在自動模切機中應(yīng)用PLC
可編程控制器(PLC)是一種以微處理器為核心的用于邏輯控制的專用計算機,它照顧到現(xiàn)場電氣操縱和維護職員的技能習(xí)慣,以計算機軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型,摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達形式,獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu),用戶不一定把握多少計算機知識,根據(jù)PLC說明書的提示,就可以按照繼電器梯形圖和邏輯代數(shù)式來直接編程。因此,它具有繼電器電路的直觀性,方便易學(xué),編程調(diào)試都很輕易,破除了人們對“電腦”有神秘感的心理障礙,PLC技術(shù)又充分利用了微處理器的優(yōu)點來滿足各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求,它可以自由地使用由計算機軟件構(gòu)成的內(nèi)部繼電器,計時器,計數(shù)器等邏輯功能,對輸進信號和內(nèi)部各繼電器,計時器,計數(shù)器的接點可多次調(diào)用,使編程更加靈活,它不因被控對象的程序改變而過多地更改硬件和聯(lián)線,往往只需修改用戶程序,即可滿足新的工藝要求,這是繼電器和順序控制器構(gòu)成的控制裝置所無法相比的。在使用壽命方面,PLC也遠遠超過繼電器-接觸器控制系統(tǒng)。因此,使控制系統(tǒng)更加安全可靠,減少了因故障造成的停機時間,降低了維護用度,進步生產(chǎn)效率?,F(xiàn)在自動模切機上對可編程控制器的應(yīng)用,證實了PLC技術(shù)必將在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用。
唐山玉印印刷機械有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品自動模切壓痕機,原采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng),由于該機自動化程度要求很高,電器元件很多,使得原系統(tǒng)龐雜,接線不便,安裝困難,可維護性較差,各種因素綜合作用,原機控制系統(tǒng)不太可靠,調(diào)試也相當(dāng)困難。同時,由于控制技術(shù)落后,使得整機檔次低,競爭能力不強,只能靠低售價(相對而言)占領(lǐng)市場,1989年8月始,經(jīng)與日本太陽公司合作,對其控制系統(tǒng)進行根本的改造,應(yīng)用了PLC技術(shù),使自動模切壓痕機面貌煥然一新,大大進步了可靠性和自動化程度,消化吸收后,很快在系列機型(MY680A,MY720,MY920A,MY1020,TYM1020)上遍地開花,結(jié)出累累碩果。為了便于先容PLC在自動模切機上的應(yīng)用,先將自動模切機對電氣控制系統(tǒng)的要求簡單先容一下:
該機要求具有自動給紙,自動模切,自動收紙,自動計數(shù),故障停車報警,以及各種安全保護等功能,現(xiàn)分析如下:
(1)自動給紙:操縱者將待加工的紙板碼好堆放在給紙臺上,通過飛達吸嘴將紙板一張一張地送到輸紙板上,一張壓一張地隨傳送帶前進。隨著紙張不斷送出,紙堆高度逐漸降低,當(dāng)?shù)偷侥骋桓叨葧r,通過自動升紙機構(gòu)使一接近開關(guān)動作,使電機帶動給紙臺升高,繼續(xù)給紙,如此循環(huán)不斷,直至將紙板全部送出,從而實現(xiàn)自動給紙。本部分還要求能手動上升,下降給紙臺。
(2)自動模切:輸紙傳送帶上的紙板到達模切部后,必須經(jīng)前擋規(guī),側(cè)拉規(guī)給紙板定位,并且電氣檢測無誤后,由叼紙牙排上的叼紙牙將紙板帶到模切版下,通過曲軸四聯(lián)桿機構(gòu),帶動下平臺合壓后加工完成,再由主鏈條帶動牙排將加工后的紙板帶到收紙臺部位。
