在很多代工厂都使用自动化设备代替工人以降低成本，其中自动化设备上选用的控制系统在很大程度上决定生产效率，同时也影响着设备的成本。本文以东莞某代工厂自己设计的小型贴片机为例，介绍研控自动化公司的PMC400控制系统的应用。

一、贴片机

客户的贴片机用来向PCB上安放电阻和霍尔元件，要求定位精度为0.01毫米，其机械结构为三轴垂直丝杆平台，X、Y和Z轴用来定位料夹、校正点、PCB焊盘，另外还有一个电机U轴，通过同步带和吸枪相连，用来旋转变换电阻和霍尔元件的角度以和PCB工位保持一致。四个轴都选用步进电机，选择高细分步进驱动器，以满足定位精度要求。

取料夹由气缸控制，气缸动作一次有一个料放到取料点；校正夹由气缸控制，气缸动作时校正夹两个活块会夹到一起，校准电阻或霍尔元件的角度；吸枪由气缸控制，靠吸气负压把电阻或霍尔元件吸起，到达工位时气缸动作，停止吸气，电阻或霍尔元件被放到工位上。每个气缸都可以使用一个控制器输出口控制。

一个完整工序流程如下：定位到取料夹→取料夹IO口动作→吸枪IO口动作（取霍尔元件）→旋转90度→定位到校正夹→校正夹IO口动作（校正角度）→校正夹IO口动作（校正夹活块回位）→等待感应开关输入（PCB板安放到工作台感应开关才有输入）→定位到PCB工位→吸枪IO口动作（放料）→定位到取料夹→吸枪IO口动作（取电阻）→定位到校正夹→校正夹IO口动作（校正角度）→校正夹IO口动作（校正夹活块回位）→旋转90度→定位到PCB工位→吸枪IO口动作（放料）。

二、控制系统选型

根据客户的需求，控制器选用PMC400控制器，PMC400是用户可编程四轴控制器，可以实现单轴运动、直线、圆弧插补和多轴联动，最大输出脉冲频率250KHz，16路通用输入口，8路通用输出口，8个限位点输入口，一个紧急停止输入口，4组脉冲输出口。

PMC400控制器向用户提供一套编程指令，可以编程实现参数读取、速度设置、单轴、直线、圆弧插补运动、算术运算、逻辑运算、IO口检测等功能。提供专用编程环境软件，实现在PC机上编程，程序编译好后通过RS232下载到控制器。

PMC400控制器编程环境

使用PMC400控制器的4组脉冲输出口控制4个轴的点机，3个通用输出口分别控制取料夹气缸、校正夹气缸和吸枪气缸，1个通用输入口检测开始按钮输入，1个通用输入口检测暂停按钮输入，1个通用输出口连接信号灯。

三、程序实现

这里以复位模块说明程序实现。

reset: //复位子程序

speed 0,2000,20,10000,20,200 //设置x轴开始速度、加速度、最高速度、减速度、结束速度

speed 1,2000,20,10000,20,200 //设置y轴开始速度、加速度、最高速度、减速度、结束速度

speed 2,2000,20,10000,20,200 //设置z轴开始速度、加速度、最高速度、减速度、结束速度

speed 3,2000,20,10000,20,200 //设置u轴开始速度、加速度、最高速度、减速度、结束速度

drvid 0,-9999999 //x轴回硬件限位点

drvid 1,-9999999 //y轴回硬件限位点

drvid 2,-9999999 //z轴回硬件限位点

drvid 3,-9999999 //u轴回硬件限位点

o1:jb o1,m190 //等待x回限位点

o2:jb o2,m192 //等待y回限位点

o3:jb o3,m193 //等待z回限位点

o4:jb o4,m194 //等待u回限位点

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轴到达原点

drvim 1,s51 //y轴到达原点

drvim 2,s52 //z轴到达原点

drvim 3,s53 //u轴到达原点

wait 0 //等待x轴到达原点

wait 1 //等待y轴到达原点

wait 2 //等待z轴到达原点

wait 3 //等待u轴到达原点

setc //坐标清零

ret //结束

其中s50、s51、s52、s53分别为x、y、z、u轴的原点距离硬件限位点的长度(单位为脉冲)，可以在控制器控制面板设置变量值。全部程序只有200余行代码，使用了40多个变量作为参数。

控制器参数设置控制面板

四、系统调试

程序完成之后通过调试更改首先确认贴片机的动作正常，之后设置元件位置坐标等参数值。设置坐标参数时，可以手动把吸枪移动到目标点，在控制器LCD屏上读出坐标参数，并在控制面板设置对应变量为该值。如果知道目标点相对原点的坐标，也可以直接使用脉冲当量换算出目标点的坐标，并设置相应变量值。

五、总结

PMC400运动控制器资源丰富，编程方便灵活，参数设置方便，相对PLC+触摸屏等控制系统具有成本低、系统灵活等特点，特别用做适合中小型自动化设备的控制系统。