董慧濤

摘 要：自動(dòng)化生產(chǎn)的數(shù)量很大，在生產(chǎn)時(shí)，依據(jù)相同的頻率和方向，將工件運(yùn)輸?shù)焦ぷ鞯奈恢?，傳統(tǒng)的上料機(jī)費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且效率低下，這時(shí)就需要自動(dòng)化上料裝置代替人力勞動(dòng)，使整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一有序，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。本文主要介紹了自動(dòng)上料裝置PLC控制系統(tǒng)構(gòu)架、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)上料裝置；PLC；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TQ127.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0058-01

1 自動(dòng)上料裝置PLC控制系統(tǒng)架構(gòu)

PLC是專門為工業(yè)而設(shè)計(jì)的一種電子系統(tǒng)。自動(dòng)上料裝置的全部操作都通過PLC控制，在整個(gè)自動(dòng)上料過程中，工件檢測都利用光電傳感器來實(shí)現(xiàn)，而位置的控制則是依靠行程開關(guān)。根據(jù)要求，PLC程序設(shè)計(jì)采用梯形圖程序。

2 基本原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

自動(dòng)上料裝置的組成由儲(chǔ)料罐、上料罐、吸料泵、電器控制箱、物料管、氣流管和吸料探頭等部分組成。自動(dòng)上料裝置整體結(jié)構(gòu)依賴于轉(zhuǎn)盤、山機(jī)架、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。上料通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，然后利用摩擦力的效果，使得工件作離心運(yùn)動(dòng)，以此完成了送料的過程。啟動(dòng)裝置后，如果上料罐中的料高度不夠，則閘門將會(huì)關(guān)閉。吸料泵就會(huì)沖洗濾網(wǎng)，沖洗結(jié)束后，吸料泵就會(huì)繼續(xù)將上料罐抽空，使物料沿著物料管吸入上料罐。在上料罐中的物料將會(huì)由于自身重力的原因?qū)㈤l門沖開，然后掉入上料罐的底部。之后閘門將受到磁鐵的磁力而關(guān)閉。上面的工作過程循環(huán)的進(jìn)行，直到上料罐中的物料達(dá)到規(guī)定的要求。如果要使自動(dòng)上料裝置按要求正常的出料，這就需要對(duì)其轉(zhuǎn)盤進(jìn)行改造。我們大多都將轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)成中間高周邊低，這樣就可以利用重力的分力作用，使得送料的速度不會(huì)太快，達(dá)到要求的速度，使料可以正常有效的運(yùn)輸。自動(dòng)上料、配料部分主流程圖如圖1所示。

（1）PLC控制的自動(dòng)上料設(shè)備氣動(dòng)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)。使用質(zhì)量輕的CG1系列雙作用氣缸。缸的直徑是40mm，結(jié)構(gòu)比較簡單，它的行程可依據(jù)相關(guān)規(guī)定的要求進(jìn)行更改。使用氣緩沖，缸筒是無桿缸蓋壓成一體，缸筒與桿蓋采用的是螺紋連接，缸筒、缸蓋和活塞都是使用的鋁合金材料，軸向的尺寸較為短小，重量相比其它系列氣缸要輕10%-20%。氣缸在工作時(shí)，主要是利用磁鐵換向閥來控制活塞的工作流程。

（2）PLC控制的自動(dòng)上料設(shè)備電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因?yàn)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)速太快對(duì)上料裝置有不利的影響。但是將當(dāng)代工控行業(yè)的重要部件變頻器運(yùn)用在電機(jī)的控制中，有利于改進(jìn)其不足。就本文中的自動(dòng)上料設(shè)備，經(jīng)過綜合考慮，我們選用丹佛斯VLT2900系列中的VLT2905，功率為0.5kW。如今，市場上已經(jīng)有了很多的PLC品牌和型號(hào)，而且品種也多種多樣。然而我們必須要選擇一個(gè)質(zhì)量好的、工作性能很穩(wěn)定的PLC。比如，如今在工業(yè)控制方面廣受歡迎且被大家使用頻率最高的三菱控制器，它的型號(hào)是FX2N-16MR，其自動(dòng)上料設(shè)備通過PLC控制，實(shí)現(xiàn)有規(guī)律、高效的完成自動(dòng)上料過程。

（3）PLC控制的自動(dòng)上料設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上料通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，然后利用摩擦力的效果，使得工件作離心運(yùn)動(dòng)，以此完成了送料的過程。為了能夠正常有效的出料，我們一般會(huì)將轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)成中間凸，周邊凹的樣式。然而，針對(duì)一些粉狀物料，我們需要注意到其顆粒之間的空隙，即重視它的宏觀重度。顆粒物料自身的重度會(huì)大于宏觀重度，他們之間的重度差由空隙率決定。但是，空隙率的大小又會(huì)有很多原因，比如是粉狀物料的形狀、尺寸的大小等。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)自動(dòng)上料機(jī)時(shí)，要注意通過物料的體積和質(zhì)量間的轉(zhuǎn)換運(yùn)算。

3 功能實(shí)現(xiàn)與實(shí)際運(yùn)行效果

自動(dòng)上料裝置通過PLC程序電子系統(tǒng)控制，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。通過自動(dòng)化代替人力勞動(dòng)，使整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一有序，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。在實(shí)際的運(yùn)行中，上料設(shè)備以PLC為主要控制載體，能夠有序、高效地完成自動(dòng)上料工作。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)自動(dòng)上料裝置PLC改造研究，知道自動(dòng)上料裝置的工作原理，并發(fā)現(xiàn)其自動(dòng)化水平之高。在經(jīng)濟(jì)與科技快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，運(yùn)用自動(dòng)上料裝置將會(huì)給企業(yè)生產(chǎn)帶來許多的好處。加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)上料裝置PLC的改造研究，提高自動(dòng)上料裝置的科技含量，有利于提高企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)。本文中改造的自動(dòng)上料裝置仍有不足之處，如果上料機(jī)在今后的運(yùn)行中，發(fā)生了某些故障，或者有不能滿足生產(chǎn)需要的地方，一定要對(duì)其進(jìn)行修改，完善自動(dòng)上料裝置的控制技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞佳江.基于PLC與PC機(jī)的氣候箱溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C].2011年全國機(jī)械行業(yè)可靠性技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨第四屆可靠性工程分會(huì)第三次全體委員大會(huì)論文集，2011.

[2]陳立定.電氣控制與可編程序控制器的原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.