(3)自動收紙:加工后的紙板到達后,通過開牙機構(gòu)將叼紙牙打開,紙板落在收紙臺上,隨著不斷收紙,收紙臺上紙堆高度不斷增加,使得對射光電開關(guān)遮光動作,收紙臺自動下降一段間隔,光電開關(guān)復(fù)位,如此循環(huán)不斷,實現(xiàn)自動收紙。
(4)自動計數(shù):紙板被牙排帶出模切部分后通過反射式光電開關(guān)檢測,再與調(diào)時光電開關(guān)配合,實現(xiàn)有紙時計數(shù),無紙時不計數(shù)。另外還可設(shè)有預(yù)置計數(shù)器,到達預(yù)置數(shù)時,發(fā)出信號,在紙堆中插進紙條,以便后來按預(yù)置數(shù)包裝半成品。
(5)故障停車報警及安全保護設(shè)置:該機設(shè)有給紙超高,雙張,紙張歪斜,不到位,積紙,紙落,前后鎖版,前后窗,平臺抽出,收紙異常,左右鏈,油壓異常等各種保護安全開關(guān)。這些開關(guān)中的任何一個發(fā)生故障均要求立即停車,每個開關(guān)動作后,在面板的模擬板上都有相應(yīng)的紅色二極管發(fā)出報警指示,便于操縱者排除故障,縮短故障停機時間。另有其它諸多功能,限于篇幅,在此不作先容。以上諸多功能,在未用PLC以前大部分均已實現(xiàn),但就是不可靠,出了故障,維修困難。
根據(jù)自動模切機對電氣控制系統(tǒng)的要求,分別計算PLC需要的輸進點和輸出點,并據(jù)此給PLC控制系統(tǒng)選擇配置硬件。經(jīng)過計算選定富士NB系列主機和擴展作為該機的控制配置,又考慮到本機應(yīng)用的有源傳感元件較多,PLC自身24V容量有限,又配置了直流穩(wěn)壓電源(3A,24V)。系統(tǒng)配置完成后,即著手編制PLC程序,由于該機程序較長,在此只將其中突出反映PLC應(yīng)用特點的部分程序段列出如下:
1.復(fù)位控制程序:該機大量應(yīng)用轉(zhuǎn)換開關(guān),即不能自動復(fù)位的旋鈕開關(guān),沒有失電保護,如停電時開關(guān)在“ON”位置,送電后執(zhí)行機構(gòu)馬上動作,這種非人為控制動作,極易造成設(shè)備和人身事故。經(jīng)仔細閱讀PLC說明書后,發(fā)現(xiàn)其專用繼電器M8011有此特點,亦稱“復(fù)位標(biāo)志”,因此有如下程序,應(yīng)用后效果較好。
程序示意圖1
程序中:
X000為主電機啟動 X001為油泵啟動 X006為模切紙張 X00D為收紙上升
X00E為收紙下降 X012為給紙上升 X013為給紙臺下降
以上送電前任一個開關(guān)接通都使M0001閉合,M0001的常閉點串在各接觸器回路中都不能動作,只有將各開關(guān)全部放在“OFF”位置,才可操縱機械。
2. 氣泵控制別具一格:氣泵是模切機傳送紙張的重要部件,一般的做法是用一個啟動控制按鈕,一個停止按鈕來控制,但由于按鈕太多,增加本錢不說,控制面板位置也有限,不好安排。這種情況下,編出如下程序解決了題目。重要的是沒有多用一個元件,只用軟件實現(xiàn)了功能要求。它的特點是按下啟動按鈕,氣泵啟動,再按一下這個按鈕,氣泵電機停止。假如不用PLC,實現(xiàn)此功能較困難。
X015為氣泵按鈕M0010為前沿微分 X051為給紙超高
X018為氣泵熱保護 X064為氣泵調(diào)時開關(guān) Y072為氣泵輸出
工藝要求,按下氣泵按鈕后,只有當(dāng)吸嘴靠近紙面時才能供氣。
程序示意圖2
實踐證實,上述氣泵控制控制程序是成功的。
3.紙落停車(程序3):自動模切壓痕機因模切壓力大,速度高,經(jīng)常出現(xiàn)散版,散活等現(xiàn)象,一旦加工后的活不能完整地取出來,將會出現(xiàn)大量廢品,造成浪費。另外對設(shè)備,模切版都有百害而無一利,多年來一直在探討解決辦法,使用PLC后,這個題目就不難解決了。程序如下:
程序示意圖3
X002為電鈴
