全自动包装机PLC控制系统设计

2022-09-11

随着如今自动化设备的发展, 人们已经慢慢地由人工劳动转向自动化生产, 不仅能提升生产效率, 而且能确保生产质量, 更重要的是能进一步提升生产过程中的精细程度要求。当今的自动化生产过程中的全自动包装机PLC设计也值得我们重点进行研讨。

1 PLC控制喷胶系统

1.1 系统硬件的具体构成

按照所有喷胶加工具体的工艺特性, 再考虑到实际性价比的因素, 加上比较了PLC、单片机和工控机的具体控制的操作特点, 我们可以选用欧姆龙的一体化CP1H PLC作为喷胶系统的控制器, 从而能实现点喷胶系统现场数据采集工作、转换和控制功能。欧姆龙CP1H PLC包含集中了两个系列的欧姆龙PLC的优势。拥有通信网关的功能再加上仅靠一个连接, 配以CX-ONE的软件包, 全部通过以太网连到欧姆龙CP1H的设备都可以被任意编程, 操作控制。而且系统仅需标准化的USB电缆, 可以让欧姆龙CP1H PLC使用过程更加得便捷。

点喷胶的控制系统在箱子制作的粘合操作很是常用, 最基本的就是要满足能在纸箱的两侧受胶面和1个顶受胶面实现精准的连续喷胶与间断喷胶的操作, 而PLC控制系统要使用的进点有激活喷胶的、机器预备使用的、压缩空气已足的、检验门急停按钮等的进点。PLC控制系统要使用的出点有顶喷控制的、侧喷的开关的、顶喷马达接合控制的、顶喷马达离合的、运行过程中加热的降温的、运行过程中意外打开门停机的出点。

1.2 系统软件的设计

PLC的工作方式是周期性的扫描, 每个扫描的周期内机器主程序全部执行, 除此之外的顶喷控制块、侧喷控制块、压力与加热检测块、急停检测块等都被设为供子程序的使用的操作。

PLC的每个周期性的扫描都有三阶段, 即第一阶段是进扫、第二阶段的执行和第三阶段的出刷新。第一步按下启动键, 那么压缩机与熔胶系统开始了各自的工作, 由继电器, 温控器来得出工作时的温度与压力的具体值, 此二参数达到设定的值的时候, 这两个机器的触点进行合拢, 喷胶的最初条件成立, 如不进行该步骤, 会出现不喷或溢胶的问题。接着由PLC来读取过程参数包含有喷的方式 (由控制面板输入) 、喷的时长和喷的量等, 也要检测喷胶的安全门是否都闭合。因为一般来说工作室的温度高达150摄氏度且为喷射的工作, 所以喷头四周都配备了防护的安全门装置, 一般状态下来说, 安全门都需要保持闭合状态, 这样在保证安全的同时, 又方便查看机器的具体运行的状况。若安全门因某原因突然开启, 那么机器紧急停止运行, 等待安全门正常关闭后, 操作复位按键, 机器重启开始工作。

2 PLC控制系统的设计步骤

2.1 全自动包装机控制系统设计先要需求分析

在进行PLC控制系统设计前一定要做的就是调查和分析, 必须严格的按照生产机械的具体的性能上的特点、生产的结构上的特点和真实的工业生产情况充分足够的去了解。

2.2 全自动包装机控制系统设计再来确定控制系统的功能

现在一般来说有单片机、分布式、集中及过程控制系统这四类形式的控制系统。根据具体需求调查和分析对于PLC控制系统的要求, 再来选要设计的PLC控制系统的具体类型。

2.3 全自动包装机控制系统设计在硬件设计方面注意

控制系统的硬件设计一般有两部分, 即PLC和外围装置的选择。在PLC选择时, 要考虑到合理的结构、统一的装置型号、功能与控制要求相符的装置, 还有不忘I/O值与存储容量有一定的充裕。在选外围装置时, 要考虑到外围装置的元件、保护元件, 执行元件型号问题等。

2.4 全自动包装机控制系统设计在软件设计方面注意

全自动包装机的基本指令是做该系统的基础, 全自动包装机的元件号码相应功能也是其中的关键, 按照全自动包装机控制系统的关键要求来画流程图, 编程。程序设计可以说是控制系统设计之中最重要的一步, 不仅节约成本, 还能提升全自动包装机系统效率。由此来看, 软件设计人员必须掌握足够的编程技巧。

3 全自动包装机控制系统的实现

PLC是专为工业生产服务的装置。若全自动包装机所处的生产环境太恶劣, 电磁干扰极强。在保证全自动包装机的正常运行前得先了解安装不当或使用不当的问题如何避免, 所以应注意如下几个问题。

3.1 PLC生产环境

全自动包装机能直接在工业现场进行使用, 环境要求并不高。但若环境温度降到0摄氏度以下或者高于50摄氏度以上的话, 全自动包装机的安装留通风处。在遇到特殊的环境之下需要采用机罩等来防护。

3.2 PLC安装与布线

为达到尽可能的对流冷却, 全自动包装机所有元件都需要安装垂直。也可按情况使用导轨, 或直接装在合要求的牢固支持物上。主机需安装在使用与维护都便捷的面上, I/O机架一般装在主机下或毗邻位置。为避免外围的电干扰, PLC一定要远离高压电源和装置, 不能同高压装置装在一个控制柜里。三线都需要各自配线。对电源线的干扰, 装置有抑制能力。全自动包装机系统中基本单元与扩展单元的上, 断电须同步。除此以外, 全自动包装机的基本单元和扩展单元之间传送信号易受干扰, 两者间电缆不能与别的线铺设在同一管道里。