一种基于plc的智能塑料软管追剪控制系统的制作方法

本实用新型涉及塑料软管裁切设备技术领域，更具体的说，涉及一种基于plc的智能塑料软管追剪控制系统。

背景技术：

现有的一些塑料软管在进行动态切割的时候多是通过传统控制器，往往速度慢，精度差而且稳定性差。本实用新型提供一种高速裁切而且精度极高的系统。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于plc的智能塑料软管追剪控制系统，以解决现有使用不便问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于plc的智能塑料软管追剪控制系统，包括壳体、控制器、供电模块、报警模块、伺服电机驱动模块、编码器、光电传感器、通讯模块和I/O扩展模块；所述控制器、供电模块、报警模块、伺服电机驱动模块、编码器、光电传感器和通讯模块均设置在壳体内侧；所述供电模块与所述控制器连接用于为所述控制器提供直流电压，所述报警模块与所述控制器连接用于发送警报提醒用户；所述控制器与所述伺服电机驱动模块连接用于发送脉冲信息号驱动所伺服电机转动；所述光电传感器与所述控制器连接用于原点定位和防止撞机；所述通讯模块与所述的控制器连接用于与外界进行通讯、供用户操作、故障查看以及参数编辑等功能；所述控制器与所述编码器连接用于检测软管的位置和速度的变化；所述I/O扩展模块与所述控制器相连接用于扩展控制器的I/O口；所述控制器采用LX3N1PG控制器。

优选地，所述光电传感器与所述控制器之间设有光电信号转换模块，用于将所光电传感器输出的电平通过光耦EL357转换成TTL电平发给所述控制器，控制器再将数字滤波转换成数字量后，然后在程序里面进行逻辑处理。

优选地，所述通讯模块包括人机界面和RS232通讯接口；所述人机界面与所述控制器连接用于与上位机交互进行程序更新；所述RS232通讯接口与所述控制器连接用于用户操作、参数修改、故障查修、配方存储，所述人机界面与所述控制器之间通过RS485通讯接口进行交互。

优选地，所述编码器与所述控制器之间设有编码器信号处理模块，用于将所述编码器输出的信息号采集成单片机TTL电平；所述编码器信号处理模块采用高速光耦6N137。

优选地，所述光电传感器设有两个，一个用于机台初始定位，另一个用于防止机台撞到左限位撞到右限位。

优选地，所述壳体顶部有设有指示灯；所述壳体前后部设有端子接头；所述端子设有散热孔。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型最有益的效果是：

1）本实用新型系统用PLC来取代原有的裁切机械，简化机械结构，降低其设备成本，使裁切机在某种程度上实现全自动化，满足客户更 多需求；

2）本实用新型系统配套齐全、功能完善、体积小、维护方便、容易改造、梯形图编 程语言易于客户工程技术人员接受；

3）本实用新型系统用人机界面替代传统的数码管显示，使得操作便捷，并且控制柜上无需开孔以及考虑布置布线的问题。

附图说明

图1为本实用新型智能塑料软管追剪控制系统框架示意图；

图2为本实用新型智能塑料软管追剪控制系统的电路板结构示意图；

图3为本实用新型智能塑料软管追剪控制系统的工艺流程。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示 (诸如上、下、左、右、前、 后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第 二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指 示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方 案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅附图1和附图2所示：一种基于plc的智能塑料软管追剪控制系统，包括壳体、控制器1、供电模块2、报警模块3、伺服电机驱动模块4、编码器、光电传感器、通讯模块和I/O扩展模块8；所述控制器1、供电模块2、报警模块3、伺服电机驱动模块4、编码器、光电传感器和通讯模块均设置在壳体内侧；所述供电模块2与所述控制器1连接用于为所述控制器1提供直流电压，所述报警模块3与所述控制器1连接用于发送警报提醒用户；所述控制器1与所述伺服电机驱动模块4连接用于发送脉冲信息号驱动所伺服电机转动；丝杠左侧装着两个并排的光电传感器，用于机台初始定位，最左边的光电传感器防止机台撞到左限位，最右边的光电传感器防止机台撞到右限位;所述通讯模块提供丰富的MODBUS地址，可以与外界通讯，供用户操作，故障查看，参数编辑；所述控制器1采用两路6N137高速输入电路，可以连接外部编码器，用于检测软管的高速变化，例如位置和速度，而且精度极高；所述I/O扩展模块8与所述控制器1相连接用于扩展控制器1的I/O口；所述控制器1采用LX3N1PG控制器。