X066為前規(guī)調(diào)時,此時為紙張到位檢測時刻
X067為計數(shù)調(diào)時,此時為計數(shù)檢測紙張時刻
X055為空車開關(guān),兼紙張進進
X060為計數(shù)反射光點開關(guān),兼紙張輸出
M8017為秒脈沖信號,(通1秒,斷1秒)
通過以上程序不但可檢測出紙落現(xiàn)象,還可判定計數(shù)光電開關(guān)正常工作與否,如工作不正常,則發(fā)光二極管(Y02D輸出)閃爍。
隨著PLC的廣泛應(yīng)用,對PLC的了解也越來越深刻,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部功能甚多,還應(yīng)不斷予以開發(fā)利用,這是在不進步本錢情況下,進步產(chǎn)品性能,增強產(chǎn)品的競爭力。以上如有不妥之處,請有關(guān)專家指正。
唐山玉印印刷機械有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品自動模切壓痕機,原采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng),由于該機自動化程度要求很高,電器元件很多,使得原系統(tǒng)龐雜,接線不便,安裝困難,可維護性較差,各種因素綜合作用,原機控制系統(tǒng)不太可靠,調(diào)試也相當(dāng)困難。同時,由于控制技術(shù)落后,使得整機檔次低,競爭能力不強,只能靠低售價(相對而言)占領(lǐng)市場,1989年8月始,經(jīng)與日本太陽公司合作,對其控制系統(tǒng)進行根本的改造,應(yīng)用了PLC技術(shù),使自動模切壓痕機面貌煥然一新,大大進步了可靠性和自動化程度,消化吸收后,很快在系列機型(MY680A,MY720,MY920A,MY1020,TYM1020)上遍地開花,結(jié)出累累碩果。為了便于先容PLC在自動模切機上的應(yīng)用,先將自動模切機對電氣控制系統(tǒng)的要求簡單先容一下:
該機要求具有自動給紙,自動模切,自動收紙,自動計數(shù),故障停車報警,以及各種安全保護等功能,現(xiàn)分析如下:
(1)自動給紙:操縱者將待加工的紙板碼好堆放在給紙臺上,通過飛達吸嘴將紙板一張一張地送到輸紙板上,一張壓一張地隨傳送帶前進。隨著紙張不斷送出,紙堆高度逐漸降低,當(dāng)?shù)偷侥骋桓叨葧r,通過自動升紙機構(gòu)使一接近開關(guān)動作,使電機帶動給紙臺升高,繼續(xù)給紙,如此循環(huán)不斷,直至將紙板全部送出,從而實現(xiàn)自動給紙。本部分還要求能手動上升,下降給紙臺。
(2)自動模切:輸紙傳送帶上的紙板到達模切部后,必須經(jīng)前擋規(guī),側(cè)拉規(guī)給紙板定位,并且電氣檢測無誤后,由叼紙牙排上的叼紙牙將紙板帶到模切版下,通過曲軸四聯(lián)桿機構(gòu),帶動下平臺合壓后加工完成,再由主鏈條帶動牙排將加工后的紙板帶到收紙臺部位。
(3)自動收紙:加工后的紙板到達后,通過開牙機構(gòu)將叼紙牙打開,紙板落在收紙臺上,隨著不斷收紙,收紙臺上紙堆高度不斷增加,使得對射光電開關(guān)遮光動作,收紙臺自動下降一段間隔,光電開關(guān)復(fù)位,如此循環(huán)不斷,實現(xiàn)自動收紙。
(4)自動計數(shù):紙板被牙排帶出模切部分后通過反射式光電開關(guān)檢測,再與調(diào)時光電開關(guān)配合,實現(xiàn)有紙時計數(shù),無紙時不計數(shù)。另外還可設(shè)有預(yù)置計數(shù)器,到達預(yù)置數(shù)時,發(fā)出信號,在紙堆中插進紙條,以便后來按預(yù)置數(shù)包裝半成品。
