打包机控制系统的PLC控制(20210201111542)

1、打包机控制系统的PLC控制、尸、 亠前言打包机是现代化生产厂常用设备之一 , 它是产品出产最后一道工序，其 质量的好坏、效率的高低 , 直接影响整个生产线的产量及人力成本。为此 ,对有 问题的打包机进行升级或改造是提高产品生产效率，降低成本的有效途径之一。（一）问题的提出全自动打包机是我公司 1987 年从国外进口的二手设备，该机主要用于产 品的出库包装。它由转盘、转盘定位机构、压板、压板定位机构、包装膜供料 装置、供料升降装置、 剪料机构、控制系统组成。 其控制系统由于采用继电器、 接触器、行程开关等元器件，故控制系统经常发生故障，经多次维修仍没有改 善，从而给流水线式的生产带来很大的影响。

2、为此公司决定对该控制设备进行 升级改造。（二）故障原因与分析 我们进入现场观察设备的实际工作状况，并询问了调机和操作人员。通过调查我们发现以下几点因素影响设备控制系统的正常工作：1 工作环境差，粉尘过多，容易污染继电器、接触器的触点和衔铁，造成 接触不良。生产现场粉尘的来源如下： 叉车搬运货物时排出的尾气中烟尘。 木托架与滚筒磨擦产生的粉末。 厂房靠近路边空气中含有的灰尘。2行程开关定位不准 -生产线经过多次改造提速后产量有了很大的提高，由于动作频繁，行程开关很容易损坏，造成定位不准或不能定位3改变工作方式难 - 当产品的规格及包装要求有变动时，需要改动的各 电器间的接线繁杂，工作量大。4维修

3、效率低 - 由于继电器控制系统线路繁杂，联锁较多，且没有自检 功能，发生故障时，检修耗时较多。（三）改造方案 从以上分析可知，原控制系统已无法满足生产的要求，必需将原控制系统改造成为符合生产环境的新控制系统，新控制系统的功能如下：1. 防尘电柜进气孔加装带滤网的进气风扇，使电柜内形成正压，这样外 面的粉尘将无法进入柜内。另选用带防尘罩密封性好的继电器；2. 定位准确，寿命长选用防尘、防水、无触点输出的接近开关代替行 程开关。 3. 工 作方式改变容易一一选用PLC控制，通过修改程序或直接切换程序就可改 变工作方式，无需拆线。参数修改也可由操作工按生产需要进行调整。4.维修效率高一一选用PLC及

4、带指示灯的继电器、电磁阀。设备检修时通 过观察各器件的指示灯，就可判定故障的大致范围。（四）主要器件选择1. 由于PLC控制有着继电器顺序控制无法比拟的优点， 而三菱FX系列在可编程序控制器中具有领先地位，且在国内市场占有率很高，所以我们决定选用三菱FX2N64MR型PLC为控制核心，对整个电气系统作控制。2. 对于转盘定位、供膜检测、割膜检测、供膜装置的上下行程控制部份， 选用封闭性良好、耐油耐水、带指示灯、无触点电感型的接近开关，其型号为E2LX18ME感应范围18MM3.对于转盘上货物位置检测及货物越位报警部份，选用扩散反射型、封闭性良好、耐油耐水、带指示灯的光电开关，其型号为E3S-C

5、D12检测范围2M4. 本机气动电磁阀选用SMC勺VF5000系列产品，经测量，DC24V圈工 作电流均在0.5A以下，故可采用封闭性良好、带指示灯的 OMRON MY2型继电 器。（注：MY2N中继线圈工作电压220V,触点最大电流5A。）输入信号输出信号名称代号输入编号输出编号代号名称羊动操作方式SAXDY0HL1D手动指示灯自动操作方式SAXIY1HL1自动指示灯停止SB 10X2Y2HL2回原点指示灯X3Y3HL3卸货指示灯自动起动按钮SB 12X4Y4HA转盘旋转报警转盘货越位检测光电开关SQ1X5Y5HL5货越位故障指示灯无包装膜检测接近开关SQ2X6Y6HL6无包装膜指示灯割膜檢

6、测SQ3X7Y7HL7割膜失败指示灯货前移按轨SB8X10Y10KM10货前移压板上升按钮SB1XllYllKM11压板上升压板下降按钮SB2X12Y12KM12压板下降包装膜夹紧按钮sbFX13Y13KMlf包装膜具包装膜放松按總SB4X14Y14KM14转盘旋鶉按钮SB5X15Y15KM15转盘旋转（t）转盘停止按辄S86X16Y16KM16转盘旋转c快）割膜进行按钮SB7X17Y17KM17割膜前工位到费检测光电开关SQ4X20Y20KM20前工位送货压板上限位检测SQ5X21Y21X22Y22包装膜供膜机构上限位检测SQ7X23Y23KM23包装膜供膜机构上行包装艇供膜机构下限位检测S

7、Q8X24Y24KM24包装膜供膜机构下行转盘定位检测接近开关SQ9X25Y25转盘货到位检测光电开关SQ10X26Y26KM26SQ11X27Y27U1 4 BPJI 鼻IIIL J V T（五） 控制 系统 设计1. I /O分 配表2 PLC 接线图COM PLC匚LIM砒惋mm自诫赠钮肄妣畅关ma压版上升胸mm包装feO赧餓勵妣變盘解胸裝盘停止翹 離總iu侮悄删光电秩压板上限也枪測餓淞咖上限鬧饌酬歳机虾限位翻翹定讎測昶联转盘妁跑光电开关SASB10丿.SB1ESQLS02SQ3SB8 丿SB1SB2丿.SB2SB4丿.SB5丿SE&SB7 丿.SQ4SD5SQ7SQ8SQ?SQ10X

