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1  引言
有些彈性產(chǎn)品(如生活用紙等)需要壓縮包裝，由于每一種產(chǎn)品規(guī)格及種類多樣性，對(duì)包裝的尺寸往往需要工作過(guò)程中實(shí)時(shí)進(jìn)行修正，也就是根據(jù)控制工作過(guò)程對(duì)計(jì)數(shù)器或定時(shí)器等外部修改設(shè)定預(yù)置值。

2  包裝過(guò)程及控制要求
在傳輸帶上的成品按一定數(shù)量(以一包或一盒數(shù)量來(lái)確定)推入工位或人工放入，到工位后工位上部的氣缸擋板上、下動(dòng)作來(lái)對(duì)齊產(chǎn)品，對(duì)齊之后左右擋板進(jìn)行壓縮，其壓縮的距離由外部設(shè)定，完成壓縮之后由推進(jìn)擋板往夾緊傳輸帶推入，同時(shí)左右壓縮擋板退回原位，為下一步工序做準(zhǔn)備，而夾緊傳輸帶按件數(shù)分批移動(dòng)，把產(chǎn)品送入到包裝袋內(nèi)，然后包裝袋熱封，封切工序完成整個(gè)包裝過(guò)程。
(1) 上述工位動(dòng)作各自獨(dú)立、互不牽制，但要協(xié)調(diào)動(dòng)作;
(2) 包裝有“手動(dòng)”、“回歸始位”、“單步方式”、“連續(xù)方式”4個(gè)工作狀態(tài);
(3) 急停時(shí)，立即停止一切工作，解除急停的方式有2種:一種是仍然保持在“單步方式”或“連續(xù)方式”狀態(tài)，故障解除后，接著進(jìn)行“單步方式”或“連續(xù)方式”工序動(dòng)作，直至結(jié)束。另一種是切換到“手動(dòng)”或“回歸始位”狀態(tài)，均按“手動(dòng)”或“回歸始位”要求動(dòng)作。

3  PLC、I/O配置
充分利用PLC的軟、硬件資源，針對(duì)壓縮包裝工序特點(diǎn)及實(shí)際情況，選用OMRON公司的CPM1A-30CDR基本單元，由于輸出點(diǎn)變化頻率不高，所以選用了繼電器輸出型。對(duì)檢測(cè)距離采用編碼器計(jì)數(shù)方式進(jìn)行測(cè)量。

4  軟件設(shè)計(jì)
(1) 總體軟件
由于包裝動(dòng)作各自獨(dú)立且各工作狀態(tài)基本為順序控制。圖1為總體框圖(梯形圖略)，首先判斷有無(wú)急停，進(jìn)入什么工作狀態(tài)，確定工作狀態(tài)后按控制要求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的工序順序控制。其中，公共處理部分是實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)讀入處理及順序控制等功能。
(2) 壓縮距離的外部設(shè)定
一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品規(guī)格和種類多樣化時(shí)，壓縮的距離設(shè)定有兩種情況:一種是一旦產(chǎn)品規(guī)格尺寸確定，則它的壓縮距離也就確定，即為常數(shù);另一種情況是隨時(shí)可變量的。

圖1    總體軟件流程框圖

a) 壓縮距離為常數(shù)時(shí)的外部設(shè)定方法
PLC允許由外部對(duì)計(jì)數(shù)器預(yù)置值加以設(shè)定。通常設(shè)計(jì)中采用撥碼器或PT終端器，因此，欲構(gòu)成4位BCD碼，則需要占用16點(diǎn)輸入通道，而且每更換規(guī)格需重新設(shè)定預(yù)置值。這樣的話，就需要選擇I/O點(diǎn)容量大一些的PLC，導(dǎo)致成本增加和不便。若采用按鈕或開(kāi)關(guān)、編程技巧，輸入點(diǎn)可以在一定程度上得到擴(kuò)展，本設(shè)計(jì)和應(yīng)用中輸入通道占用0103、0104點(diǎn)，可輸入4種產(chǎn)品規(guī)格的壓縮尺寸值，圖2中可見(jiàn)，用@MOV(21)將事先按產(chǎn)品規(guī)格設(shè)定的壓縮距離尺寸值設(shè)定，只有選規(guī)格并啟動(dòng)0100就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)壓縮距離的目的。
b) 壓縮距離隨時(shí)改變時(shí)的外部設(shè)定方法[NextPage]
在圖3梯形圖中可以看出，0103通道作為計(jì)數(shù)器外部預(yù)置值設(shè)定的輸入通道，它經(jīng)過(guò)2個(gè)時(shí)間繼電器:第1個(gè)延時(shí)t1=100ms，它專門濾除信號(hào)前沿抖動(dòng)及尖脈沖干擾信號(hào);第2個(gè)用來(lái)消除信號(hào)后沿抖動(dòng)t2=1s。數(shù)字濾波的信號(hào)到計(jì)數(shù)器CNT000的計(jì)數(shù)輸入端，若需要觀察該預(yù)置值時(shí)，在輸出1103通道中接入數(shù)顯電路，當(dāng)改變預(yù)置值后，一旦0104閉合，2000將ON一個(gè)掃描周期，即執(zhí)行一次@MOV(21)指令，將CNT000的內(nèi)容送到HS01通道與編碼器計(jì)數(shù)相比較，控制1000和1001線圈來(lái)左右移動(dòng)距離。從而實(shí)現(xiàn)由外部預(yù)置值的設(shè)定，顯然，這種方法操作方便，又大大地減少了I/O點(diǎn)資源。

5  結(jié)束語(yǔ)
CPM1A-30CDR在包裝機(jī)中已得到實(shí)際應(yīng)用，經(jīng)歷了試車和生產(chǎn)的考驗(yàn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，PLC具有設(shè)計(jì)

圖2   常量外部設(shè)定梯形圖     

圖3   變量外部設(shè)定梯形圖
方便靈活、體積小的特點(diǎn)，其應(yīng)用具有廣闊的前景。