打包機控制系統(tǒng)的PLC控制畢業(yè)論文

1、打包機控制系統(tǒng)的 PLC控制摘要：本文通過對打包機控制系統(tǒng)程序的進行分析，闡述了 PLC 控制系統(tǒng) 在打包機設備上應用是可行的，并且可大幅度提高設備的可靠性及壽命 ,有效 地降低設備故障率。為同類產(chǎn)品的改造提供了一種投資小、見效快的案例。關鍵詞 ：打包機 PLC 控制 接近開關 電磁閥引言打包機是現(xiàn)代化生產(chǎn)廠常用設備之一 , 它是產(chǎn)品出產(chǎn)最后一道工序，其質(zhì)量的好壞、 效率的高低 , 直接影響整個生產(chǎn)線的產(chǎn)量及人力成本。為此 ,對有問題的打包機進行升級 或改造是提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低成本的有效途徑之一。（一）問題的提出全自動打包機是我公司 1987 年從國外進口的二手設備，該機主要用于 產(chǎn)品的出

2、庫包裝。它由轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤定位機構、壓板、壓板定位機構、包裝膜 供料裝置、供料升降裝置、剪料機構、控制系統(tǒng)組成。其控制系統(tǒng)由于采用 繼電器、接觸器、行程開關等元器件，故控制系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，經(jīng)多次維 修仍沒有改善，從而給流水線式的生產(chǎn)帶來很大的影響。為此公司決定對該 控制設備進行升級改造。（二）故障原因與分析 我們進入現(xiàn)場觀察設備的實際工作狀況，并詢問了調(diào)機和操作人員。通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)以下幾點因素影響設備控制系統(tǒng)的正常工作：1 工作環(huán)境差，粉塵過多，容易污染繼電器、接觸器的觸點和銜鐵， 造成接觸不良。生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵的來源如下： 叉車搬運貨物時排出的尾氣中煙塵。 木托架與滾筒磨擦產(chǎn)生的粉末。 廠房靠近

3、路邊空氣中含有的灰塵。2行程開關定位不準 - 生產(chǎn)線經(jīng)過多次改造提速后產(chǎn)量有了很大的提高，由于動作頻繁，行程開關很容易損壞，造成定位不準或不能定位。3改變工作方式難 - 當產(chǎn)品的規(guī)格及包裝要求有變動時，需要改動的 各電器間的接線繁雜，工作量大。4維修效率低 - 由于繼電器控制系統(tǒng)線路繁雜，聯(lián)鎖較多，且沒有自 檢功能，發(fā)生故障時，檢修耗時較多。（三）改造方案 從以上分析可知，原控制系統(tǒng)已無法滿足生產(chǎn)的要求，必需將原控制系 統(tǒng)改造成為符合生產(chǎn)環(huán)境的新控制系統(tǒng)，新控制系統(tǒng)的功能如下：1. 防塵電柜進氣孔加裝帶濾網(wǎng)的進氣風扇，使電柜內(nèi)形成正壓，這樣 外面的粉塵將無法進入柜內(nèi)。另選用帶防塵罩密封性好的繼

4、電器；2. 定位準確，壽命長選用防塵、防水、無觸點輸出的接近開關代替 行程開關。3工作方式改變?nèi)菀滓灰贿x用PLC控制，通過修改程序或直接切換程序 就可改變工作方式，無需拆線。參數(shù)修改也可由操作工按生產(chǎn)需要進行 調(diào)整。4.維修效率高一一選用PLC及帶指示燈的繼電器、電磁閥。設備檢修時 通過觀察各器件的指示燈，就可判定故障的大致范圍。（四）主要器件選擇1. 由于PLC控制有著繼電器順序控制無法比擬的優(yōu)點，而三菱FX系列在可編程序控制器中具有領先地位，且在國內(nèi)市場占有率很高，所以我們決 定選用三菱FX2N64MR型PLC為控制核心，對整個電氣系統(tǒng)作控制。2. 對于轉(zhuǎn)盤定位、供膜檢測、割膜檢測、供膜裝

