宋誠(chéng)

摘 要：研究分析了10 g清涼油自動(dòng)線的工作原理，用目前較為流行的PLC控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制線路，達(dá)到了工藝上提出的要求；解決了生產(chǎn)上經(jīng)常卡殼、浪費(fèi)原材料、質(zhì)量不穩(wěn)定等現(xiàn)象，使本自動(dòng)線發(fā)揮它應(yīng)有的作用，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：清涼油 改造自動(dòng)化 PLC控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TG43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（c）-0085-02

筆者公司10 g清涼油自動(dòng)線原先采用傳統(tǒng)的繼電器控制，接線復(fù)雜、體積較大、比較笨重、功能不很完善、可靠性也不高，近一段時(shí)間連續(xù)出狀況，已經(jīng)嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)，所以要求對(duì)其進(jìn)行改造。該次改造選用歐姆龍系列可編程控制器代替原控制器，因?yàn)樗哂凶詣?dòng)化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，使改造后的自動(dòng)線更加方便、好用，具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 10 g自動(dòng)線工作流程

盒底振動(dòng)料斗工作，將清涼油盒底全部按口朝上排列，送入滑道，由盒底輸送帶送進(jìn)油箱下的主輸送帶上，按每行18只排滿，每行之間由隔條隔開(kāi)；主帶一側(cè)的傳感器啟動(dòng)澆油馬達(dá)工作，將之灌滿；主帶以每分鐘250 mm的速度由滾筒牽引平穩(wěn)移動(dòng)，澆好油的清涼油盒底在主帶上移動(dòng)將近5 m，持續(xù)時(shí)間約18 min后（油已冷卻凝結(jié)）；推油電機(jī)感應(yīng)傳感器工作后，推油電機(jī)將一行18只清涼油盒底推至一旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)上；圓盤(pán)將油盒移至圓盤(pán)邊緣，進(jìn)入邊緣的滑道，通過(guò)滑道進(jìn)入壓蓋機(jī)構(gòu)；盒蓋振料斗工作，將盒蓋全部按口朝上排列，送入滑道，滑道再將盒蓋翻身成全部口朝下，進(jìn)入壓蓋機(jī)構(gòu)；壓蓋機(jī)構(gòu)有6個(gè)工位，到第六個(gè)工位出來(lái)的就是蓋好蓋的清涼油成品；壓蓋機(jī)每蓋一次，產(chǎn)品計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次系統(tǒng)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)圖1）。

油箱溫度通過(guò)溫度傳感器，確定是否需要給加熱器通電。當(dāng)油溫達(dá)到所設(shè)定值附近時(shí)，PLC通過(guò)輸出固態(tài)開(kāi)關(guān)接通接觸器，給主帶和盒底輸送電機(jī)通電；盒底輸送電磁鐵吸合必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：盒底振動(dòng)料斗處18只盒底送滿；主輸送帶必須運(yùn)轉(zhuǎn)，盒底輸送帶電磁鐵吸合一次保持4 s；在主輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，澆油電機(jī)啟動(dòng)傳感器接到盒底的感應(yīng)信號(hào)時(shí)即啟動(dòng)澆油電機(jī)；再接澆油電機(jī)停止傳感器信號(hào)時(shí)，電機(jī)立即停止；在主輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)，主帶接觸器吸合條件下，推油傳感器一但感應(yīng)到盒底信號(hào)，直線電機(jī)運(yùn)行推油；當(dāng)電機(jī)運(yùn)行中感應(yīng)到反車(chē)傳感器信號(hào)時(shí)，克服慣性之后立即反向退回。電磁離合器用以控制壓蓋機(jī)的動(dòng)作，由壓蓋控制傳感器和蓋滑道傳感器同時(shí)感應(yīng)到信號(hào)接通離合器，使壓蓋機(jī)構(gòu)工作。

1.2 傳感器名稱及作用

傳感器名稱及作用具體見(jiàn)表1。

1.3 確定PCL I/O的數(shù)量及型號(hào)選擇

從圖1及以上的描述中可以看到，傳感器一共有13只，而在設(shè)計(jì)中溫度模塊控制另外再選用單獨(dú)控制系統(tǒng)，而計(jì)數(shù)器部分用計(jì)算器模塊，總共剩下11個(gè)輸入點(diǎn)。而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中我們考慮到，為了能準(zhǔn)確定位和方便操作每只電機(jī)都設(shè)定手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換及點(diǎn)動(dòng)按鈕，輸入點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)控制電機(jī)及輸出端子的要求有：輸送帶電機(jī)、送底電機(jī)、壓蓋電機(jī)、推油電機(jī)、盒蓋、底進(jìn)料電機(jī)、澆油電機(jī)、澆油電磁鐵及油溫聲、光報(bào)警、燈等共21個(gè)。輸出點(diǎn)有盒底盒蓋振動(dòng)、輸送帶電機(jī)、送底電機(jī)、壓蓋電機(jī)、推油電機(jī)、盒蓋進(jìn)料電機(jī)、澆油電機(jī)、盒底進(jìn)料電機(jī)、電磁離合器、報(bào)警燈3個(gè)等共16個(gè)。

因此，要選用輸入點(diǎn)個(gè)數(shù)≥32，輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)≥16的PLC。

對(duì)于用戶程序儲(chǔ)存器容量的選擇，因?yàn)橐陨戏治龅亩际情_(kāi)關(guān)量，不需模擬變換及存儲(chǔ)，需要47個(gè)開(kāi)關(guān)量控制，因此可按以下公式估算：

存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)≥開(kāi)關(guān)量I/O×8=47×8=376

根據(jù)以上分析，要選擇輸入點(diǎn)個(gè)數(shù)≥32，輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)≥16，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)≥376的PLC，對(duì)PLC的速度及其他方面無(wú)特殊要求。筆者先用了型號(hào)為歐姆龍公司（OMRON）的CPM2AH。CPM2AH可編程控制器的主機(jī)（基本單元）有36個(gè)輸入點(diǎn)（X0000-X0011，X1000-X1011，X2000-X2011），24個(gè)輸出點(diǎn)（Y1000-Y1007，Y1100-Y1107，Y1200-Y1208）。編程容量為1194×3、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器48×3。另外還有輔助繼電器接觸器控制功率很大的負(fù)載。

1.4 I/O接點(diǎn)的分配和PLC接線

具體如圖2、圖3、圖4所示。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 PLC程序設(shè)計(jì)

按照清涼油灌裝的特點(diǎn)，在自動(dòng)灌裝自動(dòng)線前，選用了一計(jì)量存貯槽，將配制好的清涼油液體直接從管道內(nèi)打進(jìn)貯槽，所有的管道和貯槽都有加溫保溫裝置。當(dāng)油溫達(dá)到50 ℃～60 ℃時(shí)方可進(jìn)行自動(dòng)線生產(chǎn)。

2.2 梯形圖設(shè)計(jì)

根據(jù)工藝要求和程序流程圖設(shè)計(jì)梯形圖。（略）

3 運(yùn)行效果分析

經(jīng)以上改造，設(shè)備完全達(dá)到改造前的技術(shù)要求。該控制系統(tǒng)采用歐姆龍PLC控制系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性價(jià)比高，現(xiàn)場(chǎng)使用表明，其性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，維修簡(jiǎn)單，完全達(dá)到工藝要求。

參考文獻(xiàn)

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