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| PLC的涂料自動灌裝機(jī)生產(chǎn)線的設(shè)計 | 2020-01-11 |
| 引言 自動灌裝機(jī)對涂料罐裝生產(chǎn)流水線控制自動配料系統(tǒng)的硬件和軟件方面進(jìn)行了設(shè)計。其中硬件設(shè)計部分包括FX2N-32MRPLC外部電路的設(shè)計與安裝；軟件部分包括程序的設(shè)計與調(diào)試。根據(jù)自動配料系統(tǒng)的實現(xiàn)要求對PLC、電動機(jī)、稱重模塊、繼電器等外部設(shè)備進(jìn)行選擇型號。設(shè)計完成的涂料灌裝生產(chǎn)流水線能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：（1）通過開關(guān)將自動配料系統(tǒng)設(shè)為自動操作模式，一經(jīng)啟動，則傳送帶的驅(qū)動電機(jī)啟動并一直持續(xù)到停止開關(guān)動作或待涂料桶傳送至液體灌裝機(jī)下時停止運轉(zhuǎn)；桶子裝滿涂料并上了蓋后，傳送帶驅(qū)動電機(jī)必須自動啟動，并保持到下一個涂料桶被傳送至液體灌裝機(jī)下或停止開關(guān)動作；（2）當(dāng)桶子傳送并定位在液體灌裝機(jī)下時，停1s，液體灌裝機(jī)開始工作，對于大桶灌裝8秒鐘，小桶則5秒鐘，灌裝過程完畢后對涂料桶進(jìn)行上蓋操作，上蓋時間約為2秒鐘。整個灌裝和上蓋過程應(yīng)設(shè)有報警顯示，待上蓋完畢后不再顯示報警；報警方式為紅燈0.5s間隔閃爍；（3）包裝過程，對于小桶：40桶為一大包，30桶為一中包，20桶為一包裝；對于大桶：20桶為一大包，15桶為一中包，10桶為一包裝；（4）能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行自動記數(shù)并可以手動對計數(shù)器清零。 本次設(shè)計以FX2N系列PLC作為處理核心，用行程開關(guān)、稱重模塊等外部設(shè)備將生產(chǎn)過程中的信號（如空桶運行的位置、涂料桶的大小等等）處理后送到處理器將其處理，由PLC對數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，然后輸出驅(qū)動信號（如接觸器、電磁閥等等）來完成涂料罐裝生產(chǎn)流水線的自動化高效、準(zhǔn)確的操作。 自動配料系統(tǒng)的整體思路：此生產(chǎn)線是全自動控制的，生產(chǎn)線一經(jīng)上電，PLC將通過軟件程序?qū)ιa(chǎn)線進(jìn)行控制：通過輸出繼電器的動作來控制傳送帶的停轉(zhuǎn)和對涂料桶的選擇灌裝，實現(xiàn)完成對自動配料系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，并且通過PLC內(nèi)部的計數(shù)器對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行計數(shù)。 涂料的灌裝是運用了涂料灌裝機(jī)，它將涂料灌裝裝置以及封蓋裝置集合在一起，實現(xiàn)涂料的灌裝與上蓋，使涂料的灌裝能穩(wěn)定、高效的完成。對于涂料桶大小的區(qū)分是通過反射式光電稱重模塊工作來實現(xiàn)的。利用輔助繼電器對計數(shù)器進(jìn)行正電平觸發(fā)來完成對產(chǎn)品的計數(shù)。 自動配料系統(tǒng)的工作原理：自動配料系統(tǒng)一經(jīng)上電，傳送帶將驅(qū)動電動機(jī)運轉(zhuǎn)，待空涂料桶行 至行程開關(guān)處，行程開關(guān)閉合，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，液體灌裝機(jī)通過閥門的關(guān)斷來控制涂料灌裝的時間，涂料灌裝過程完成后電動機(jī)恢復(fù)轉(zhuǎn)動，如此循環(huán)實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動控制。