摘要：本文主要介紹了利用觸摸屏和PLC實現對橫切機的伺服控制，通過對橫切機控制系統的研究，聯系系統實際的應用背景，制定了橫切機控制系統的實現方案。該系統采用二級控制結構，觸摸屏負責接受用戶界面及訂單管理任務。下位機采用臺達PLC作為控制系統，用來接收觸摸屏發來的加工任務和調試指令，控制KEB變頻器完成加工任務。

關鍵詞：觸摸屏；PLC；變頻器；伺服控制

  LU Qing

College of Automation Engineering, Qingdao University, Qingdao, 266071

Abstract: This paper mainly gives the method of using HMI and PLC to control horizontal cutter machine, through the research of the control system of horizontal cutter machine and combined with the practical background. This system adopted two level control structures; touch screen is responsible for user interface (UI) and the task of order form management. And the lower machine is Delta PLC control system which is used to receive the information like the task of processing and debug command from the touch screen and drive the KEB frequency inverter to complete the task of processing.

Key Words: Touch Screen; PLC; Frequency Inverter; Server Control

       現在橫切機已經廣泛的應用到包裝行業，但是橫切機的控制部分要滿足非?？量痰囊螅纫獙崿F精確的裁切長度又要滿足很高的裁切速度，其難點在于當紙板處于高速運動狀態，切刀的動態控制需要極高的運算速度和極高的跟蹤性能。傳統的變頻器控制方式主要有兩種：一是通過變頻器的操作面板來控制，二是通過變頻器的控制端子控制。這兩種方式的變頻器參數監測都是通過指針式儀器儀表進行各項運行參數的讀取，而在這兩種控制方式中控制系統和變頻器之間信息的交互非常有限，多個參數的讀取依賴過個指針式儀表使系統的體積龐大，線路連接復雜，模擬量輸入信號又存在易受干擾和傳出距離短的問題。

        本文通過對德國KEB公司的飛剪控制系統的研究，探討了通過PLC去控制德國KEB公司的F5變頻器實現橫切的方法?？删幊炭刂破?PLC)的使用可對提高控制系統的可靠性控制精度、增強系統的抗干擾能力等起到重要作用，而觸摸屏的使用則為整個控制系統提供了良好的人機操作界面，因此二者的聯合越來越廣泛的應用于工業生產的各個領域。橫切機在工作時動作繁多，為保證橫切機控制系統的運行并提高其可靠性，采用TouchWin觸摸屏和臺達公司的DVP系列PLC對橫切機的控制系統進行設計。

 

 

 

 

圖1 控制系統結構圖

        該系統采用二級控制結構，觸摸屏負責接受用戶界面及訂單管理任務。下位機采用PLC控制系統，用來接收觸摸屏發來的加工任務和調試指令，控制變頻器完成加工任務，檢查工料和各個按鈕的狀態并執行相應的處理，實時測量切刀位置、紙板長度、紙板進給速度，檢測變頻器參數，實現故障報警等功能。

（1） 觸摸屏：TP采用加拿大TouchWin公司TP系列觸摸屏，它具有RS232/422/485通訊口，可以與近 30 個廠家的PLC通訊，兼容性極強而且還可以和計算機通訊（開放式通訊協議），基于 Windows98/2000/XP 操作平臺下的專用組態軟件，界面友好直觀。在編程軟件中選擇好觸摸屏和PLC型號后，在其系統設定中選擇PLC型號，設置通訊的波特率為 9600bps ；奇偶校驗為偶校驗；數據長度8位；停止位1位；通訊方式RS-232。

（2） PLC：選用臺達DVP-ES系列，編程軟件采用WPLSoft2.09。

（3） 變頻器：采用德國KEB公司F5系列變頻器，該變頻器配備有繼電器輸出和可編程模擬/數字輸入及輸出端，以及可編程軟件輸入/輸出端，它低速時更大的運行轉矩，實現了低速高轉矩的無傳感器矢量控制；負載下穩定的轉速，轉矩突變時具有更快的響應速度；當空載運行時更小的電流消耗及電機發熱，增強了電機發電運行狀態時的機械特性。支持Modbus等多種通信協議。

觸摸屏通過RS232接口與臺達PLC的8針圓形公座相連，連接方式如表1

表1 PLC與觸摸屏連接方式

 

 

 

 

臺達DVP系列PLC通過自帶RS485接口與變頻器相連，連接方式如表2。兩個編碼器與變頻器的兩個SUB-D插座相連。

表2 PLC與KEB變頻器RS485通訊連接方式