(5)故障停車報警及安全保護設(shè)置:該機設(shè)有給紙超高,雙張,紙張歪斜,不到位,積紙,紙落,前后鎖版,前后窗,平臺抽出,收紙異常,左右鏈,油壓異常等各種保護安全開關(guān)。這些開關(guān)中的任何一個發(fā)生故障均要求立即停車,每個開關(guān)動作后,在面板的模擬板上都有相應(yīng)的紅色二極管發(fā)出報警指示,便于操縱者排除故障,縮短故障停機時間。另有其它諸多功能,限于篇幅,在此不作先容。以上諸多功能,在未用PLC以前大部分均已實現(xiàn),但就是不可靠,出了故障,維修困難。
根據(jù)自動模切機對電氣控制系統(tǒng)的要求,分別計算PLC需要的輸進點和輸出點,并據(jù)此給PLC控制系統(tǒng)選擇配置硬件。經(jīng)過計算選定富士NB系列主機和擴展作為該機的控制配置,又考慮到本機應(yīng)用的有源傳感元件較多,PLC自身24V容量有限,又配置了直流穩(wěn)壓電源(3A,24V)。系統(tǒng)配置完成后,即著手編制PLC程序,由于該機程序較長,在此只將其中突出反映PLC應(yīng)用特點的部分程序段列出如下:
1.復(fù)位控制程序:該機大量應(yīng)用轉(zhuǎn)換開關(guān),即不能自動復(fù)位的旋鈕開關(guān),沒有失電保護,如停電時開關(guān)在“ON”位置,送電后執(zhí)行機構(gòu)馬上動作,這種非人為控制動作,極易造成設(shè)備和人身事故。經(jīng)仔細閱讀PLC說明書后,發(fā)現(xiàn)其專用繼電器M8011有此特點,亦稱“復(fù)位標(biāo)志”,因此有如下程序,應(yīng)用后效果較好。
程序示意圖1
程序中:
X000為主電機啟動 X001為油泵啟動 X006為模切紙張 X00D為收紙上升
X00E為收紙下降 X012為給紙上升 X013為給紙臺下降
以上送電前任一個開關(guān)接通都使M0001閉合,M0001的常閉點串在各接觸器回路中都不能動作,只有將各開關(guān)全部放在“OFF”位置,才可操縱機械。
2. 氣泵控制別具一格:氣泵是模切機傳送紙張的重要部件,一般的做法是用一個啟動控制按鈕,一個停止按鈕來控制,但由于按鈕太多,增加本錢不說,控制面板位置也有限,不好安排。這種情況下,編出如下程序解決了題目。重要的是沒有多用一個元件,只用軟件實現(xiàn)了功能要求。它的特點是按下啟動按鈕,氣泵啟動,再按一下這個按鈕,氣泵電機停止。假如不用PLC,實現(xiàn)此功能較困難。
X015為氣泵按鈕M0010為前沿微分 X051為給紙超高
X018為氣泵熱保護 X064為氣泵調(diào)時開關(guān) Y072為氣泵輸出
工藝要求,按下氣泵按鈕后,只有當(dāng)吸嘴靠近紙面時才能供氣。
程序示意圖2
實踐證實,上述氣泵控制控制程序是成功的。
3.紙落停車(程序3):自動模切壓痕機因模切壓力大,速度高,經(jīng)常出現(xiàn)散版,散活等現(xiàn)象,一旦加工后的活不能完整地取出來,將會出現(xiàn)大量廢品,造成浪費。另外對設(shè)備,模切版都有百害而無一利,多年來一直在探討解決辦法,使用PLC后,這個題目就不難解決了。程序如下:
程序示意圖3
X002為電鈴
X066為前規(guī)調(diào)時,此時為紙張到位檢測時刻
X067為計數(shù)調(diào)時,此時為計數(shù)檢測紙張時刻
X055為空車開關(guān),兼紙張進進
X060為計數(shù)反射光點開關(guān),兼紙張輸出
M8017為秒脈沖信號,(通1秒,斷1秒)
通過以上程序不但可檢測出紙落現(xiàn)象,還可判定計數(shù)光電開關(guān)正常工作與否,如工作不正常,則發(fā)光二極管(Y02D輸出)閃爍。
隨著PLC的廣泛應(yīng)用,對PLC的了解也越來越深刻,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部功能甚多,還應(yīng)不斷予以開發(fā)利用,這是在不進步本錢情況下,進步產(chǎn)品性能,增強產(chǎn)品的競爭力。以上如有不妥之處,請有關(guān)專家指正。
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