其中供电模块2：DC24V经过防反接二极管，在经过LM2576-5.0转成DC5V，其中DC24V和DC5V都有接大容量高频滤波电容，可以使电源更稳定。DC5V经过ams1117-3.3变成3.3V，其中3.3V供给MCU使用，DC5V给芯片供电，其中5V最大驱动电流1A，3.3V最大驱动电路200ma。

报警模块3：PLC普通输出驱动一个继电器，继电器中转驱动一个AC220V的蜂鸣器，一旦有异常发生，蜂鸣器将大声鸣叫，引发操作者过来维护，带异常解除后，蜂鸣器将停止鸣叫

伺服电机驱动模块4：所述伺服电机驱动模块4包括伺服电机和伺服电机驱动器。所述可编程逻辑控制器1通过脉冲输出端和方向控制端来控制伺服电机驱动。具体的，脉冲输出端连接伺服电机驱动器的PUL端，方向控制端连接DIR端。通过可编程逻辑控制器发出的脉冲信号驱动伺服电机转动，伺服电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，伺服电机的转速与脉冲信号的频率成正比，通过控制脉冲信号的频率来控制电机转动的速度，从而达到调速的目的。控制脉冲信号的数量，可以对步进电机实现精确定位。持续给定脉冲信号，伺服电机持续运转，完成上料及裁切等功能。

光电传感器模块：所述模块包括安装在机台上的3个光电传感器，PLC输入公共端接DC24V，普通输入点接光电传感器信号，PLC将每隔一定时间采集传感器信号，并过滤掉异常信号，然后在最终逻辑处理。

通讯模块：RS232采用MAX3232+ADUM1201构成,其中RS电平到DB9之间串联电阻防止短接，且RS电平到地之间接一个P6KE18CA防止超压，且ADUM1201相对于传统的光耦具有很好的隔离作用，RS485采用MAX485+ADUM1201，其中RS电平到DB9之间串联电阻防止短接，且RS电平到地之间接一个P6KE06CA防止超压。

RS-232为全双工工作模式，其波特率默认为38400，8、N、1，RS485为半双工工作模式，其波特率默认为9600，8、N、1。

I/O扩展模块8:丰富的IO口，且驱动能力非常强，能达到500ma，方便用户驱动一些外部设备例如驱动电磁阀、继电器等等，也可以接入一些外部设备的信号，例如送料机构的启停状态、故障信号。

进一步地，所述光电传感器与所述控制器1之间设有光电信号转换模块6，用于将所光电传感器输出的24V电平通过光耦EL357转换成TTL电平发给控制器，控制器1经过数字滤波转换成数字量后，然后在程序里面进行逻辑处理。

进一步地，所述通讯模块包括人机界面和RS232通讯接口9；所述人机界面与所述控制器连接用于与上位机交互进行程序更新；所述RS232通讯接口9与所述控制器1连接用于用户操作、参数修改、故障查修、配方存储，所述人机界面与所述控制器1之间通过RS485通讯接口进行交互。

进一步地，所述编码器与所述控制器1之间设有编码器信号处理模块5，用于将所述编码器输出的信息号采集成单片机TTL电平；所述编码器信号处理模块5采用高速光耦6N137。

进一步地，所述壳体顶部有设有指示灯；所述壳体前后部设有端子接头；所述端子设有散热孔。

综上所述：本实用新型系统用PLC来取代原有的裁切机械，简化机械结构，降低其设备成本，使裁切机在某种程度上实现全自动化，满足客户更 多需求；本实用新型系统配套齐全、功能完善、体积小、维护方便、容易改造、梯形图编 程语言易于客户工程技术人员接受；本实用新型系统用人机界面替代传统的数码管显示，使得操作便捷，并且控制柜上无需开孔以及考虑布置布线的问题。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批权利要求保护范围之内。