一、工程概述:
在我國(guó)電子行業(yè)及規(guī)范產(chǎn)品行業(yè)都需要,噴碼,出貨掃描及包裝工藝,其大部分廠家還處人工作業(yè),人工作業(yè)面臨的不僅僅是效率問(wèn)題還有掃描鏈接重掃出錯(cuò)而無(wú)法從良品中找到出錯(cuò)碼制的產(chǎn)品。因此使用全自動(dòng)流水線在大大提高效率的同時(shí)也提高生產(chǎn)質(zhì)量。下面就來(lái)介紹UniMAT產(chǎn)品在整個(gè)自動(dòng)化線上的應(yīng)用。
二、工藝介紹及系統(tǒng)要求
1.工藝:噴碼機(jī)噴碼—掃描槍掃描條碼—PLC識(shí)別條碼信息—存儲(chǔ)—傳送上位機(jī)—出貨掃描—自動(dòng)裝箱
2.硬件部分:多米諾噴碼機(jī)、可進(jìn)行二維碼掃描掃描槍、SIEMENS CPU224、UniMAT擴(kuò)展模塊:UN221-1BL22 (1)、UN222-1BL22(3)、UN232-0HB22(2)、CP243-1 IT、變頻器、工控機(jī)及包裝機(jī)結(jié)構(gòu),對(duì)射光纖及電磁閥 等等;
3.噴碼碼制為34進(jìn)制,噴碼設(shè)備通過(guò)光電反射傳感器感知產(chǎn)品,把噴碼信息傳送噴頭,噴頭通過(guò)高電壓產(chǎn)生電弧,墨汁告訴噴出形成二維碼制;
4.對(duì)條碼的識(shí)別率高,檢測(cè)速度快,可自動(dòng)檢測(cè)各種規(guī)格和大小的條碼;
5.條碼掃描具備網(wǎng)絡(luò)通訊功能,可將一條產(chǎn)線的多套掃描器掃到的條碼信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集電腦,統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)收集;
6.系統(tǒng)提供漏掃報(bào)警,并可接手持條碼掃描設(shè)備補(bǔ)掃條碼;
7.提供條碼自動(dòng)識(shí)別功能,當(dāng)條碼出現(xiàn)時(shí),可自動(dòng)進(jìn)行掃描記錄,不用人為干預(yù);
8.系統(tǒng)適應(yīng)性廣,針對(duì)不同類型條碼、不同安裝方式和安裝位置,要能自動(dòng)適應(yīng)或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整適應(yīng);
9.提供計(jì)算機(jī)上微機(jī)自動(dòng)條碼記錄與管理軟件,將掃描到的信息根據(jù)時(shí)間和類型存儲(chǔ),供生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤和管理;
10.提供網(wǎng)絡(luò)功能,傳輸數(shù)據(jù)到產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi);
11.完成出貨掃描進(jìn)入包裝設(shè)備,包裝效率問(wèn)題。
三、系統(tǒng)配置與功能實(shí)現(xiàn)
1.條碼掃描原理
該系統(tǒng)在物件運(yùn)送的輥道上安裝條碼掃描器,當(dāng)物件通過(guò)時(shí)自動(dòng)識(shí)別物件上的條碼標(biāo)記,從而判斷應(yīng)采取的動(dòng)作。系統(tǒng)根據(jù)讀到的條碼信息,按事先的約定進(jìn)行處理,包括物件要存放的位置、是否放行、非正常情況的報(bào)警等、并和PLC、上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
物件的條碼由條碼掃描器讀入并通過(guò)通訊轉(zhuǎn)換送入PLC的通訊口,我們采用的PLC是S7-200系列的226 PLC。它是西門子公司生產(chǎn)的性能價(jià)格比很高的可編程控制器,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。
PLC采用自由通訊口方式讀取條碼的信息,主要用到3個(gè)寄存器SMB2、SMB3、SMB30。通訊接收字符緩沖器SMB2用于存放在自由口通訊方式下接收到的當(dāng)前字符,它是一個(gè)暫存寄存器,一般應(yīng)在下一步取走其中的內(nèi)容。通訊校驗(yàn)結(jié)果寄存器SMB3,在作自由口通訊時(shí),PLC的通訊接口按由SMB30規(guī)定的奇偶校驗(yàn)方式對(duì)所接受到的信號(hào)作校驗(yàn)。若檢測(cè)到錯(cuò)誤,PLC自動(dòng)把SMB3.0置1,根據(jù)此標(biāo)志位,可決定當(dāng)前信息的取舍,同時(shí)還可在出錯(cuò)的情況下,將此錯(cuò)誤信息發(fā)給對(duì)方,要求重發(fā)。控制字寄存器SMB30用于存儲(chǔ)通訊方式控制字,由用戶寫入,屬于可讀寫的特殊標(biāo)志位寄存器,其格式如下:
