永宏PLC在玻璃钢瓦成型机上的应用

1、 行业介绍
玻璃钢瓦成型机，又称采光瓦生产线、FRP板材连续化自动生产线；玻璃钢的基本性能主要取决于其两大组分和它们之间的结合，即玻璃纤维、热固性树脂或热塑性树脂、纤维和树脂间的间面。使用最广泛的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。此外还有环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂，以及某些特种用途的树脂（如有机硅、聚酞亚胺、苯并咪唑等）。由热固性树脂制成的玻璃钢俗称热固性玻璃钢。把不同树脂和各种玻璃纤维制品复合，就可制成各种不同性能的玻璃钢制品。用玻璃纤维增强热塑性树脂称为热塑性玻璃钢。常用的热塑性树脂有聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯、饱和树脂、丙烯氰一丁二烯一苯乙烯（ABS)树脂等。我国目前大量生产的是热固性玻璃钢。常用的玻璃纤维制品有无碱、中碱的玻璃纤维布、无碱、中碱的无捻玻璃纤维布（方格布），无碱、中碱的无捻玻璃纤维纱等。
玻璃钢集中了玻璃纤维及合成树脂的特性，具有质量轻、强度高、耐学腐蚀、电绝缘性好，透过电磁波、隔音、减震和耐瞬时高温烧蚀等特点。因此，玻璃钢己经成为国防和国民经济建设中不可缺少的重要材料之一。
玻璃钢瓦（板）产品被广泛用于工业厂房、仓库、温室、车站、码头、航空港、体育建筑、商业建筑、钢结构等诸多采光领域。因此对玻璃钢瓦成型机的需求也是日益提高。

2、 系统设计方案
2.1 方案背景
玻璃钢瓦成型机目前市场上使用的控制系统方案为PLC+HMI+变频器或者单片机+文本；其中PLC使用最多的品牌是台达、丰炜和欧姆龙；HMI使用最多的品牌是昆仑通态和显控。由于现场使用永宏FBs-PLC对系统进行升级，将以前的两台PLC整合到一个PLC里面，利用永宏PLC丰富的通讯扩展，使整套机组前后控制更加流畅、简便；大大降低了成本，而且提高了生产效率；
系统方案
控制器
操作界面
动力系统
方案1
单片机
文本
普通电机
方案2
台达PLC
昆仑通态HMI
台达变频器
方案3
丰炜PLC
显控HMI
伟创变频器
方案4
欧姆龙PLC
欧姆龙HMI
欧姆龙
方案5
永宏PLC
永宏HMI
永宏变频器
工艺流程： 封闭式输料——沉静——配料——混料—— 铺料 ——浸渍—排除缺陷——成型——冷却——固化——牵引——切边——切断——除尘——检验——成品
2.2 产品介绍
夹层玻璃生产线主要包括预压生产线和高压釜系统，预压生产线主要包括清洗机、平压机（又称辊压机）、行走吸盘、电动合片台、胶片架。清洗机的选购最主要要看它是否能够洗得干净，而且要看它能否吹得干，尤其是看它玻璃尾部纵面是否吹得干。当然，随着镀膜玻璃在夹层玻璃使用越来越多，对清洗机提出了新的要求，就是新的刷辊要不伤害膜层。好的清洗机为了防止生锈多采用不锈钢材料，同时有便于维修的升降系统。风刀的设计也很有讲究。
行走吸盘、电动合片台、胶片架主要看其外观和机械性能，好的合片系统不仅吸得牢而且定位准确，外观也很漂亮。
预压生产线中最重要的设备要数平压机。平压机的性能如何决定了夹层玻璃成品率的高低。平压机的主要作用是排气和初步热合，排气有两次排气也有一次排气的。加热有两段加热也有三段加热。最是选用两次排气和三段加热的。好的平压机不仅压片速度快而且压出来的玻璃排气好封边牢粘合均匀，呈现均匀朦胧透明状，玻璃表面温度一般保持在65度上下。选购平压机要对机器的保温性能、机械传动装置和厚度调整系统以及气缸的压力大小都要仔细考察。
3、 系统硬件设计
3.1 硬件配置
玻璃钢瓦成型机的系统硬件由永宏1台FBs-PLC作为主控制器、7台变频器作为设备的动力和执行机构，同时通过永宏FBs-CB55通讯板，利用Modbus协议将整个系统串联起来，实现设备的整体性；再有一些外部设备（包括气动机构、按钮、指示灯和蜂鸣器等）组成。玻璃钢瓦成型机系统硬件清单如表。
4、系统软件设计
4.1 PLC功能、指令应用
4.1.1 高速计数功能
主机FBs-PLC具备4个100kHz的硬件高速计数器（HHSC）和4个频率总和为5kHz的软件高速计数器（SHSC），无需另加高速计数模块即可满足系统需求。软件高速计数器支持U/D,P/R,A/B三种计数模式，硬件高速计数器更是支持U/D＊2， P/R＊2, A/B＊2，A/B＊3, A/B＊4，共计8种计数模式。4.1.2 永宏PLC 的高速中断
永宏 FBs-PLC有多大42个中断，所谓中断是指PLC 在平常按照顺序执行的扫描循环中， 当有需要立即反应的需求发生时，马上对CPU 发出中断要求（ Interrupt Request）；CPU 在收到中断要求后，立即停止其正?执行的扫描工作， 优先地去执行该中断要求所指定的服务工作； 等该服务工作完成后， 再回到刚才被中断的地方（ 称为中断返回： Return from Interrupt， 简称RTI）， 继续执行未完成的扫描工作。
根据玻璃钢瓦成型机设备工艺要求，设备的切断机构由于需要与前段的撒丝机构相结合，避免因扫描周期的延时导致的切割长短不一，因此采用编码器定长中断实现高速响应以及计数的准确；4.1.3 永宏PLC与变频器Modbus通讯
FUN150（M-BUS）指令提供永宏PLC(主站)通过Port 1、2、3 或4 以ModBus 通讯协议与具有该通讯协议的智能型外围(仆站)联机。一个通讯端口可经由RS-485 接口最多与247 台仆站联机互享数据。被 FUN150 指定使用的通讯端口就是该ModBus 网络的主站。利用程序书写方式或填表格方式来规划数据流控制；即要从哪一台仆站读取何种数据存放到主站(PLC)，或从主站(PLC)要写何种数据至仆站，仅需利用七个缓存器来定义，每七个缓存器定义一次传输交易。从而实现与变频器的通讯控制；