5、置的上下行程控制部份，選用封閉性良好、耐油耐水、帶指示燈、無觸點電感型的接近開關，其型號為E2LX18ME感應范圍18MM3. 對于轉(zhuǎn)盤上貨物位置檢測及貨物越位報警部份，選用擴散反射型、封閉性良好、耐油耐水、帶指示燈的光電開關，其型號為E3S-CD12檢測范圍2M。4. 本機氣動電磁閥選用SMC勺VF5000系列產(chǎn)品，經(jīng)測量，DC24V線圈 工作電流均在 0.5A 以下，故可采用封閉性良好、帶指示燈的 OMRON MY2NJ 型繼電器。（注：MY2N中繼線圈工作電壓220V,觸點最大電流5A。）五） 控制系統(tǒng)設計輸入信號輸出信號名稱代號輸入編號輸出編號代號名稱手動操作方式SAXJOYDHL10

6、手動指示燈自動操作方式SAXIY1HL1自動指示燈停止SBIO"X2Y2HL2回原點指示燈X3Y3HL3卸貨指示燈自動起動按紀SB 12X4Y4HA轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)報警轉(zhuǎn)盤貨越位檢測光電開關SQ1X5Y5HL5貨越位故障指示燈無包裝膜檢測接近開關SQ2X6Y6HL6無包裝膜指示燈割膜檢測SQ3X7Y7HL7割膜失敗指示燈貨前移按朝SB8X10Y10KM10貨前移壓板上升按鈕SB1XI1YllKM11壓板上升壓板下降按粗SB2X12丫12KM12壓板下降包裝朧夾秦按鈕'SB3X13Y13KM13包裝膜夬具包裝膜放松按鈕SB4X14Y14KM14轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)按紀SBJX15Y15KM15轉(zhuǎn)盤

7、旋轉(zhuǎn)C慢）轉(zhuǎn)盤停止按鈕SB6X16Y16KM16轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)c快）割膜進行按鈕SB7X17Y17KM17割膜前工位到貨檢測光電開關SQ4X20¥20KM20前工位送貨壓板上限位檢測SQ5X21Y21X22Y22包裝膜供膜機構上限位檢測SQ7X23Y23KM23包裝膜供膜機構上行包裝艇供膜機構下限位檢測SQ3X24Y24KM24包裝膜供膜機構下行轉(zhuǎn)盤定位檢測接近開關SQ9X25¥25轉(zhuǎn)盤貨到位檢測光電開關SQ10X26Y26KM26SQ11X27Y271. I/O分配表IPJ-d IVJ JJ III ¥ U V V2. PLC接線圖蝕瞅ft)手赫示壓社升轉(zhuǎn)盤瞅垢黙隸觸

8、蝕初冊示燈3. 根據(jù)本公司產(chǎn)品的包裝要求，打包機控制系統(tǒng)的狀態(tài)流程圖如下M8002fit X2XI目般慟丈Y2mY164.PLC程序及控制系統(tǒng)原理說明控制系統(tǒng)分為手動和自動兩個部分，PLC 通電，M8002繼電器閉合一 個脈沖時間使得SO置位。 手動運行程序?qū)⑦x擇開關SA撥到手動位置，X0常開觸點閉合，Y0置1,手動指示燈HL10亮，這時可根據(jù)需要人工操作設備運行，其程序如下圖:轉(zhuǎn)盤拱膜上限模脛裝置腥） 位 下打XQ15汨?3防-II_w供膜上限應轉(zhuǎn)盤定位X023X025-II供膜下|3艮供膜裝置位 上行CO 淚?4 他3hiitie-共膜下卩艮供腔裝置 上行C 弭?3 <CD K2 供

