基于S7-300PLC的剔除控制系統(tǒng)
1 引言
剔除控制是灌裝、數(shù)粒等瓶裝產(chǎn)品包裝線典型的自動(dòng)化品控工藝。隨著在線空瓶自動(dòng)檢測速度的不斷提高，空瓶檢測系統(tǒng)對精確剔除不合格瓶的要求也不斷提高?，F(xiàn)在的空瓶檢測技術(shù)已達(dá)到每小時(shí)3~4萬瓶的速度，甚至有的國外檢測設(shè)備已達(dá)到6~7萬瓶/小時(shí)，而且是連續(xù)的流水在線檢測。因此，如何將在傳送帶上不斷流動(dòng)的空瓶中檢測出來的不合格瓶準(zhǔn)確的剔除便成為一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，也是衡量整套在線檢測系統(tǒng)性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。
本文所介紹的基于西門子s7-300plc的剔除控制系統(tǒng)主要用于對在線空瓶檢測裝置檢測出來的不合格瓶進(jìn)行準(zhǔn)確的剔除，并對檢測過程的一些重要環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，如連續(xù)剔除過多報(bào)警、傳送帶傳送過程中的倒瓶報(bào)警以及實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等。西門子s7-300系列plc是模塊化的中小型plc，適用于中等性能的控制要求［1］，因此完全符合本系統(tǒng)的需求。本系統(tǒng)主要針對玻璃啤酒瓶的檢測剔除，同時(shí)也適用于其它圓口圓身玻璃瓶。
2 系統(tǒng)整體介紹
系統(tǒng)由核心控制模塊、執(zhí)行剔除模塊、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊、人機(jī)界面顯示和報(bào)警模塊等幾部分組成。核心控制模塊主要由s7-300plc組成，包括一個(gè)cpu315-dp/pn、一個(gè)16點(diǎn)的數(shù)字量輸入模塊sm321、一個(gè)16點(diǎn)的數(shù)字量輸出模塊sm322以及一個(gè)高速計(jì)數(shù)模塊fm350-1［2］，主要用于接收現(xiàn)場采集的信號(hào)以及檢測系統(tǒng)發(fā)出的不合格信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的處理，控制現(xiàn)場設(shè)備的動(dòng)作，如電磁閥的開關(guān)、報(bào)警燈的報(bào)警動(dòng)作等；執(zhí)行剔除模塊主要由電磁閥、氣動(dòng)剔除器以及空氣壓縮機(jī)組成，由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣壓作為剔除器的動(dòng)力，電磁閥的開關(guān)控制剔除器的剔除動(dòng)作；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊包括分布在現(xiàn)場各處的光電傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器組成，用于對現(xiàn)場的信號(hào)如到瓶觸發(fā)信號(hào)、倒瓶信號(hào)以及空瓶在傳送過程中的位置信號(hào)進(jìn)行采集，并傳送到plc中進(jìn)行處理；人機(jī)界面顯示和報(bào)警模塊包括op77a操作顯示面板和報(bào)警燈，用于顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、修改參數(shù)和故障報(bào)警等。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)空瓶在傳送鏈道的傳送方向，空瓶依次要經(jīng)過如下區(qū)域：檢測區(qū)域，觸發(fā)檢測光電，并由空瓶檢測系統(tǒng)對其進(jìn)行檢測，其檢測結(jié)果信號(hào)傳送給plc進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)plc根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器脈沖數(shù)以及fm350-1的計(jì)數(shù)值計(jì)算該瓶的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)；倒瓶檢測區(qū)域，由于此區(qū)域的傳送鏈道兩旁沒有護(hù)欄，因此此處易出現(xiàn)倒瓶現(xiàn)象，需要在此區(qū)域進(jìn)行倒瓶檢測；剔除區(qū)域，當(dāng)該瓶到達(dá)剔除器處時(shí)，若該瓶為不合格瓶，則剔除器動(dòng)作將其剔除，同時(shí)清除到達(dá)剔除器處的所有瓶子的檢測結(jié)果信息以及位置信息；剔除確認(rèn)區(qū)域，該處為一剔除確認(rèn)光電，用于檢測是否有沒剔除的不合格瓶，有則進(jìn)行報(bào)警?？掌總魉偷穆肪€示意圖如圖2所示。
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