù)玻璃鋼瓦成型機設備工藝要求，設備的切斷機構由于需要與前段的撒絲機構相結合，避免因掃描周期的延時導致的切割長短不一，因此采用編碼器定長中斷實現(xiàn)高速響應以及計數(shù)的準確；4.1.3 永宏PLC與變頻器Modbus通訊
FUN150（M-BUS）指令提供永宏PLC(主站)通過Port 1、2、3 或4 以ModBus 通訊協(xié)議與具有該通訊協(xié)議的智能型外圍(仆站)聯(lián)機。一個通訊端口可經由RS-485 接口最多與247 臺仆站聯(lián)機互享數(shù)據(jù)。被 FUN150 指定使用的通訊端口就是該ModBus 網絡的主站。利用程序書寫方式或填表格方式來規(guī)劃數(shù)據(jù)流控制；即要從哪一臺仆站讀取何種數(shù)據(jù)存放到主站(PLC)，或從主站(PLC)要寫何種數(shù)據(jù)至仆站，僅需利用七個緩存器來定義，每七個緩存器定義一次傳輸交易。從而實現(xiàn)與變頻器的通訊控制；

5、簡述玻璃鋼瓦的用途
當前玻璃鋼瓦是社會常用的建筑材料之一，在社會的各個領域都有其用途。進入21世紀，根據(jù)玻璃鋼瓦的良好的透波性，這個方面的性能，隨著手機通訊的廣泛流行，玻璃鋼瓦廣泛被應用于制造2G和3G天線外罩，玻璃鋼瓦以其良好的可成形性能，外觀的可美化性，起到了很好的小區(qū)美化作用，這方面的產品有方柱線罩，仿真石等。
應用領域：透明產品：大型層面采光，如工業(yè)廠房、大型庫房、大型超市、體育場館、大型集貿市場；還有比如說農業(yè)種植所用的溫室廠房，如水產養(yǎng)殖業(yè)、花卉苗圃業(yè)、蔬菜種植業(yè)、可大大提高動、植物的產量。在一些特殊的行業(yè)當中，玻璃鋼瓦也可以用來做特殊道具，既方便又快捷，而且可以節(jié)省不少的成本。并且可以仿制出很多種材料效果，所以才會在生活應用當中受到人們的歡迎。
在目前一些大中型的化工廠當中也采用酚醛樹脂材料所做的玻璃鋼瓦代替不銹鋼做各種耐腐蝕設備，從而大大的延長了設備壽命。玻璃鋼瓦無磁性，不阻擋電磁波通過。用它來做導彈的雷達罩，就好比給導彈戴上了一副防護眼鏡，既不阻擋雷達的“視線”，又起到防護作用。現(xiàn)在，許多導彈和地面雷達站的雷達罩都是玻璃鋼瓦制造的。
在今天，玻璃鋼瓦也被大量應用在人們的生活方面，由于它的某些特殊品種仍能保留許多玻璃的優(yōu)點，如透明性 ，于是人們用它作為窗戶玻璃，既能遮擋陽光中的紫外線，又能使居室明亮。人們還把它用來制作各種堅固耐用的生活日常用品。如浴具、廚房用具、梳洗用具等。
6、結論（實施結果）
通過現(xiàn)場調試，玻璃鋼瓦成型機系統(tǒng)運行穩(wěn)定，控制界面操作簡便，機組之間通訊快速，操作低延時，大大提高了設備的穩(wěn)定性和可靠性。同時，同時根據(jù)源程序又加以修改，設計了追切式成型機、氣缸推進式成型機、以及槽型成型機等設備；從而高性價比的永宏PLC在玻璃鋼瓦成型機上得到了很好的應用。