關(guān)鍵詞： PLC、變頻器、成品吸吊裝置、梯形圖程序。|可編程控制器在彩電生產(chǎn)線之成品吸吊中的應(yīng)用||郭艷濤|| PLC| 其它 摘要：論文介紹了應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的采用繼電、接觸器控制的彩電生產(chǎn)線之成品吸吊進(jìn)行改造的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)實(shí)例表明，采用PLC控制提高了成品吸吊控制的可靠性，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短吸吊周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
引言：
成品吸吊的作用是，將檢測(cè)合格的電視機(jī)從終調(diào)線移送到包裝皮帶線上的專機(jī)設(shè)備。
成品吸吊的可靠性是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，而吸吊周期（即：時(shí)間）則直接影響生產(chǎn)進(jìn)度及效益，按照生產(chǎn)需要及要求對(duì)成品吸吊進(jìn)行控制則是目的。原系統(tǒng)成品吸吊裝置采用繼電、接觸器控制方式。這種接線方式，接線復(fù)雜，繼電器使用數(shù)量多，缺乏柔性。造成電器控制部分可靠性差，故障率高，日常維護(hù)量大。
通過(guò)對(duì)可編程（PLC）技術(shù)的不斷了解和學(xué)習(xí)，把PLC控制技術(shù)應(yīng)用到彩電生產(chǎn)線之成品吸吊的控制中，取代傳統(tǒng)的繼電器控制線路，取得很好的使用效果。
第一章 成品吸吊主要器件參數(shù)及功能
1.1 PLC：FX1N-60MR
輸入36點(diǎn)，輸出24點(diǎn)（輸入，輸出點(diǎn)數(shù)選擇參照5.1.1）
輔助繼電器：一般用 M0－M383
保持用 M384－M511
定時(shí)器：T0－T199 （100ms）
1.2 變頻器：ASZ-104
輸入輸出方式：?jiǎn)蜗噍斎?，三相輸出?
電壓：220V 頻率：50HZ 功率：0.4KW 1/2P
參數(shù)設(shè)定：
CD00（主頻率） 60HZ
CD01（設(shè)定鎖住） 1 0：設(shè)定鎖住 1：可以設(shè)定或修改
CD02（加速時(shí)間） 0.8S
CD03（減速時(shí)間） 0.3S
CD05（啟動(dòng)頻率） 0.5HZ
CD08 0 0：正反轉(zhuǎn) 1：正轉(zhuǎn) 2：反轉(zhuǎn)
CD11 0 0：動(dòng)能剎車(chē) 1：自然剎車(chē)
CD12 1 0：鍵盤(pán)控制 1：端子控制
CD14（上限頻率） 60HZ
CD15（下限頻率） 0HZ
CD17（最大電壓頻率）50HZ
CD22（第二段調(diào)速） 20HZ
1.3 電磁閥：a、b汽缸均采用三位五通雙線圈先導(dǎo)帶彈簧復(fù)位常閉型電磁閥。真空發(fā)生器采用二位五通雙線圈先導(dǎo)型電磁閥。阻擋器采用二位三通單線圈帶彈簧復(fù)位先導(dǎo)型電磁閥。
1.4 真空發(fā)生器：ZSE4-25型 真空度達(dá)到-0.4Mpa時(shí)，真空開(kāi)關(guān)閉合。
1.5 氣缸：SMC系列
a缸：L—MDBB100—500型（帶緩沖，內(nèi)置磁環(huán)）汽缸直徑為100mm、行程為500mm 、最高使用壓力為1.0Mpa
b缸：L—MDBB80—500型（帶緩沖，內(nèi)置磁環(huán)）汽缸直徑為80mm、行程為500mm 、最高使用壓力為1.0Mpa
第二章 改造前后設(shè)備描述
