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摘 要：该文介绍了全息干板自动处理设控制系统构成和实现方式，该系统通过建立多种通讯接口，实现了对全息干板自动化学处理和数据信息管理，取得了提高科研工作效率、减少环境污染等良好效果。
关键词：工控机 PLC 温控仪
中图分类号：TP69 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0075-01
全息干板自动处理设备是应用于全息元件化学处理的非标设备，可以根据工作需要，设置多种运行程序，自动对工件进行化学处理。在化学处理过程中，上位机管理软件自动记录元件的参数，并存入数据库，可供查询、显示、及打印。
1 控制系统总体构成
根据工艺要求，将控制系统分为三个部分：温控单元、运动控制单元以及监控管理单元。温控单元由九个恒温槽组成，可设定置不同温度，并配有可自动开关的槽门，配合工件自动处理；运动控制单元为两轴直角坐标机械手，根据用户设定程序完成工件自动运行处理过程；监控单元由工业计算机、通讯板卡、管理软件等组成。通讯板卡配有485及232接口。
2 温度控制单元
该单元由内外槽结构组成，外槽有制冷管、加热管、温度传感器、循环水泵组成；同时装有进水阀、放水阀、液位计；主要功能是通过高精度温控仪来控制水温达到恒温目的。内槽内装有搅拌电机及自吸泵，使内槽水温均匀。通过外槽温控在一定时间后达到内外槽温度一致。
采用温控表控制可控硅导通角，从而对加热管进行加热，铂电阻传感器采样温度值反馈给温控表，形成PID闭环控制。如低于液位，水泵自动加水，同时关加热，加水到高水位止。控系统对化学恒温槽设备要求的接口有两部分：一是数字I/O部分，二是485总线部分。
3 运动控制单元
该单元为两轴直角坐标式机械手，两轴分别为水平运动的X轴和竖直运动的Z轴。X轴采用进口导轨，齿条和导轨一体的齿轮齿条传动，由日本三菱伺服电机通过高刚度减速器驱动；Z轴进口滚珠丝杠传动，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，也是由三菱伺服电机驱动。控制部分由三菱Q系列PLC（包括CPU模块、两轴定位模块QD75M2、串口模块、I/O模块）和三菱触摸屏构成。两轴定位模块通过SSCENT总线与X轴和Z轴伺服驱动器相连，完成对X轴和Z轴两个方向的绝对系统定位控制；串口模块与上位计算机通过232串口线相连，上位计算机可根据工艺设定不同程序，并将设定好的程序参数保存在PLC中，从而完成镀膜的自动控制，触摸屏与PLC的CPU自带的232口连，主要完成位置，速度，加速度等运动参数的示教编程及运动参数显示
4 监控单元
该单元为一套工业计算机系统，配有485及232接口，485接口与恒温槽单元连接。232接口与运动控制单元连接。计算机内管理软件由VC编程来实现，可将全息元件参数信息记录到ACESS数据库中，并可通过管理软件，查询、显示及异机打印。可对九个恒温槽的温度、程序运行轨迹、微动速度，微动行程等设定；可对设定好的程序存储、调用、删除等；可手动控制恒温槽门及搅拌动作和自动启动程序；可显示报警及设备运行状态。
5 通讯协议
机械手控制器PLC内分配数据寄存器D50-D65，分别存储恒温槽的槽号及结束命令，机械手按照D51-D65内存储的槽号顺序运动，直至遇到结束命令停止；分配数据寄存器D71-D85，分别存储光学元件在恒温槽液体内时间；分配中间继电器M121-M135，分别存储光学元件是否在恒温槽液体内微动。上位机VC软件内通过调用PLC控件提供的接口函数访问PLC内数据寄存器和继电器，从而控制机械手运动。访问PLC内数据寄存器的接口函数如 m_qj71c24.SetDevice（"D51"，9），访问PLC内中间继电器的接口函数如m_qj71c24.SetDevice（"m121"，1）。
每个恒温槽都由一个温控仪组成，温控仪提供MODBUS通讯协议，在VC内，严格按照温控仪提供的通讯协议编程，可分别对九个恒温槽进行温度设定、温度查询等。
6 结语
本文所述控制系统已于2010年6月成功应用于洛阳613全息干板自动处理备上，该设备对提高全息元件的工艺定量化和重复性、提高全息元件研制质量、提高科研工作效率、减少环境污染、节约多种资源等具有重要作用。
参考文献
[1] 三菱Q系列定位模块使用手册[M].三菱电机株式会社，2004.
[2] 三菱通用PLC.三菱电机株式会社，2001.
[3] 三菱人机界面使用手册[M].三菱电机株式会社，2000.
