基于PLC控制技術(shù)的塑料膜熱合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、    基于plc控制技術(shù)的塑料膜熱合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    譚長(zhǎng)北摘 要：塑料熱合系統(tǒng)要求將滴水管熱合到塑料膜上，使其能夠任意長(zhǎng)熱合并能夠自動(dòng)裁斷，任意停止后再啟動(dòng)能夠保證熱合縫連續(xù)。本文基于plc控制技術(shù)，介紹了該系統(tǒng)的組成和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。關(guān)鍵詞：plc技術(shù) 塑料熱合系統(tǒng)在校企結(jié)合過(guò)程中，某企業(yè)需生產(chǎn)一種塑料膜熱合機(jī)械，要求達(dá)到無(wú)縫熱合，可以生產(chǎn)任意長(zhǎng)度的產(chǎn)品且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裁斷。接到任務(wù)后，筆者結(jié)合對(duì)plc的研究進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試后完成了這一自動(dòng)化控制系統(tǒng)。一、基于plc控制系統(tǒng)的基本組成筆者計(jì)劃采用伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)精確計(jì)長(zhǎng)，而自動(dòng)裁斷則采用步進(jìn)

2、電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于采用了前兩種電動(dòng)機(jī)，所以必須采用晶體管輸出plc，以便輸出高頻信號(hào)來(lái)控制伺服和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，因此plc采用了fx2n-48mt。自動(dòng)裁斷的位置控制采用光電傳感器，可以提高感應(yīng)的靈敏度，同時(shí)抗干擾能力和壽命也比較長(zhǎng)。二、控制要求分析及實(shí)現(xiàn)針對(duì)控制要求（長(zhǎng)度可任意設(shè)定、速度和生產(chǎn)數(shù)量可調(diào)），必須要有參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)。為了使用方便，筆者采用了mt4404觸摸屏系統(tǒng)，使用時(shí)可以方便地設(shè)置參數(shù)和相關(guān)的控制按鈕。根據(jù)控制要求設(shè)置了如下控制按鈕：手動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)停止主要用于開(kāi)始階段調(diào)試；自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)停止主要用于自動(dòng)運(yùn)行；暫停用于中間調(diào)試或排除故障；切刀手動(dòng)、切刀自動(dòng)主要用于切刀的控制；計(jì)數(shù)開(kāi)始、

3、計(jì)數(shù)取消用于計(jì)件處理，達(dá)到計(jì)件數(shù)便自動(dòng)停止。三、plc的設(shè)計(jì)思路1.伺服電動(dòng)機(jī)的控制通過(guò)設(shè)置電子齒輪，伺服電動(dòng)機(jī)達(dá)到每輸入一個(gè)脈沖前進(jìn)1毫米。在編程過(guò)程中，采用plsy指令進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)的控制。本條指令的優(yōu)點(diǎn)在于可以無(wú)限長(zhǎng)輸出，并且伺服電動(dòng)機(jī)的速度可以隨時(shí)改變。通過(guò)c235顯示、記錄進(jìn)料長(zhǎng)度并進(jìn)行長(zhǎng)度的控制。plsy d40 k0 y0在本條脈沖輸出指令中，d40存放伺服電動(dòng)機(jī)的脈沖頻率，其值由觸摸屏輸入（單位為米/分），然后通過(guò)plc運(yùn)算指令轉(zhuǎn)換為毫米/秒轉(zhuǎn)移至d40以控制伺服電動(dòng)機(jī)的速度。輸出長(zhǎng)度通過(guò)c235 d200實(shí)現(xiàn)控制，d200由觸摸屏輸入（單位為米），由plc內(nèi)部運(yùn)算程序轉(zhuǎn)換為毫

4、米，然后再由比較指令控制伺服電動(dòng)機(jī)停止和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。2.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制采用plsy指令，因?yàn)槠溟L(zhǎng)度固定所以采用定長(zhǎng)輸出指令。如：dplsy d30 k89876 y1，該指令中d30存放步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的即時(shí)速度，由plc內(nèi)的運(yùn)算指令提供，以達(dá)到其加速提速和減速停止的要求；k89876為其固定長(zhǎng)度，達(dá)到該長(zhǎng)度時(shí)自行停止；與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)配合的是兩個(gè)定位傳感器，主要用于確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的位置并控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。3.暫停的設(shè)計(jì)筆者認(rèn)為本系統(tǒng)中暫停的處理比較得當(dāng)。在出現(xiàn)意外情況時(shí)，如果想中間停下來(lái)，又不想中斷工作，只要按暫停即可。在故障排除后想要恢復(fù)工作時(shí)，只要再按一下暫停即可。在plc程序中通過(guò)

5、兩個(gè)計(jì)數(shù)器就比較簡(jiǎn)單地解決了該問(wèn)題。按下暫停后有兩個(gè)計(jì)數(shù)器同時(shí)計(jì)數(shù)，c1計(jì)數(shù)一次，c2計(jì)數(shù)2次；c1動(dòng)作后用其常閉觸點(diǎn)控制各器件停止，c2動(dòng)作后則復(fù)位c1和c2從而完成暫停工作。本系統(tǒng)在暫停結(jié)束時(shí)，為了保證使熱合線連續(xù)，必然考慮到要使加熱壓角落下加熱一段時(shí)間后伺服電動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)，這樣才能達(dá)到熱合需要的溫度；否則，壓角落下和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)同步，中間必然會(huì)有一段沒(méi)有熱合好。在plc程序中，通過(guò)加入一段延時(shí)程序，使壓角落下后停留一段時(shí)間伺服再啟動(dòng)，就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。4.計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)按下計(jì)數(shù)開(kāi)始，則可以在觸摸屏中設(shè)置計(jì)數(shù)的次數(shù)并顯示已加工的產(chǎn)品數(shù)；按下計(jì)數(shù)取消，則停止計(jì)數(shù)，不能輸入計(jì)數(shù)值也不再顯示產(chǎn)品數(shù)

6、。在plc程序中主要通過(guò)輔助繼電器來(lái)觸發(fā)觸摸屏中的計(jì)數(shù)和顯示單元，并通過(guò)比較指令實(shí)現(xiàn)控制程序，當(dāng)達(dá)到計(jì)數(shù)值時(shí)自動(dòng)停止。本功能的設(shè)置可有效控制每天的產(chǎn)量，或?qū)と诉M(jìn)行有效的計(jì)件量化。5.自動(dòng)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)按下自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，壓角和皮輪全部落下，伺服電動(dòng)機(jī)同時(shí)全速運(yùn)行。如果沒(méi)有設(shè)置固定長(zhǎng)度則進(jìn)行無(wú)限長(zhǎng)輸出，如果設(shè)置了定長(zhǎng)，則進(jìn)行定長(zhǎng)控制達(dá)到長(zhǎng)度時(shí)，自動(dòng)裁斷。自動(dòng)裁斷時(shí)，伺服停止運(yùn)行，加熱壓角抬起，裁斷結(jié)束后壓角先下落，延時(shí)一定時(shí)間后伺服全速運(yùn)行。當(dāng)按下自動(dòng)停止時(shí)，設(shè)備不是立即停止，而是自動(dòng)運(yùn)行一個(gè)周期，即完成一塊產(chǎn)品的裁斷后才停止，這樣可有效降低廢品率。通過(guò)本次plc程序的設(shè)計(jì)，筆者豐富了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了理論與實(shí)踐的結(jié)合能力，同時(shí)也為今后的plc教學(xué)工作積累了豐富的素材。在今后工作中，筆者將尋找更多的機(jī)會(huì)加強(qiáng)與企業(yè)