9、腫裝置 下行C旳茁3仙 CD 1回原點指示燈（畑壓極上服赳裝膜夾供膜下限 轉(zhuǎn)盤定位位具 位XQ2&XQ21犯 13XQ24HIIIIIII 回原點條件下列條件滿足時，Y2置1,回原點指示燈HL2亮，才可以進入自動程 序；-轉(zhuǎn)盤上的導軌與固定導軌對齊，轉(zhuǎn)盤定位接近開關SQ9動作，X25常開觸點閉合。-壓板上升到位，上限位接近開關 SQ5動作，X21常開觸點閉合。*包裝膜夾具將包裝膜夾緊。-供膜裝置回到最底位，包裝膜裝置下限位接近開關SQ8動作，X24常開觸點閉合。 自動運行程序當回原點指示燈HL2亮時，將選擇開關SA撥到自動位置，X1常開觸點閉 合；按下自動確認按鈕SB12 X4常開觸點

10、閉合，狀態(tài)元件 S2置1，這時設 備進入自動運行狀態(tài)。進入自動運行狀態(tài)后，Y1置1,自動指示燈HL1亮；當轉(zhuǎn)盤上無貨（此 時X26常閉觸點閉合），前工位有貨時，SQ4光電開關使X20常開觸點閉合,使狀態(tài)S2轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S20。其程序如下圖:自動S2目動程序自動S273 _ STLf前工位有變到位75X020自動指示T001S20進入狀態(tài)S20后，丫20置1（ KM2C吸合），前工位的傳送帶起動，將貨傳給 轉(zhuǎn)盤；同時，Y10置1（ KM1C吸合），轉(zhuǎn)盤上的傳送帶起動接收前面的貨。當貨到達轉(zhuǎn)盤上指定位置后，SQ1C光電開關使X26常開觸點閉合，使狀態(tài)S20轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S21。之后，Y20、丫10置0,

11、 KM10及KM2（線圈失電，前工位 及轉(zhuǎn)盤上的傳送帶都停止。其程序如下圖：S20丹一pgniiiL 送 賞(8?轉(zhuǎn)盤定位m-II-貨前移恤貨到便轉(zhuǎn)盤毬位m XM6HIS2188|STLf1110112st 議進入狀態(tài)S21后，丫12置位（KM12吸合）壓板下降將包裝蓋板壓實；3 秒后，狀態(tài)S21轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S22o其程序如下圖:壓板下降5EIX0121<11K305EIS171進入狀態(tài)S22后，丫4置1（ HA吸合）報警2秒，之后，狀態(tài)S22轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S23。其程序如下圖：轉(zhuǎn)盤運行提示轉(zhuǎn)盤運行前安全提示伽進入狀態(tài)S23后，丫15置1（ KM15吸合）轉(zhuǎn)盤開始慢速起動，同時供膜夾具打開，開

12、始對貨物從低處開始打包，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 2圈（轉(zhuǎn)盤定位接近開關使X25常開觸點閉合2次），狀態(tài)S23轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S24。其程序如下圖:轉(zhuǎn)盤 慟血一pL|（如門赳裝鹿夾 具RST 仙 3 j1Q7111轉(zhuǎn)盤定征血5TI-:in進入狀態(tài)S24后，Y15置0 （KM15失電）轉(zhuǎn)盤慢速運行結(jié)束；同時 Y16置1 （KM16吸合）轉(zhuǎn)盤開始快速運行（供膜夾具此時保持打開）；Y23置1（KM23吸合）供膜裝置開始向上運行，對貨物從低向高處打包。供膜裝置 向上運行到高位時，供膜上限位接近開關 SQ7使X23常開觸點閉合，狀態(tài) S24轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S25b其程序如下圖：轉(zhuǎn)盤旄轉(zhuǎn) 觸）（叫供膜裝置上行（W3117共脛上限SE1