[4] 三菱通用交流伺服系统[M].三菱电机株式会社，2000.
关键词：工控机 PLC 温控仪
中图分类号：TP69 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（a）-0075-01
全息干板自动处理设备是应用于全息元件化学处理的非标设备，可以根据工作需要，设置多种运行程序，自动对工件进行化学处理。在化学处理过程中，上位机管理软件自动记录元件的参数，并存入数据库，可供查询、显示、及打印。
1 控制系统总体构成
根据工艺要求，将控制系统分为三个部分：温控单元、运动控制单元以及监控管理单元。温控单元由九个恒温槽组成，可设定置不同温度，并配有可自动开关的槽门，配合工件自动处理；运动控制单元为两轴直角坐标机械手，根据用户设定程序完成工件自动运行处理过程；监控单元由工业计算机、通讯板卡、管理软件等组成。通讯板卡配有485及232接口。
2 温度控制单元
该单元由内外槽结构组成，外槽有制冷管、加热管、温度传感器、循环水泵组成；同时装有进水阀、放水阀、液位计；主要功能是通过高精度温控仪来控制水温达到恒温目的。内槽内装有搅拌电机及自吸泵，使内槽水温均匀。通过外槽温控在一定时间后达到内外槽温度一致。
采用温控表控制可控硅导通角，从而对加热管进行加热，铂电阻传感器采样温度值反馈给温控表，形成PID闭环控制。如低于液位，水泵自动加水，同时关加热，加水到高水位止。控系统对化学恒温槽设备要求的接口有两部分：一是数字I/O部分，二是485总线部分。
3 运动控制单元
该单元为两轴直角坐标式机械手，两轴分别为水平运动的X轴和竖直运动的Z轴。X轴采用进口导轨，齿条和导轨一体的齿轮齿条传动，由日本三菱伺服电机通过高刚度减速器驱动；Z轴进口滚珠丝杠传动，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，也是由三菱伺服电机驱动。控制部分由三菱Q系列PLC（包括CPU模块、两轴定位模块QD75M2、串口模块、I/O模块）和三菱触摸屏构成。两轴定位模块通过SSCENT总线与X轴和Z轴伺服驱动器相连，完成对X轴和Z轴两个方向的绝对系统定位控制；串口模块与上位计算机通过232串口线相连，上位计算机可根据工艺设定不同程序，并将设定好的程序参数保存在PLC中，从而完成镀膜的自动控制，触摸屏与PLC的CPU自带的232口连，主要完成位置，速度，加速度等运动参数的示教编程及运动参数显示
4 监控单元
该单元为一套工业计算机系统，配有485及232接口，485接口与恒温槽单元连接。232接口与运动控制单元连接。计算机内管理软件由VC编程来实现，可将全息元件参数信息记录到ACESS数据库中，并可通过管理软件，查询、显示及异机打印。可对九个恒温槽的温度、程序运行轨迹、微动速度，微动行程等设定；可对设定好的程序存储、调用、删除等；可手动控制恒温槽门及搅拌动作和自动启动程序；可显示报警及设备运行状态。
5 通讯协议
机械手控制器PLC内分配数据寄存器D50-D65，分别存储恒温槽的槽号及结束命令，机械手按照D51-D65内存储的槽号顺序运动，直至遇到结束命令停止；分配数据寄存器D71-D85，分别存储光学元件在恒温槽液体内时间；分配中间继电器M121-M135，分别存储光学元件是否在恒温槽液体内微动。上位机VC软件内通过调用PLC控件提供的接口函数访问PLC内数据寄存器和继电器，从而控制机械手运动。访问PLC内数据寄存器的接口函数如 m_qj71c24.SetDevice（"D51"，9），访问PLC内中间继电器的接口函数如m_qj71c24.SetDevice（"m121"，1）。
每个恒温槽都由一个温控仪组成，温控仪提供MODBUS通讯协议，在VC内，严格按照温控仪提供的通讯协议编程，可分别对九个恒温槽进行温度设定、温度查询等。
6 结语
本文所述控制系统已于2010年6月成功应用于洛阳613全息干板自动处理备上，该设备对提高全息元件的工艺定量化和重复性、提高全息元件研制质量、提高科研工作效率、减少环境污染、节约多种资源等具有重要作用。
参考文献
[1] 三菱Q系列定位模块使用手册[M].三菱电机株式会社，2004.
[2] 三菱通用PLC.三菱电机株式会社，2001.
[3] 三菱人机界面使用手册[M].三菱电机株式会社，2000.
[4] 三菱通用交流伺服系统[M].三菱电机株式会社，2000.