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| PLC的涂料自動(dòng)灌裝機(jī)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì) | 2020-01-11 |
| 引言 自動(dòng)灌裝機(jī)對(duì)涂料罐裝生產(chǎn)流水線控制自動(dòng)配料系統(tǒng)的硬件和軟件方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中硬件設(shè)計(jì)部分包括FX2N-32MRPLC外部電路的設(shè)計(jì)與安裝；軟件部分包括程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。根據(jù)自動(dòng)配料系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)要求對(duì)PLC、電動(dòng)機(jī)、稱重模塊、繼電器等外部設(shè)備進(jìn)行選擇型號(hào)。設(shè)計(jì)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(dòng)配料系統(tǒng)設(shè)為自動(dòng)操作模式，一經(jīng)啟動(dòng)，則傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直持續(xù)到停止開關(guān)動(dòng)作或待涂料桶傳送至液體灌裝機(jī)下時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；桶子裝滿涂料并上了蓋后，傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自動(dòng)啟動(dòng)，并保持到下一個(gè)涂料桶被傳送至液體灌裝機(jī)下或停止開關(guān)動(dòng)作；（2）當(dāng)桶子傳送并定位在液體灌裝機(jī)下時(shí)，停1s，液體灌裝機(jī)開始工作，對(duì)于大桶灌裝8秒鐘，小桶則5秒鐘，灌裝過程完畢后對(duì)涂料桶進(jìn)行上蓋操作，上蓋時(shí)間約為2秒鐘。整個(gè)灌裝和上蓋過程應(yīng)設(shè)有報(bào)警顯示，待上蓋完畢后不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈0.5s間隔閃爍；（3）包裝過程，對(duì)于小桶：40桶為一大包，30桶為一中包，20桶為一包裝；對(duì)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(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)記數(shù)并可以手動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)器清零。 本次設(shè)計(jì)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(hào)（如空桶運(yùn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，然后輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)（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(dòng)化高效、準(zhǔn)確的操作。 自動(dòng)配料系統(tǒng)的整體思路：此生產(chǎn)線是全自動(dòng)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(dòng)作來控制傳送帶的停轉(zhuǎn)和對(duì)涂料桶的選擇灌裝，實(shí)現(xiàn)完成對(duì)自動(dòng)配料系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，并且通過PLC內(nèi)部的計(jì)數(shù)器對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)。 涂料的灌裝是運(yùn)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(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)的。利用輔助繼電器對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行正電平觸發(fā)來完成對(duì)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)。 自動(dòng)配料系統(tǒng)的工作原理：自動(dòng)配料系統(tǒng)一經(jīng)上電，傳送帶將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，待空涂料桶行 至行程開關(guān)處，行程開關(guān)閉合，電動(dòng)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(shí)間，涂料灌裝過程完成后電動(dòng)機(jī)恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動(dòng)控制。對(duì)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(dòng)配料系統(tǒng)將開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一經(jīng)啟動(dòng)，傳送帶的驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)實(shí)現(xiàn)停止動(dòng)作或稱重模塊檢測(cè)到下一個(gè)桶子時(shí)停止；涂料將桶子裝滿后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自行啟動(dòng)，并保持到再次檢測(cè)到一個(gè)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(shí)，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(shí)間為2秒，灌裝和上蓋過程有報(bào)警，上蓋過程停止并不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈以0.5s間隔性閃爍。與此同時(shí)對(duì)生產(chǎn)的料進(jìn)行打包計(jì)數(shù)，對(duì)于小桶：40桶為一大包，30為一中包，20為一包裝；對(duì)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(duì)各計(jì)數(shù)器手動(dòng)清零，自動(dòng)配料系統(tǒng)每7小時(shí)將所記數(shù)據(jù)送入的存儲(chǔ)器中，然后將記數(shù)器清零。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按下停止按鈕，自動(dòng)配料系統(tǒng)會(huì)馬上停止：而在自動(dòng)配料系統(tǒng)進(jìn)行灌裝和加蓋時(shí)按下停止按鈕，自動(dòng)配料系統(tǒng)不會(huì)馬上停止，而要待加蓋工作完成后，自動(dòng)配料系統(tǒng)最終停止工作。 生產(chǎn)流水線主控電路的自動(dòng)控制：自動(dòng)配料系統(tǒng)將開關(guān)設(shè)定為自動(dòng)操作模式，一經(jīng)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)并一直保持到停止開關(guān)動(dòng)作或液體灌裝機(jī)下的稱重模塊檢測(cè)到一個(gè)桶子時(shí)停止；桶子被裝滿涂料并完成上蓋后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須自行啟動(dòng)，并保持到又檢測(cè)到一個(gè)桶子或停止開關(guān)動(dòng)作；當(dāng)桶子定位在液體灌裝機(jī)下時(shí)，停頓1秒，液體灌裝機(jī)開始工作進(jìn)行灌裝，對(duì)于大桶8秒鐘，小桶則灌裝5秒鐘，待灌裝過程完畢再對(duì)涂料桶進(jìn)行上蓋，上蓋時(shí)間為2秒鐘。當(dāng)自動(dòng)配料系統(tǒng)正在運(yùn)行裝罐時(shí)，按下停止按鈕，自動(dòng)配料系統(tǒng)并不會(huì)馬上停止，待上蓋工作結(jié)束后，自動(dòng)配料系統(tǒng)最終停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 結(jié)論 自動(dòng)灌裝機(jī)FX2N-32MRPLC的涂料灌裝生產(chǎn)線的控制自動(dòng)配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該自動(dòng)配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由硬件方面和軟件方面組成。硬件設(shè)計(jì)方面，各硬件設(shè)備根據(jù)自動(dòng)配料系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行了選型并對(duì)FX2N-32MRPLC外部電路接線進(jìn)行了設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)方面概述了軟件設(shè)計(jì)的方法，梯形圖根據(jù)要求設(shè)計(jì)并對(duì)它進(jìn)行仿真調(diào)試。利用PLC良好的自動(dòng)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(jì)的涂料灌裝生產(chǎn)流水線的控制自動(dòng)配料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本要求。但更加復(fù)雜、準(zhǔn)確、智能的控制要求對(duì)于大型的生產(chǎn)流水線來說，該自動(dòng)配料系統(tǒng)就無法滿足。在傳送速率，次品檢測(cè)等諸多方面該自動(dòng)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(dòng)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(huì)化水平，使基于PLC的涂料灌裝生產(chǎn)流水線的控制自動(dòng)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(chǎng)。 | |
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