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可編程控制器在自動(dòng)模切機(jī)中的應(yīng)用(上)

2008/10/1 12:18:18 人評(píng)論

  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(jì)算機(jī),它照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作和維護(hù)人員的技能習(xí)慣,以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型,摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)形式,獨(dú)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(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu),用戶不一定掌握多少計(jì)算機(jī)知識(shí),根據(jù)PLC說(shuō)明書的提示,就可以按照繼電器梯形圖和邏輯代數(shù)式來(lái)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)試都很容易,破除了人們對(duì)“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(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求,它可以自由地使用由計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的內(nèi)部繼電器,計(jì)時(shí)器,計(jì)數(shù)器等邏輯功能,對(duì)輸入信號(hào)和內(nèi)部各繼電器,計(jì)時(shí)器,計(jì)數(shù)器的接點(diǎn)可多次調(diào)用,使編程更加靈活,它不因被控對(duì)象的程序改變而過(guò)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(wú)法比擬的。在使用壽命方面,PLC也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(jī)時(shí)間,降低了維護(hù)費(fèi)用,提高生產(chǎn)效率?,F(xiàn)在自動(dòng)模切機(jī)上對(duì)可編程控制器的應(yīng)用,證明了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(jī)械有限公司的主導(dǎo)產(chǎn)品自動(dòng)模切壓痕機(jī),原采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng),由于該機(jī)自動(dòng)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(hù)性較差,各種因素綜合作用,原機(jī)控制系統(tǒng)不太可靠,調(diào)試也相當(dāng)困難。同時(shí),由于控制技術(shù)落后,使得整機(jī)檔次低,競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng),只能靠低售價(jià)(相對(duì)而言)占領(lǐng)市場(chǎng),1989年8月始,經(jīng)與日本太陽(yáng)公司合作,對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行根本的改造,應(yīng)用了PLC技術(shù),使自動(dòng)模切壓痕機(jī)面貌煥然一新,大大提高了可靠性和自動(dòng)化程度,消化吸收后,很快在系列機(jī)型(MY680A,MY720,MY920A,MY1020,TYM1020)上遍地開花,結(jié)出累累碩果。為了便于介紹PLC在自動(dòng)模切機(jī)上的應(yīng)用,先將自動(dòng)模切機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求簡(jiǎn)單介紹一下:

  該機(jī)要求具有自動(dòng)給紙,自動(dòng)模切,自動(dòng)收紙,自動(dòng)計(jì)數(shù),故障停車報(bào)警,以及各種安全保護(hù)等功能,現(xiàn)分析如下:

 ?。?)自動(dòng)給紙:操作者將待加工的紙板碼好堆放在給紙臺(tái)上,通過(guò)飛達(dá)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(jìn)。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(shí),通過(guò)自動(dòng)升紙機(jī)構(gòu)使一接近開關(guān)動(dòng)作,使電機(jī)帶動(dòng)給紙臺(tái)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)給紙。本部分還要求能手動(dòng)上升,下降給紙臺(tái)。

  (2)自動(dòng)模切:輸紙傳送帶上的紙板到達(dá)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(cè)無(wú)誤后,由叼紙牙排上的叼紙牙將紙板帶到模切版下,通過(guò)曲軸四聯(lián)桿機(jī)構(gòu),帶動(dòng)下平臺(tái)合壓后加工完成,再由主鏈條帶動(dòng)牙排將加工后的紙板帶到收紙臺(tái)部位。

  (3)自動(dòng)收紙:加工后的紙板到達(dá)后,通過(guò)開牙機(jī)構(gòu)將叼紙牙打開,紙板落在收紙臺(tái)上,隨著不斷收紙,收紙臺(tái)上紙堆高度不斷增加,使得對(duì)射光電開關(guān)遮光動(dòng)作,收紙臺(tái)自動(dòng)下降一段距離,光電開關(guān)復(fù)位,如此循環(huán)不斷,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收紙。

  (4)自動(dòng)計(jì)數(shù):紙板被牙排帶出模切部分后通過(guò)反射式光電開關(guān)檢測(cè),再與調(diào)時(shí)光電開關(guān)配合,實(shí)現(xiàn)有紙時(shí)計(jì)數(shù),無(wú)紙時(shí)不計(jì)數(shù)。另外還可設(shè)有預(yù)置計(jì)數(shù)器,到達(dá)預(yù)置數(shù)時(shí),發(fā)出信號(hào),在紙堆中插入紙條,以便后來(lái)按預(yù)置數(shù)包裝半成品。

 ?。?)故障停車報(bào)警及安全保護(hù)設(shè)置:該機(jī)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(tái)抽出,收紙異常,左右鏈,油壓異常等各種保護(hù)安全開關(guān)。這些開關(guān)中的任何一個(gè)發(fā)生故障均要求立即停車,每個(gè)開關(guān)動(dòng)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(bào)警指示,便于操作者排除故障,縮短故障停機(jī)時(shí)間。另有其它諸多功能,限于篇幅,在此不作介紹。以上諸多功能,在未用PLC以前大部分均已實(shí)現(xiàn),但就是不可靠,出了故障,維修困難。
 
  根據(jù)自動(dòng)模切機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求,分別計(jì)算PLC需要的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn),并據(jù)此給PLC控制系統(tǒng)選擇配置硬件。經(jīng)過(guò)計(jì)算選定富士NB系列主機(jī)和擴(kuò)展作為該機(jī)的控制配置,又考慮到本機(jī)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(jī)程序較長(zhǎng),在此只將其中突出反映PLC應(yīng)用特點(diǎn)的部分程序段列出如下:

  1.復(fù)位控制程序:該機(jī)大量應(yīng)用轉(zhuǎn)換開關(guān),即不能自動(dòng)復(fù)位的旋鈕開關(guān),沒(méi)有失電保護(hù),如停電時(shí)開關(guān)在“ON”位置,送電后執(zhí)行機(jī)構(gòu)馬上動(dòng)作,這種非人為控制動(dòng)作,極易造成設(shè)備和人身事故。經(jīng)仔細(xì)閱讀PLC說(shuō)明書后,發(fā)現(xiàn)其專用繼電器M8011有此特點(diǎn),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

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