專利名稱：不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置，屬自動控制技術。
背景技術：
多年以來，不銹鋼表面標識一直采用人工操作的方式，但這種方式存在諸多缺點 一是手工完成時由于油漆濃度變化和操作人員的個體差別，容易造成標識噴字不清楚或產品標識錯誤，不但給企業物流管理帶來不便，而且也給用戶檢驗和加工造成一系列的麻煩， 影響產品形象。二是噴字油漆中含有各種有毒氣氣體，人呼吸后影響人的身體健康，還污染環境。三是由于鋼板生產節奏快，人工噴號速度慢，制約了整個生產線的生產速度。而國外的鋼板表面字符噴印裝備又價格昂貴。
發明內容
本發明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種改善不銹鋼表面標識質量、提高噴印效率的不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置。本發明包括上位機、PLC、光電轉換器、編碼器、串行轉換器和商用噴碼機；上位機為工控機，其內部安裝了一塊支持RS232-RS422通訊的串行通信卡，PLC為松下FP0-C16T， 光電傳感器為SICK公司生產的型號為(XD-11N*反射式光電傳感器，編碼器為NIDEC生產的0VW2-25-2MHC型編碼器。為延長信號的傳輸距離，在通信線路中安裝了一個RS422串行轉換器。商用噴碼機采用LINX6800。編碼器的電源接口、光電傳感器的電源接口、商用噴碼機串口第2針以及PLC的COM 口和+24v端子連接著開關電源的+24V。編碼器的GND接口、光電傳感器的COM接口、PLC的GND端子連接著開關電源的GND。編碼器的高速脈沖接口 SIGA、SIGB分別連接著PLC的X0、X1端子。光電轉換器包括用于檢測鋼板到位情況的1# 光電傳感器和觸發噴印情況的姊光電傳感器，兩個傳感器分別安裝在生產線輥道上不同的位置，直線距離為1. 5m。1#光電傳感器和2#光電傳感器的信號輸出接口分別連接著PLC 的)(5、X7兩個端子。商用噴碼機的串口第8針連接著PLC的XO端子，商用噴碼機的串口第 6針連接PLC的Y2端子，在商用噴碼機連接PLC —端的線路中安裝了限流二極管IN4148， 用來保護電路。商用噴碼機和上位機之間采用RS422串行通信方式，兩者距離有120m。商用噴碼機一邊的端子RX+、RX-> TX+、TX-、G分別連接上位機的TX+、TX-、RX+、RX-、G。由于PLC本身支持串行通信(通訊方式為RS23》，為延長通訊距離，在通訊線路上增加了 RS233-RS422 串行轉換器。PLC —端的RX、TX、G分別連接著RS233-RS422串行轉換器RS232端的TX、RX、 G0 RS233-RS422串行轉換器RS422端的RX+、RX-、TX+、TX-、G分別連接著上位機的TX+、 TX-、RX+、RX-、G0本發明通過PLC來控制上位機何時向商用噴碼機發送鋼板的基本信息數據，在現場合適的位置安裝1#光電傳感器；當鋼板通過商用噴碼機噴頭正下方適當位置時，姊光電傳感器檢測到鋼板后便向PLC發出信號，PLC向商用噴碼機發出觸發噴印信號，商用噴碼機便開始噴印。安裝編碼器用于鋼板長度檢測。由于PLC、噴碼機、上位機之間的數據是通過串行端口進行數據交換的，需要在通訊線路中使用串行轉換裝置進行數據的傳輸；另外，上位機還用于鋼板基本信息錄入。當鋼板進入到1#光電傳感器檢測位置時，傳感器檢測到鋼板，并向PLC發出信號， PLC向上位機發出鋼板到位信號，限制上位機繼續向商用噴碼機發送鋼板的基本信息；當鋼板被姊光電傳感器檢測到時，便向PLC發出噴印資料位置計算信號，PLC將編碼器中相應的數據寄存器清空，編碼器開始工作。當編碼器的值大于PLC的計算值時，PLC向商用噴碼機發出噴印觸發信號，商用噴碼機開始噴印。噴印完畢后，等待下一塊鋼板的到來。連接計算機自動控制系統便可實現全自動控制，根據鋼板的規格及標定值進行設計噴印位置的設定。本發明適用于不銹鋼鋼板表面標識控制，也可以推廣到其它領域。采用本發明裝置后，不銹鋼表面標識質量大為提高，可滿足不同用戶對鋼板標識的需求。節省鋼板標識時間，提高噴印效率，減少人工勞動強度，節約投資。
圖1為本發明系統構成框圖。圖2為本發明系統電路圖。
