基于PLC的雙秤包裝機控制系統的設計
l 引言
在現代化生產設備中,有大量的開關量,數字量,脈沖量以及模擬量的控制。用繼電器或分立原件來實現.已經越來越不適應現代化生產控制要求了。而使用可編程控制器(plc)的控制已經成為一種較先進,應用勢頭強勁,應用越來越廣泛的一種控制設備。它具有可靠性極高、能經受惡劣環境的考驗、功能強大、簡單易修、經濟、符合現代控制要求的特點,成為工業自動控制的首選產品。
工業生產中,經常遇到粉狀或顆粒狀物質的成品包裝問題,本文選用可編程控制器對包裝機的控制系統進行plc程序設計。該包裝機采用雙計量磅秤進行成品稱量。成品由傳送設備送來,通過a、b秤振蕩器向秤斗進料(給料大小由振蕩擋板控制),達到預定質量時,停止給料,秤斗打開,經過渡料斗裝袋,然后由輸送帶運走。
2 控制系統主要工藝流程
雙秤包裝機工藝控制流程如圖1所示。起動主機以后,如果秤斗內物料未達到規定值,a(b)秤斗的光電檢測開關a(b)1閉合,經延時1秒,振蕩器起振,擋板打開,向秤給料。當給料接近規定值時,a(b)秤斗的光電開關a(b)2閉合,擋板關閉,進行小振給料。當滿料后,振蕩器給料結束,振蕩停止。此時,如果該秤滿足以下條件:滿料、有夾袋信號、另一秤斗未在下料,則該秤可以開門下料。下料2秒后,秤斗內物料少于規定值,a(b)秤斗的光電開關a(b)1閉合,滿足下次振蕩要求。但為了能使秤量系統準備好,延時1秒后,再振蕩,開始下一秤量循環過程。其中a(b)1為反射式光電檢測刀關,a(b)2為普通光電檢測開關。
圖1雙秤包裝機工藝控制流程
3 控制系統程序設計
3.1 輸入/輸出[i/o]分配
根據以上工藝流程分析,一臺包裝機需要設置的8個開關輸人量有a秤斗光電開關鈕和a2,b秤斗光電開關bl和b2,夾袋按鈕,內部計數器復位按鈕,a秤和b呼故障開關。8個開關控制量有a或b振蕩器,a或b擋板電磁閥,a或b秤斗門電滋閥,夾袋電磁閥,外部計數器。選用一臺8點輸入、8點輸出的fx2n-16mr型號plc就能滿足上述控制要求,但考慮到控制系統的擴展性,選擇了具有16點輸入、16點輸出的fx2n-32mr型plc。系統關鍵的控制器plc是一種有很高性能和價格比的可編程控制器,由于其結構緊湊小巧、執行速度快、功能強大及價格低廉等特點,符合本系統各方面要求。fx2n-32mr plc控制系統的輸入/輸出(i/o)分配如表1所示。
表1 fx2n-r型plc控制系統的i/o分配
3.2 軟件程序所設計
軟件程序所設計的雙秤包裝機控制系統梯形圖如圖2(a)、(b)所示,對所設計的梯形圖說明如下。
(1)a、b兩秤控制方案相同。
(2)當a秤或b秤發生故障時,x6或x7接通,程序則由跳步指令cj產生相應的跳步。
(3)設置了外部計數功能,可以對該包裝機完成的包裝袋數進行統計。在該梯形圖中,y7供外部計數使用
(4)在秤斗控制中,a秤斗和b秤斗之間有互鎖控制(如m4和m14),防止a、b兩秤斗同時打開。
(5)m4、m14分別為a、b秤斗輔助控制繼電器。
(6)x5為外部輸人信號,作為計數器復位信號。
在該系統中,m1-m7為a秤的輔助繼電器,tl-t3為a秤控制的計時器;m11-m17為b秤的輔助繼電器,t4-t6為b秤控制的計時器;m0為夾袋控制輔助繼電器。
4 結束語
采用可編程序控制器所設計的系統簡單,易于操作,包裝產品可以是塊狀、顆粒狀和粉末狀等。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統相比,本系統有著可靠、靈活、適應性強的特點,系統啟動平穩、操作方便、故障率低、穩定性及自動化程度高,能滿足現場技術要求,是一種有效的和經濟實用的技術手段,確保了生產的順利進行和生產率的提高。
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