上位PC機(jī)與PLC之間通過(guò)一個(gè)RS232/485轉(zhuǎn)換器連接,上位PC機(jī)的監(jiān)控程序采用北京亞控公司的組態(tài)王(Kingview)完成。組態(tài)王是國(guó)內(nèi)使用較多的工控平臺(tái),具有良好的人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)功能。在組態(tài)環(huán)境下,設(shè)計(jì)人員對(duì)PLC進(jìn)行參數(shù)、狀態(tài)、條碼設(shè)定;運(yùn)行環(huán)境以人機(jī)界面的形式對(duì)條碼信息監(jiān)控,對(duì)PLC發(fā)出控制命令,對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)報(bào)表,同時(shí)利用Web功能使系統(tǒng)具有在線監(jiān)控功能,即在上位機(jī)授權(quán)的情況下在任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可遠(yuǎn)程監(jiān)控。限于篇幅,監(jiān)控程序不再詳述。
?。?) 條碼自動(dòng)掃描器:采用工業(yè)級(jí)高精度激光條碼掃描器,條碼適應(yīng)性廣,漏掃率低,帶有豐富的接口功能,是掃描系統(tǒng)的核心設(shè)備;
?。?) 光電開(kāi)關(guān):安裝在PCB 板進(jìn)出掃描區(qū)域的兩端,用于界定條碼掃描器的有效范圍,超過(guò)有效范圍后認(rèn)為掃描過(guò)程結(jié)束;
?。?) 報(bào)警裝置:當(dāng)條碼在掃描范圍內(nèi)沒(méi)有被識(shí)別,觸發(fā)報(bào)警裝置,提示產(chǎn)線人員補(bǔ)掃;
?。?) 手持條碼掃描器:自動(dòng)掃描無(wú)法掃描時(shí)用手持設(shè)備補(bǔ)掃條碼;
?。?) 產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)控制器:和條碼自動(dòng)掃描器建立聯(lián)系,出現(xiàn)漏掃時(shí),自動(dòng)停止產(chǎn)線工作,等待補(bǔ)掃成功后再允許產(chǎn)線工作;
?。?) 總線通訊網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī):產(chǎn)線根據(jù)工位一般配置4-8 個(gè)條碼自動(dòng)掃描器,這些掃描器通過(guò)CAN 總線連接,最終連接到產(chǎn)線計(jì)算機(jī)上,進(jìn)行掃描數(shù)據(jù)采集;
?。?) 條碼數(shù)據(jù)記錄與管理軟件:一方面通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)線的各臺(tái)條碼掃描器通訊,實(shí)時(shí)收集最新的條碼信息,存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中;另一方面將這些信息定時(shí)發(fā)送給企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng),用于全廠級(jí)的生產(chǎn)管理;
?。?) 相關(guān)安裝部件:為保證條碼掃描設(shè)備的正常工作、更換條碼時(shí)調(diào)整方便,設(shè)計(jì)了條碼掃描專用安裝部件,將上述的各設(shè)備組合在一起,保證系統(tǒng)穩(wěn)定正常工作。
四、使用效果分析
該條碼自動(dòng)掃描流水線系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái),已在某大型電子廠安裝50 余條產(chǎn)線,經(jīng)過(guò)2 年的連續(xù)工作,條碼識(shí)別率高、漏掃率低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠、調(diào)整維護(hù)方便,充分適應(yīng)產(chǎn)品更換頻繁、條碼類型多樣、條碼位置不固定等各種情況。用戶普遍反映,該系統(tǒng)可以滿足生產(chǎn)需要。