在很多代工廠都使用自動化設(shè)備代替工人以降低成本，其中自動化設(shè)備上選用的控制系統(tǒng)在很大程度上決定生產(chǎn)效率，同時(shí)也影響著設(shè)備的成本。本文以東莞某代工廠自己設(shè)計(jì)的小型貼片機(jī)為例，介紹研控自動化公司的PMC400控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

一、貼片機(jī)

客戶的貼片機(jī)用來向PCB上安放電阻和霍爾元件，要求定位精度為0.01毫米，其機(jī)械結(jié)構(gòu)為三軸垂直絲桿平臺，X、Y和Z軸用來定位料夾、校正點(diǎn)、PCB焊盤，另外還有一個(gè)電機(jī)U軸，通過同步帶和吸槍相連，用來旋轉(zhuǎn)變換電阻和霍爾元件的角度以和PCB工位保持一致。四個(gè)軸都選用步進(jìn)電機(jī)，選擇高細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動器，以滿足定位精度要求。

取料夾由氣缸控制，氣缸動作一次有一個(gè)料放到取料點(diǎn)；校正夾由氣缸控制，氣缸動作時(shí)校正夾兩個(gè)活塊會夾到一起，校準(zhǔn)電阻或霍爾元件的角度；吸槍由氣缸控制，靠吸氣負(fù)壓把電阻或霍爾元件吸起，到達(dá)工位時(shí)氣缸動作，停止吸氣，電阻或霍爾元件被放到工位上。每個(gè)氣缸都可以使用一個(gè)控制器輸出口控制。

一個(gè)完整工序流程如下：定位到取料夾→取料夾IO口動作→吸槍IO口動作（取霍爾元件）→旋轉(zhuǎn)90度→定位到校正夾→校正夾IO口動作（校正角度）→校正夾IO口動作（校正夾活塊回位）→等待感應(yīng)開關(guān)輸入（PCB板安放到工作臺感應(yīng)開關(guān)才有輸入）→定位到PCB工位→吸槍IO口動作（放料）→定位到取料夾→吸槍IO口動作（取電阻）→定位到校正夾→校正夾IO口動作（校正角度）→校正夾IO口動作（校正夾活塊回位）→旋轉(zhuǎn)90度→定位到PCB工位→吸槍IO口動作（放料）。

二、控制系統(tǒng)選型

根據(jù)客戶的需求，控制器選用PMC400控制器，PMC400是用戶可編程四軸控制器，可以實(shí)現(xiàn)單軸運(yùn)動、直線、圓弧插補(bǔ)和多軸聯(lián)動，最大輸出脈沖頻率250KHz，16路通用輸入口，8路通用輸出口，8個(gè)限位點(diǎn)輸入口，一個(gè)緊急停止輸入口，4組脈沖輸出口。

PMC400控制器向用戶提供一套編程指令，可以編程實(shí)現(xiàn)參數(shù)讀取、速度設(shè)置、單軸、直線、圓弧插補(bǔ)運(yùn)動、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、IO口檢測等功能。提供專用編程環(huán)境軟件，實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)上編程，程序編譯好后通過RS232下載到控制器。

PMC400控制器編程環(huán)境

使用PMC400控制器的4組脈沖輸出口控制4個(gè)軸的點(diǎn)機(jī)，3個(gè)通用輸出口分別控制取料夾氣缸、校正夾氣缸和吸槍氣缸，1個(gè)通用輸入口檢測開始按鈕輸入，1個(gè)通用輸入口檢測暫停按鈕輸入，1個(gè)通用輸出口連接信號燈。

三、程序?qū)崿F(xiàn)

這里以復(fù)位模塊說明程序?qū)崿F(xiàn)。

reset:                       //復(fù)位子程序

speed 0,2000,20,10000,20,200   //設(shè)置x軸開始速度、加速度、最高速度、減速度、結(jié)束速度

speed 1,2000,20,10000,20,200   //設(shè)置y軸開始速度、加速度、最高速度、減速度、結(jié)束速度

speed 2,2000,20,10000,20,200   //設(shè)置z軸開始速度、加速度、最高速度、減速度、結(jié)束速度

speed 3,2000,20,10000,20,200   //設(shè)置u軸開始速度、加速度、最高速度、減速度、結(jié)束速度

drvid 0,-9999999              //x軸回硬件限位點(diǎn)

drvid 1,-9999999                    //y軸回硬件限位點(diǎn)

drvid 2,-9999999                     //z軸回硬件限位點(diǎn)

drvid 3,-9999999                     //u軸回硬件限位點(diǎn)

o1:jb o1,m190                 //等待x回限位點(diǎn)

o2:jb o2,m192                                 //等待y回限位點(diǎn)

o3:jb o3,m193                                 //等待z回限位點(diǎn)

o4:jb o4,m194                                 //等待u回限位點(diǎn)

speed 0,1000,10,10000,10,1000

speed 1,1000,10,10000,10,1000

speed 2,1000,10,10000,10,1000

speed 3,1000,10,5000,10,1000

drvim 0,s50                    //x軸到達(dá)原點(diǎn)

drvim 1,s51                               //y軸到達(dá)原點(diǎn)

drvim 2,s52                               //z軸到達(dá)原點(diǎn)

drvim 3,s53                               //u軸到達(dá)原點(diǎn)

wait 0                                       //等待x軸到達(dá)原點(diǎn)

wait 1                                       //等待y軸到達(dá)原點(diǎn)

wait 2                                       //等待z軸到達(dá)原點(diǎn)

wait 3                                       //等待u軸到達(dá)原點(diǎn)#p#分頁標(biāo)題#e#

setc                           //坐標(biāo)清零

ret                            //結(jié)束

其中s50、s51、s52、s53分別為x、y、z、u軸的原點(diǎn)距離硬件限位點(diǎn)的長度(單位為脈沖)，可以在控制器控制面板設(shè)置變量值。全部程序只有200余行代碼，使用了40多個(gè)變量作為參數(shù)。

控制器參數(shù)設(shè)置控制面板

四、系統(tǒng)調(diào)試

       程序完成之后通過調(diào)試更改首先確認(rèn)貼片機(jī)的動作正常，之后設(shè)置元件位置坐標(biāo)等參數(shù)值。設(shè)置坐標(biāo)參數(shù)時(shí)，可以手動把吸槍移動到目標(biāo)點(diǎn)，在控制器LCD屏上讀出坐標(biāo)參數(shù)，并在控制面板設(shè)置對應(yīng)變量為該值。如果知道目標(biāo)點(diǎn)相對原點(diǎn)的坐標(biāo)，也可以直接使用脈沖當(dāng)量換算出目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，并設(shè)置相應(yīng)變量值。

五、總結(jié)

    PMC400運(yùn)動控制器資源豐富，編程方便靈活，參數(shù)設(shè)置方便，相對PLC+觸摸屏等控制系統(tǒng)具有成本低、系統(tǒng)靈活等特點(diǎn)，特別用做適合中小型自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)。