5、简述玻璃钢瓦的用途
当前玻璃钢瓦是社会常用的建筑材料之一，在社会的各个领域都有其用途。进入21世纪，根据玻璃钢瓦的良好的透波性，这个方面的性能，随着手机通讯的广泛流行，玻璃钢瓦广泛被应用于制造2G和3G天线外罩，玻璃钢瓦以其良好的可成形性能，外观的可美化性，起到了很好的小区美化作用，这方面的产品有方柱线罩，仿真石等。
应用领域：透明产品：大型层面采光，如工业厂房、大型库房、大型超市、体育场馆、大型集贸市场；还有比如说农业种植所用的温室厂房，如水产养殖业、花卉苗圃业、蔬菜种植业、可大大提高动、植物的产量。在一些特殊的行业当中，玻璃钢瓦也可以用来做特殊道具，既方便又快捷，而且可以节省不少的成本。并且可以仿制出很多种材料效果，所以才会在生活应用当中受到人们的欢迎。
在目前一些大中型的化工厂当中也采用酚醛树脂材料所做的玻璃钢瓦代替不锈钢做各种耐腐蚀设备，从而大大的延长了设备寿命。玻璃钢瓦无磁性，不阻挡电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩，就好比给导弹戴上了一副防护眼镜，既不阻挡雷达的“视线”，又起到防护作用。现在，许多导弹和地面雷达站的雷达罩都是玻璃钢瓦制造的。
在今天，玻璃钢瓦也被大量应用在人们的生活方面，由于它的某些特殊品种仍能保留许多玻璃的优点，如透明性 ，于是人们用它作为窗户玻璃，既能遮挡阳光中的紫外线，又能使居室明亮。人们还把它用来制作各种坚固耐用的生活日常用品。如浴具、厨房用具、梳洗用具等。
6、结论（实施结果）
通过现场调试，玻璃钢瓦成型机系统运行稳定，控制界面操作简便，机组之间通讯快速，操作低延时，大大提高了设备的稳定性和可靠性。同时，同时根据源程序又加以修改，设计了追切式成型机、气缸推进式成型机、以及槽型成型机等设备；从而高性价比的永宏PLC在玻璃钢瓦成型机上得到了很好的应用。