本特利 330130-080-00-00

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由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，而目前流行的PLC具有結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行速度高、通用性好、可靠性高等特點(diǎn)，非常適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的高溫、振動(dòng)、粉塵等惡劣環(huán)境下的開關(guān)控制。所以選用PLC作為控制系統(tǒng)的核心部件。本包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜，I/O點(diǎn)數(shù)較多，以開關(guān)量控制為主，所以選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC為控制核心部件。

3.1PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)示全包裝生產(chǎn)線的核心部分，而在包裝過程中，動(dòng)作多，運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性、良好的節(jié)能措施、很強(qiáng)的故障診斷能力，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于包裝生產(chǎn)線的各種控制為開關(guān)量，動(dòng)作關(guān)系復(fù)雜，I/0點(diǎn)數(shù)較多，選擇日本三菱公司的FX2N系列PLC。該系列PLC為模塊式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)控制系統(tǒng)的需要靈活地組合成的配置。

①硬件配置

硬件配置包括FX2N基本單元、FX2N擴(kuò)展單元、檢測(cè)元件(光電開關(guān)、接近開關(guān)、真空開關(guān)等)、人機(jī)操作界面(按鈕、指示燈等)、控制元件(交流接觸器、變頻器、電磁閥等)以及執(zhí)行元件(電機(jī)和氣缸等)。

②FX2N系列PLC輸入輸出擴(kuò)展方法，F(xiàn)X2N系列PLC是由電源、CPU、輸入輸出和程序存儲(chǔ)器組成的單元型可編程控制器。其主機(jī)稱為基本單元，為主機(jī)備有可擴(kuò)充輸入輸出點(diǎn)數(shù)的“擴(kuò)展單元(電源I/0)和擴(kuò)展模塊(I/0)”，此外，還可以連接特殊擴(kuò)展設(shè)備，用于特殊控制。

在組織FX2N系列時(shí)，須考慮下述各點(diǎn)：

輸入輸出總點(diǎn)數(shù)控制在256點(diǎn)以內(nèi)，其中輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)均不能超過184點(diǎn)；DC24V電源和DC5V電源的容量，基本單元和擴(kuò)展單元內(nèi)部裝有電源，可以對(duì)擴(kuò)展模塊供給DC24V電源，對(duì)特殊模塊供給DC5V電源，因此擴(kuò)展模塊和特殊模塊的耗電量應(yīng)該控制在基本單元及擴(kuò)展單元的電源范圍以內(nèi)；

對(duì)于FX2N基本單元，外接特殊單元和特殊模塊的數(shù)量，多不超過8臺(tái)。關(guān)于輸入輸出序號(hào)的編號(hào)問題，F(xiàn)X2N系列PLC使用如下的編號(hào)方法:

（1）輸入繼電器(X)、輸出繼電器(Y)的序號(hào)是由基本單元開始，按連接順序分配八進(jìn)制數(shù)碼。

（2）特殊擴(kuò)展設(shè)備和PLC使用PLC的FROM和T0指令進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換，但是輸入輸出繼電器不占序號(hào)。

3.2控制系統(tǒng)電氣原理圖

系統(tǒng)供電電源采用三相四線制上機(jī)供電。供電電源等級(jí)為AC380±5％，50Hz。上電源經(jīng)總的低壓斷路器QF0為整機(jī)供電。其中QFl給包裝部分電機(jī)M1.1～M10.1提供電源，QF2給碼垛部分電機(jī)M11.1～M20.1提供電源，QF3給檢測(cè)電機(jī)M21.1～M25.1提供電源，QF4為打印機(jī)、金檢、重量復(fù)檢的執(zhí)行電機(jī)M26.1~M30.1提供電源。普通電機(jī)的主回路包括交流接觸器和熱繼電器，制動(dòng)電機(jī)還包括制動(dòng)單元的輔助回路。

 包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線可自動(dòng)完成稱重、供袋、取袋、裝袋、縫口、輸送、金屬檢測(cè)、重量檢測(cè)及碼垛等功能。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動(dòng)稱重單元、包裝單元、輸送檢測(cè)單元、碼垛單元。其主要工藝流程如下:物料自儲(chǔ)料斗進(jìn)入包裝秤的給料裝置，通過粗、細(xì)給料，實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)兩級(jí)加料。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到終設(shè)定值時(shí)，稱重終端發(fā)出停止加料信號(hào)，待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束，此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號(hào)。當(dāng)自動(dòng)裝袋機(jī)完成上袋后，發(fā)出訊號(hào)，使稱重箱打開卸料翻門，向包裝袋內(nèi)投料，卸料后稱重箱關(guān)閉翻門，裝袋機(jī)張開夾袋器，包裝袋通過夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī)，包裝袋經(jīng)折邊后，進(jìn)入縫口機(jī)，當(dāng)設(shè)在縫口機(jī)旁邊的光電開關(guān)檢測(cè)到包裝袋后，縫紉機(jī)開始工作，縫合包裝袋，當(dāng)包裝袋離開縫紉機(jī)后，縫紉機(jī)停止，并自動(dòng)切斷縫合線。包裝袋經(jīng)過倒袋整形機(jī)進(jìn)入金屬檢測(cè)機(jī)及重量復(fù)檢機(jī)，如果檢測(cè)不合格，在包裝袋通過自動(dòng)撿選機(jī)時(shí)將被剔除，而合格的包裝袋則順利通過自動(dòng)撿選機(jī)，再經(jīng)噴墨打印機(jī)、過渡輸送機(jī)、緩?fù)C(jī)等設(shè)備，將包裝袋輸送到碼垛單元，由轉(zhuǎn)位機(jī)根據(jù)碼垛工藝要求將料袋依次按“2袋豎-3袋橫”和“3袋橫-2袋豎”循環(huán)做轉(zhuǎn)位處理。這樣包裝袋便以2袋直或3袋橫的形式進(jìn)入編組機(jī)，后由碼垛機(jī)將包裝袋堆碼到托盤上，一般以碼8層為一垛。碼垛完成后，垛盤輸送機(jī)將其輸送出碼垛區(qū)，停放在叉車區(qū)域垛盤輸送機(jī)上。碼垛機(jī)所使用的托盤由托盤倉和托盤輸送機(jī)根據(jù)程序自動(dòng)提供。