基于CANOPEN的全自动糊盒机解决方案

　　瓦楞纸行业的设备大体分为干部和湿部，之前已经给大家带来了纵切机和堆码机，这都属于干部设备，今天，步科再给大家带来另一干部设备——糊盒机。

　　且看如何让糊盒机shua~shua~的飞起来

　　Kinco工艺简介

　　全自动糊盒机机器构造如下图所示，按段分可以分为：出纸部—预折部—折返部—勾底部—本折部—压着部—输送部。每一段都有两到四块金属板，每块板下方有金属压轮，通过控制各板的位置，使压轮在特定位置处压住纸盒，从而使纸盒在特定位置处折起来并粘合，最后在接纸部送出。

　　Kinco工艺要求

　　1、可以根据不同盒型，自动决定各板的目标位置。

　　2、对于未定义过的盒型，也即用户自定义的盒型，要使机器可以自学习，当机器学习过这种盒型，自动记忆该盒型的相关参数，使得用户再次加工该盒型不必输入任何参数。

　　3、所有盒型参数可以在运行过程中微调，微调后自动存储经过微调后的参数。

　　4、对用户输入的盒型参数可以做合法性检查，当用户输入的参数不合法时，可以给出提示。

　　5、用户调整了传感器位置，系统参数应该可以重新校准。

　　6、运行过程中，设备发生故障，应该可以指明报警发生在设备的哪个部分哪个点。

　　Kinco工艺难点

　　1、根据电眼检测到的出纸频率，自动进行输送速度调节。如下图，由于出纸动作依靠皮带摩擦力实现，因此每张纸盒之间的距离是不均匀的，有时会有很长的距离;如果输送部以固定的速度运行，当距离较长时，就会出现较大的空档，不利于纸盒的压紧和后续的包装环节。

　　2、在高速运行时，进行准确的喷水踢纸输出。如下图，每生产若干个纸盒时，踢纸气缸(或喷水头)要输出一次，在当前纸盒上做一个记号，以便于后续的点数工作。之前这个功能是靠电眼有信号后延时输出来实现的，但由于纸盒来料速度不同，因此这种方法误差较大，不能满足客户需求。

　　3、盒型参数的自动存储与记忆，使用户不必每次都需要输入盒型参数，当用户再次加工此前加工的盒型，用户只需调出对应的盒型参数即可。此外，系统会自动记忆上一次自动计算的结果，不必每一次定位前都要进行盒型参数的推导和计算。

　　Kinco解决办法

　　1、实时修改电子齿轮比以适应不同间距的纸盒来料。如下图，为了保证纸盒经过Master_L0距离后，输送部转速与前一段一致，因此可知主轴移动Master_L0距离的同时，从轴应移动Cam_L0的距离，因此此时电子齿轮比为Cam_L0/Master_L0;后续的纸张在前一张运动的同时也在向前运动，因此后续的电子齿轮比为Cam_L0/Remain_L0;当长时间没有纸盒经过电眼时，电子齿轮比为0，从轴停止运动。

　　2、利用驱动器输出控制喷水踢纸。如下图，我们通过设定位置决定踢纸位置，远比设定时间精确;同时考虑到气动元件动作需要一定时间，因此添加OUT1_Time参数设定驱动器输出时间，即T3，保证气缸弹出;另外，由于系统本身存在延时，因此添加OUT1_pre_time设定延迟时间，即T2。

　　3、与传统的常用做法不同的是，我们并没有把盒型数据存储在HMI的配方数据区，而是采用PLC的掉电保持区存储盒型数据。结合我们PLC软件的优势，在CoDeSys中我们可以使用多维数组和高级的数据结构，通过使用一个三维数组来存储一组盒型配方，如下所示：

　　BOXRecord[Type][SubType][BoxParam]

　　盒型记录 类型 子类型 盒子参数

　　这里，BoxParam是一个盒型参数的结构体，这个结构体包含了特定盒型的相关参数。通过这种方式，可以非常方便的管理盒型参数，也方便查找数据记录。

　　Kinco方案配置

　　我们采用F1作为CANOpen主站，控制给纸、主机、压着变频器，接纸部分是整个系统的难点之一，我们采用内部可编程的ED系列伺服，将电子凸轮功能编写进伺服底层，而其他25个轴的自动定位，我们通过F1控制。系统的整体方案框架如下图所示：

　　Kinco方案优势

　　1、系统采用CANOpen总线，减少了系统接线，节省了硬件成本。

　　2、相比脉冲方案，总线方案可以避开脉冲受干扰的问题。

　　3、使用遵循IEC6113-3标准的CoDeSys编程，支持多维数组，支持自定义数据类型，相比传统的只支持梯形图和功能块图编程的PLC编程体系自由度更大，更受PLC程序员欢迎。

　　4、系统扩展方便，易于后期升级和维护。

　　5、自动计算各轴位置，自动存储并记忆历史数据极大的降低了用户操作设备的难度，增强了设备的易用性。

　　6、接纸部分的电子凸轮功能是系统的一个亮点，我们把电子凸轮功能做进了伺服底层，简化了PLC程序。

　　7、提高了机器的生产效率。

　　一切准备就绪，糊盒机就可以刷刷地工作啦~

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