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，同時也影響著設(shè)備的成本。本文以東莞某代工廠自己設(shè)計的小型貼片機為例，介紹研控自動化公司的PMC400控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

一、貼片機

客戶的貼片機用來向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、PCB焊盤，另外還有一個電機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。四個軸都選用步進電機，選擇高細分步進驅(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料放到取料點；校正夾由氣缸控制，氣缸動作時校正夾兩個活塊會夾到一起，校準電阻或霍爾元件的角度；吸槍由氣缸控制，靠吸氣負壓把電阻或霍爾元件吸起，到達工位時氣缸動作，停止吸氣，電阻或霍爾元件被放到工位上。每個氣缸都可以使用一個控制器輸出口控制。

一個完整工序流程如下：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，可以實現(xiàn)單軸運動、直線、圓弧插補和多軸聯(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個限位點輸入口，一個緊急停止輸入口，4組脈沖輸出口。

PMC400控制器向用戶提供一套編程指令，可以編程實現(xiàn)參數(shù)讀取、速度設(shè)置、單軸、直線、圓弧插補運動、算術(shù)運算、邏輯運算、IO口檢測等功能。提供專用編程環(huán)境軟件，實現(xiàn)在PC機上編程，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個軸的點機，3個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個通用輸入口檢測開始按鈕輸入，1個通用輸入口檢測暫停按鈕輸入，1個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

drvid 1,-9999999 //y軸回硬件限位點

drvid 2,-9999999 //z軸回硬件限位點

drvid 3,-9999999 //u軸回硬件限位點

o1:jb o1,m190 //等待x回限位點

o2:jb o2,m192 //等待y回限位點

o3:jb o3,m193 //等待z回限位點

o4:jb o4,m194 //等待u回限位點

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軸到達原點

drvim 1,s51 //y軸到達原點

drvim 2,s52 //z軸到達原點

drvim 3,s53 //u軸到達原點

wait 0 //等待x軸到達原點

wait 1 //等待y軸到達原點

wait 2 //等待z軸到達原點

wait 3 //等待u軸到達原點

setc //坐標清零

ret //結(jié)束

其中s50、s51、s52、s53分別為x、y、z、u軸的原點距離硬件限位點的長度(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)試更改首先確認貼片機的動作正常，之后設(shè)置元件位置坐標等參數(shù)值。設(shè)置坐標參數(shù)時，可以手動把吸槍移動到目標點，在控制器LCD屏上讀出坐標參數(shù)，并在控制面板設(shè)置對應(yīng)變量為該值。如果知道目標點相對原點的坐標，也可以直接使用脈沖當量換算出目標點的坐標，并設(shè)置相應(yīng)變量值。

五、總結(jié)

PMC400運動控制器資源豐富，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，特別用做適合中小型自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)。