隨著公司彩電生產(chǎn)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，整機(jī)吸吊系統(tǒng)運(yùn)行周期已成為順利生產(chǎn)的瓶頸。因生產(chǎn)需要，生產(chǎn)量定額在1800臺(tái)左右，也就是說(shuō)每小時(shí)吸吊180臺(tái)，用10個(gè)小時(shí)可以完成任務(wù)。除去正班8小時(shí)外，需加班2個(gè)小時(shí)才可以完成當(dāng)天任務(wù)。要達(dá)到這樣的效果，吸吊周期至少要達(dá)到20秒，而原吸吊系統(tǒng)運(yùn)行周期在25秒左右，吸吊周期過(guò)長(zhǎng)，不能滿足生產(chǎn)需要。要完成同樣1800臺(tái)電視機(jī)的生產(chǎn)任務(wù)，則需要12.5個(gè)小時(shí)左右，這樣公司要多支付給員工4.5個(gè)小時(shí)的加班費(fèi)、加上電能及其他設(shè)備損耗，而員工面臨的是長(zhǎng)期的工作勞累和生產(chǎn)效益獎(jiǎng)金的下調(diào)，這是公司和員工都不期望的，因此提出對(duì)原整機(jī)吸吊系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2.1 改造前設(shè)備
2.1.1電器控制：
電氣控制采用繼電、接觸器。左右移動(dòng)動(dòng)力采用三相剎車(chē)電機(jī)加減速裝置，無(wú)變頻調(diào)速，無(wú)自動(dòng)送紙箱裝置。
2.1.2 動(dòng)作軌跡：
開(kāi)始 右移 左限 下降 等待電視 有電視 左移 吸屏位 吸氣 真空開(kāi)關(guān)閉合 上升 上限到 右移 右限 下降 下限 真空開(kāi)關(guān)復(fù)位 右移0.2秒 上升 上限 左移 左限 下降 下一個(gè)周期
2.2 改造后設(shè)備描述
2.2.1 電器控制：
電器控制采用PLC控制，左右移動(dòng)裝置增加變頻調(diào)速，增加自動(dòng)送紙箱裝置（原設(shè)備無(wú)動(dòng)力滾筒線改為電動(dòng)皮帶線，外加三個(gè)紅外光電開(kāi)關(guān)，應(yīng)用程序控制即可）。見(jiàn)開(kāi)關(guān)布置與設(shè)備略圖。
2.2.2 運(yùn)動(dòng)軌跡：
開(kāi)始 到工作0點(diǎn) 等待電視 左移 吸屏位 抽空 真空 開(kāi)關(guān)閉合 上升至脫離光電 放空板、上升、 右移同時(shí)進(jìn)行 右減速 開(kāi)關(guān) 減速右移 右限 等待紙箱 下降 下限 真空開(kāi)關(guān)復(fù)位 右移0.2S 上升 上限 左移1.5S 下降、左移同時(shí)進(jìn)行 左減 速位 減速左移 左限、下限 下一個(gè)周期
采用PLC對(duì)原整機(jī)吸吊系統(tǒng)進(jìn)行改造后，吸吊系統(tǒng)運(yùn)行周期縮減到16秒左右，每小時(shí)可吸吊電視225臺(tái)左右，要完成1800臺(tái)的生產(chǎn)量只需8小時(shí)，而改造前需要12.5個(gè)小時(shí)。
第三章 設(shè)備改造工藝要求
1. 整機(jī)吸吊主要用于29寸、25寸、21寸電視機(jī)。
2. 手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
3. 生產(chǎn)小型機(jī)種（14寸電視采用人工抱機(jī)）真空吸盤(pán)裝置需在原點(diǎn)位置（左極限，a、b缸上限位置）。
4. 吸機(jī)周期為18秒。
第四章 開(kāi)關(guān)布置與設(shè)備略圖
整機(jī)吸吊作用：將檢測(cè)合格電視機(jī)從終調(diào)線(A)移送到包裝電動(dòng)皮帶線(B)的專機(jī)裝置。
第五章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
5.1.1 系統(tǒng)I/O點(diǎn).內(nèi)存容量和選型依據(jù)
系統(tǒng)輸入信號(hào)包括：3個(gè)2檔位自復(fù)位旋鈕開(kāi)關(guān)、2個(gè)3檔位旋鈕開(kāi)關(guān)、10個(gè)行程開(kāi)關(guān)、7個(gè)磁性開(kāi)關(guān)、4個(gè)光電開(kāi)關(guān)、1個(gè)真空開(kāi)關(guān)、1個(gè)腳踏開(kāi)關(guān)、1個(gè)啟動(dòng)按鈕、1個(gè)停止按鈕。共35點(diǎn)輸入。
