[关键词] plc、 电磁阀、继电器装置、变频器。
1.前 言
四连杆装箱包装机是一种一次可以装四箱(可以是纸箱)既4*24瓶或者三箱 3*24瓶的连续装箱的包装机械设备。在啤酒等瓶装饮料行业中,四连杆装箱包装机主要完成瓶装产品的装箱、卸箱等工作。由于具有性能优良等特点,在包装行业中使用非常普及。
对于四连杆装箱包装机中电气部分的控制,是包装机使用安全、可靠性的重要保证。目前,老型号的四连杆包装机的电气装置大多采用继电器的控制方式。这种控制方式连线复杂、继电器使用数量多,造成电气控制部分可靠性差、故障率高,日常维护量大。同时,设备缺少操作的安全保障措施,容易发生事故。
随着可编程控制器(plc)技术的发展,把plc控制技术应用于四连杆包装机的控制中,取代原有的控制线路。是四连杆装箱包装机控制系统发展的必然趋势。
2.系统结构
四连杆装箱包装机控制系统由电气部分和气动执行部分组成。工作过程见流程图(图1)。电气系统输出控制在电气控制部分的改造中,分析了包装机的工作过程和控制特点;对包装机的控制基本上都是光电开关、接近开关、电磁阀、电机等这类的开关量输入、输出设备。控制过程以连续的逻辑量控制为主的操作方式。plc的开关逻辑和顺序控制是plc应用最广泛、最基本的功能,基于plc的这一使用功能和特点,决定将原有继电器控制系统全部拆除,采用plc控制。因为该用户厂家其他自动化设备使用的基本都是日本omron公司的plc,再根据采集和控制点数,我们选用omron公司的sysmac cpm2a-60cdr-a的 plc作为系统控制器。
3、系统设计
3、1 四连杆装箱包装机的电机可以进行点动、正转和反转,以带动夹瓶装置做往复运动装箱。瓶电机和两个箱电机分别用作传输瓶和传输箱。七个电磁阀和与之对应的气缸,分别控制“夹头”,“定位器”,“出箱臂”及“进箱臂”“箱导向”。设“手动”和“自动”操作两个切换开关。
3、2 在包装机的操作前台和设备后台、侧面加装3只光电检测开关,在操作人员误入设备危险区域时,系统紧急停车,保证安全。
3、3 在传送带上安装omron的e6a2旋转编码器,测量传送带的速度。当传送带电机异常停车时,停止包装机工作。
3、4 系统输入回路中有光电开光和接近等开关,plc上的dc24v电源容量就不足了,各输入、输出元件均使用dc24v直流稳压电源。plc控制系统原理图见图(2)。
(待续)