具體實施例方式為使系統運行穩定，利用UPS作為系統的電源保證。由于松下FP0-C16這種PLC 和商用噴碼機本身只支持串行通訊，因而它們之間的通訊采取了串行通訊的工作方式。為延長通訊距離，在通訊線路中安裝RS422串行轉換器。鋼板基本資料的噴印位置根據鋼板長度的不同而變化，噴印位置的給定值是通過PLC計算所得，它能根據鋼板長度信息的變化被及時的調整。本系統中光電傳感器完成兩種功能預噴射觸發(既1#光電傳感器，用于限制上位機向商用噴碼機數據)；噴射觸發(既姊光電傳感器，用來檢測鋼板是否到達商用噴碼機噴頭正下方)。為防止鋼板將光電傳感器撞壞，光電傳感器盡量安裝到生產線輥道下方， 使用時需要調整光電傳感器的高度。編碼器來測量鋼板通過噴頭正下方的距離，以確定商用噴碼機噴印的具體位置必須和生產線輥道運行一致。系統工作過程描述操作人員將鋼板基本數據錄入上位機并確認無誤后，噴印的基本設置參數和噴印內容通過通訊電纜傳輸到商用噴碼機中。當鋼板通過輥道輸送到1# 光電傳感器上方時，PLC檢測到鋼板到位并且向上位機發出信號。上位機接收到此信號后， 停止向商用噴碼機發送數據。PLC通過邏輯分析和判斷，計算出鋼板基本信息資料在鋼板上被噴印的確切位置。當鋼板被輥道輸送到姊光電傳感器上方時，固定在生產線輥道上的編碼器隨著鋼板的移動開始工作。編碼器測定出鋼板已經移動到合適的位置后，PLC向商用噴碼機發出觸發信號，商用噴碼機開始工作。噴印完成后，PLC內部的數據寄存器將必要的參數保存起來，等待下次噴印觸發信號的到來，如此循環，實現整個噴印過程。
權利要求
1.一種不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置，其特征是包括上位機、PLC、光電轉換器、編碼器、串行轉換器和商用噴碼機；上位機為工控機，其內部安裝了一塊支持RS232-RS422通訊的串行通信卡；在通信線路中安裝一個RS422串行轉換器；編碼器的電源接口、光電傳感器的電源接口、商用噴碼機串口第2針以及PLC的COM 口和+24v端子連接開關電源的+24V ； 編碼器的GND接口、光電傳感器的COM接口、PLC的GND端子連接開關電源的GND ；編碼器的高速脈沖接口 SIGA、SIGB分別連接PLC的X0、X1端子；光電轉換器包括用于檢測鋼板到位情況的1#光電傳感器和觸發噴印情況的2#光電傳感器，兩個傳感器分別安裝在生產線輥道上不同位置；1#光電傳感器和2#光電傳感器的信號輸出接口分別連接PLC的X5、X7兩個端子；商用噴碼機的串口第8針連接PLC的XO端子，串口第6針連接PLC的Y2端子，在商用噴碼機連接PLC—端的線路中安裝用來保護電路的限流二極管IN4148 ；商用噴碼機和上位機之間采用RS422串行通信方式，商用噴碼機一邊的端子RX+、RX-、TX+、TX-、G分別連接上位機的TX+、TX-、RX+、RX-、G ；在通訊線路上增加RS233-RS422串行轉換器；PLC —端的RX、TX、G分別連接RS233-RS422串行轉換器RS232端的TX、RX、G ；RS233-RS422串行轉換器 RS422 端的 RX+、RX-、TX+、TX-、G 分別連接上位機的 TX+、TX-、RX+、RX-、G。
2.如權利要求1所述的不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置，其特征是PLC為松下 FPO-C 16T，編碼器為NIDEC生產的0VW2-25-2MHC型編碼器，光電傳感器為SICK公司生產的CXD-11N*反射式光電傳感器，商用噴碼機采用LINX6800。
3.如權利要求1所述的不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置，其特征是1#光電傳感器和姊光電傳感器的直線距離為1. 5m。
全文摘要
一種不銹鋼鋼板表面字符噴印控制裝置，其目的是改善不銹鋼表面標識質量，提高噴印效率；本發明包括上位機、PLC、光電轉換器、編碼器、串行轉換器、商用噴碼機；上位機為工控機，其內部安裝了一塊支持RS232-RS422通訊的串行通信卡；在通信線路中安裝一個RS422串行轉換器；編碼器的電源接口、光電傳感器的電源接口、商用噴碼機串口第2針以及PLC的COM口和+24v端子連接開關電源的+24V；編碼器的GND接口、光電傳感器的COM接口、PLC的GND端子連接開關電源的GND；編碼器的高速脈沖接口SIGA、SIGB分別連接PLC的X0、X1端子；商用噴碼機的串口第8針連接PLC的X0端子，串口第6針連接PLC的Y2端子；商用噴碼機和上位機之間采用RS422串行通信方式。
文檔編號B41J2/01GK102166890SQ2010105998
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者張俊杰, 張衛 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司