13、 亞 5' 進入狀態(tài)S25后，丫23置0 （KM23失電）供膜裝置向上運行結(jié)束；轉(zhuǎn)盤保持快速運行（供膜夾具此時保持打開）；供膜裝置將在高位點對貨物纏繞2層包裝膜，即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動2圈（轉(zhuǎn)盤定位接近開關使X25常開觸點閉合2次）。狀態(tài)S25轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S2&其程序如下圖:122轉(zhuǎn)盤定宜C2卄進入狀態(tài)S26后，轉(zhuǎn)盤保持快速運行（供膜夾具此時保持打開）； Y24 置1 （ KM24得電）供膜裝置向下運行，打包機對貨物從上到下纏繞 1層包裝 膜，供膜裝置下行到位后SQ8接近開關使X24常開觸點閉合，狀態(tài)S26轉(zhuǎn)移 到狀態(tài)S27。其程序如下圖：轉(zhuǎn)范腿轉(zhuǎn)犯心供膜裝置 卞行帕包進入狀態(tài)S27后，Y1

14、6置0 （KM16失電）轉(zhuǎn)盤快速運行結(jié)束；同時 Y15置1（ KM15吸合）轉(zhuǎn)盤開始慢速運行（供膜夾具此時保持打開）；供膜裝置將在低位點對貨物纏繞2層包裝膜，即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動2圈（轉(zhuǎn)盤定位接近開關使X25常開觸點閉合2次），然后狀態(tài)S27轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S2&轉(zhuǎn)世慟137141轉(zhuǎn)盤定位-II-(帥5 (C3 K2 進入狀態(tài)S28后，丫15置0 （KM15失電）轉(zhuǎn)盤慢速運行結(jié)束，轉(zhuǎn)盤停止；同時Y12復位（KM12失電）壓板下壓結(jié)束；Y13置1（ KM13供膜夾具將膜夾緊；然后狀態(tài)S28轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S2Q其程序如下圖：壓極下障包漏脫夾 具£set m :包裝艇天貝1013HHSE1 妙進入狀態(tài)

15、S29后，丫17置1 （ KM17得電）割膜裝置動作將包裝膜割斷；同 時丫11置1 （KM11得電）壓板上升；Y13置1 （ KM13供膜夾具將保持膜夾 緊；然后狀態(tài)S29轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S3。其程序如下圖：539150-1瓠i割膜伽】壓療上升（W 153割脛檢削壓枚上升07 HC11HIII-51 別進入狀態(tài)S30后，C1、C2、C3復位，其值為零；Y1置0自動指示燈HL1滅；Y13置1（ KM13供膜夾具將保持膜夾緊；Y3置1卸貨指示燈HL3 亮請求卸貨；當貨被卸走時，轉(zhuǎn)盤貨到位檢測光電管 SQ10使 X26常閉觸頭 復位，由狀態(tài)S30返回到狀態(tài)S2,進入下一循環(huán)。其程序如下圖：S30I囚一|證

16、陽 Cl C3 ；自動指示RST 耳皿1 :169172其他當轉(zhuǎn)盤上的貨沒有停在指定位置時，SQ1光電傳感器使X5常開觸點閉合，Y5置1,貨越位指示燈HL5亮，同時驅(qū)動M8040使PLC程序停止執(zhí)行下一當包裝膜快用完時，SQ2接近開關使X6常開觸點閉合，丫6置1,無包 裝膜指示燈HL6亮，提示要更換包裝膜。貨越位指示報書 轉(zhuǎn)盤越位X0O5禁11：狀總 轉(zhuǎn)移膜更換指示188如果割膜器壞，包裝膜沒有割斷，SQ3接近開關使X7常閉觸點閉合,Y7置1,割膜失敗指示燈HL7亮，提示要人工剪斷包裝膜及進行維修割膜as設備中途停機，可按SB10停止按鈕，X2常開觸點閉合，程序?qū)⒆詣臃祷爻跏紶顟B(tài)害假檢測XQQ7 S29俛 一IF停止KDO?囲一|割腥失敗(W自動ZRS1S2S30貨前移2RST 叫1。KC2&結(jié)論用可編程控制器改造舊打包機的電控系統(tǒng)，在現(xiàn)有企業(yè)中是非常實用的技改方案， 具有投資省、見效快特點。通過改造后，去掉了原機23只