對于傳送帶上的涂料桶大小的分辨，利用了通過下圖的反射式光電稱重模塊。 控制要求和控制過程分析 自動配料系統(tǒng)將開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一經(jīng)啟動，傳送帶的驅(qū)動電機(jī)啟動并一直保持到停止開關(guān)實現(xiàn)停止動作或稱重模塊檢測到下一個桶子時停止；涂料將桶子裝滿后，驅(qū)動電機(jī)必須自行啟動，并保持到再次檢測到一個桶子或停止開關(guān)工作。當(dāng)桶子傳送定位于灌裝的設(shè)備下時，停頓1秒，設(shè)備開始灌裝，灌裝過程為小桶裝5秒鐘，大桶裝8S鐘，然后均上蓋時間為2秒，灌裝和上蓋過程有報警，上蓋過程停止并不再顯示報警；報警方式為紅燈以0.5s間隔性閃爍。與此同時對生產(chǎn)的料進(jìn)行打包計數(shù)，對于小桶：40桶為一大包，30為一中包，20為一包裝；對于大桶：20桶為一大包，15桶為一中包，10桶為一包裝。在生產(chǎn)過程中可以對各計數(shù)器手動清零，自動配料系統(tǒng)每7小時將所記數(shù)據(jù)送入的存儲器中，然后將記數(shù)器清零。在電動機(jī)運轉(zhuǎn)時按下停止按鈕，自動配料系統(tǒng)會馬上停止：而在自動配料系統(tǒng)進(jìn)行灌裝和加蓋時按下停止按鈕，自動配料系統(tǒng)不會馬上停止，而要待加蓋工作完成后，自動配料系統(tǒng)最終停止工作。 生產(chǎn)流水線主控電路的自動控制：自動配料系統(tǒng)將開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一經(jīng)啟動，驅(qū)動電機(jī)啟動并一直保持到停止開關(guān)動作或液體灌裝機(jī)下的稱重模塊檢測到一個桶子時停止；桶子被裝滿涂料并完成上蓋后，驅(qū)動電機(jī)必須自行啟動，并保持到又檢測到一個桶子或停止開關(guān)動作；當(dāng)桶子定位在液體灌裝機(jī)下時，停頓1秒，液體灌裝機(jī)開始工作進(jìn)行灌裝，對于大桶8秒鐘，小桶則灌裝5秒鐘，待灌裝過程完畢再對涂料桶進(jìn)行上蓋，上蓋時間為2秒鐘。當(dāng)自動配料系統(tǒng)正在運行裝罐時，按下停止按鈕，自動配料系統(tǒng)并不會馬上停止，待上蓋工作結(jié)束后，自動配料系統(tǒng)最終停止運轉(zhuǎn)。 結(jié)論 自動灌裝機(jī)FX2N-32MRPLC的涂料灌裝生產(chǎn)線的控制自動配料系統(tǒng)的設(shè)計。該自動配料系統(tǒng)的設(shè)計由硬件方面和軟件方面組成。硬件設(shè)計方面，各硬件設(shè)備根據(jù)自動配料系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行了選型并對FX2N-32MRPLC外部電路接線進(jìn)行了設(shè)計；軟件設(shè)計方面概述了軟件設(shè)計的方法，梯形圖根據(jù)要求設(shè)計并對它進(jìn)行仿真調(diào)試。利用PLC良好的自動控制性能，涂料罐裝生產(chǎn)過程的無人控制是本文所設(shè)計的涂料灌裝生產(chǎn)流水線的控制自動配料系統(tǒng)實現(xiàn)的基本要求。但更加復(fù)雜、準(zhǔn)確、智能的控制要求對于大型的生產(chǎn)流水線來說，該自動配料系統(tǒng)就無法滿足。在傳送速率，次品檢測等諸多方面該自動配料系統(tǒng)需要作出改進(jìn)。 在各種涂料罐裝生產(chǎn)行業(yè)迅猛發(fā)展，基于稱重儀表的涂料灌裝生產(chǎn)流水線的控制自動配料系統(tǒng)為涂料罐裝生產(chǎn)提供了極大地便利。不斷提高的生產(chǎn)社會化水平，使基于PLC的涂料灌裝生產(chǎn)流水線的控制自動配料系統(tǒng)不僅僅被局限在涂料罐裝生產(chǎn)行業(yè)，而且它在芯片封裝，產(chǎn)品包裝流水線作業(yè)生產(chǎn)方面有著相當(dāng)廣闊的前景市場。 | |
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