系統(tǒng)輸出信號(hào)包括：2個(gè)工作指示、3個(gè)雙線圈電磁閥、2個(gè)單線圈電磁閥、1個(gè)移行電機(jī)、1個(gè)皮帶電機(jī)。共14點(diǎn)輸出。
因此，采用日本三菱公司的36點(diǎn)輸入和24點(diǎn)輸出的自帶DC24V電壓輸出的FX1n-60MR微型PLC做為系統(tǒng)的控制器。該P(yáng)LC體積小，工作速度快，具有良好的性能價(jià)格比。按照控制程序步數(shù)計(jì)算，PLC梯形圖程序大約在400步以內(nèi)，F(xiàn)X1n-60MR的程序容量為8192步（8K），可以滿足要求。
5.1.2 拖動(dòng)方式
PLC輸出直接控制直流24V繼電器線圈，通過(guò)DC24V繼電器控制5 個(gè)電磁閥和移行電機(jī)及皮帶線電機(jī)的直流接觸器線圈，啟動(dòng)電磁閥和移行電機(jī)及皮帶電機(jī)。輸入元件的供電電壓為DC24V，由PLC本身輸出的DC24V提供。輸出負(fù)載啟動(dòng)時(shí)直流電流>PLC本身輸出的DC24V電源負(fù)載。因此，在控制系統(tǒng)加一個(gè)直流24V開(kāi)關(guān)電源。控制系統(tǒng)原理圖(5.2.2)
5.1.3 負(fù)載動(dòng)作說(shuō)明
(1) 移行電機(jī)向左移動(dòng)1.5秒(可根據(jù)需要設(shè)定)后汽缸b同時(shí)動(dòng)作下降；
(2) 移行電機(jī)移至右限汽缸a、b同時(shí)動(dòng)作下降；
(3) 釋放電視機(jī)后a、b汽缸同時(shí)動(dòng)作上升；
(4) Y4得電,移行電機(jī)左移Y4、Y5同時(shí)得電,左減速運(yùn)行；
(5) Y6得電,移行電機(jī)右移Y6、Y5同時(shí)得電,右減速運(yùn)行。
5.2 控制系統(tǒng)原理圖
5.2.1 輸入輸出回路
5.2.2 主回路
5.2.3 控制面板
5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
PLC程序的編寫(xiě)和調(diào)試，采用SW5DC-GPPW編寫(xiě)軟件。
5.3.1 開(kāi)關(guān)量輸入定義：
左限 X0
左吸屏 X1
左減速 X2
右減速 X3
右限 X4
右極限 X5
缸a 上限 X6
缸a 下限 X7
缸b 上限 X10
29寸下限 X11
25寸下限 X12
21寸下限 X13
破壞真空 X14
真空開(kāi)關(guān) X15
腳踏開(kāi)關(guān) X16
空板放行 X20
X21
X22
X23
29寸紙箱位 X24
25寸紙箱位 X25
21寸紙箱位 X26
左極限 X27
自動(dòng) X30
手動(dòng) X31
左移 X32
右移 X33
上升 X34
下降 X35
吸氣 X36
放氣 X37
大/中/小 X40
X41
啟動(dòng) X42
停止 X43
5.3.2 控制輸出定義：
運(yùn)行指示 Y2 HD1
故障指示 Y3 HD2
左移 Y4
減速 Y5
右移 Y6
缸a 上升 Y10
缸a 下降 Y11
缸 b上升 Y12
缸 b下降 Y13
吸氣 Y14
放氣 Y15
阻擋1 Y16
阻擋2 Y17
皮帶電機(jī) KM Y20
5.3.3 控制流程圖
5.3.4 吸吊梯形圖程序（見(jiàn)軟盤(pán)內(nèi)）
5.3.5 程序設(shè)計(jì)說(shuō)明
在停機(jī)情況下，成品吸吊自動(dòng)到原點(diǎn)位置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)小型機(jī)種14寸電視的人工抱機(jī)。
按下啟動(dòng)按鈕X42，運(yùn)行指示和故障指示燈同時(shí)閃爍5秒后，運(yùn)行指示燈亮，故障指示燈滅。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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