8、0X 1X EX 3X 4X 5X 6X 7X 10X 11X 12X L3X 14X 15X 16X 17X20XB1X22X3炬斗X25X26Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4 5Y 6Y 7Y 10Y 11Y 12y nY 1斗Y 15Y 16Y 17Y 20Y 21Y22Y 3YE斗Y5Y 2GHI 220VKM0KH11KM12KML3卜N5KN16KMI7KM23KME4FRIinFRE珂指示灯自就示灯飙指衲无电装原指紺剧臥败指示灯压社升跋下岸转盘糠（韵WO宓mm上行3.根据本公司产品的包装要求，打包机控制系统的状态流程图如下X2M8002X15 X1SHIr-转粽做ft)15SETY

9、13RSTY13X17Y15转訝隸股）琵册(粉yooY15 X23Y24 只洲上fjXI删雑HY2mK30S22Y4K20S23蒋盘梆(ft)RSTY13K2Y16C)转碱尉Y23( MY164.PLC程序及控制系统原理说明控制系统分为手动和自动两个部分，PLC通电，M8002O电器闭合一个脉 冲时间使得SO置位 手动运行程序1,手动指示灯HL1O将选择开关SA拨到手动位置，X0常开触点闭合，Y0置 亮，这时可根据需要人工操作设备运行，其程序如下图：呗？3 H H应1労停上手动程序手动30 xt)oo+LHI-壬动指(w蚩前移货到位压升货前移 )10：压换上 升XO1 g压扳下降K012.具夹

10、HI-压檢下 降松HI-El f0!3包装熊夹具I VQ13割膜(仙门转盘慢)(m割膜X0I7HI-存盘嫌转盘H 转 止0巧W16-HI-HT-Y015-IF拱膜上限模麗装養 慢） 位 下打冗15XQ23 冗?4HI_W供膜上限憧转盘定位X023冗25-II1-供膜下B艮拱膜装置位 上行CO魅4 血3hi=ie-共膜下-iHI供腔装置上行（汕打JC0 K2 J供膜装冒下行C伽rst co 回原点指示灯（poi 3压複上限赳装屣夹供膜下限 转盘定位位具 位弭?5X0?1 YOU 紀?4HIIIIIII 回原点条件下列条件满足时，Y2置1,回原点指示灯HL2亮，才可以进入自动程序；转盘上的导轨与固

11、定导轨对齐，转盘定位接近开关SQ9动作，X25常开触点闭合。-压板上升到位，上限位接近开关 SQ5动作，X21常开触点闭合。*包装膜夹具将包装膜夹紧。-供膜装置回到最底位，包装膜装置下限位接近开关SQ8动作，X24常开触点闭合。 自动运行程序当回原点指示灯HL2亮时，将选择开关SA拨到自动位置，X1常开触点闭合； 按下自动确认按钮SB12 X4常开触点闭合，状态元件S2置1,这时设备进入自 动运行状态。进入自动运行状态后，Y1置1,自动指示灯HL1亮；当转盘上无货（此时X26常闭触点闭合），前工位有货时，SQ4光电开关使X20常开触点闭合，使状态S2转移到状态S2（l其程序如下图:娜指自动操作

12、XOOl Y003自功撞祀T1自动S2目动程序自动S273 |STLf?5X020嵯到位自动指示TO01S20进入状态S20后，丫20置1 （KM20吸合），前工位的传送带起动，将货传给转 盘；同时，Y10置1（ KM10吸合），转盘上的传送带起动接收前面的货。前工便送 货（raj当货到达转盘上指定位置后，SQ1C光电开关使X26常开触点闭合，使状态S20 转移到状态S21。之后，Y20 Y10置0，KM1（及KM20线圈失电，前工位及转盘 上的传送带都停止。其程序如下图：转盡定位S2Q m丹 T 孤I-lII-S2转盘定位m货前移(V010 货到便转盘毬位m xoo6HI进入状态S21后，丫

13、12置位（KM12吸合）压板下降将包装盖板压实；3秒后, 状态S21转移到状态S22。其程序如下图:S21&8-|STL|T1压板下降国 X012 1(11K30国 S22进入状态S22后，丫4置1（ HA吸合）报警2秒，之后，状态S22转移到状态S23o其程序如下图：转曾运行提示转盘运行前安全提S22示 W st 盟12101HF进入状态S23后，丫15置1（KM13吸合）转盘开始慢速起动，同时供膜夹具打开，开始对货物从低处开始打包，转盘转 2圈（转盘定位接近开关使X25常开触点闭合2次），状态S23转移到状态S24其程序如下图:转盘（如门包装麗夹 具RS1 悯 j压板下障1Q7血$TI-c

14、i川5SE1 谢进入状态S24后,Y15置0 （KM15失电）转盘慢速运行结束；同时 Y16置1 （KM16吸合）转盘开始快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y23置1 （KM23吸合）供膜装置开始向上运行，对货物从低向高处打包。供膜装置向上运行到 高位时，供膜上限位接近开关 SQ7使X23常开触点闭合，状态S24转移到状态S25。其程序如下图:114-| 泄转盘旄转（时拱腥装乏 上行 W317共脛上限TISE1亚 5 进入状态S25后，丫23置0 （KM23失电）供膜装置向上运行结束；转盘保 持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在高位点对货物缠绕2层包装膜，即转盘转动2圈（转盘定位接

15、近开关使X25常开触点闭合2次）。状态S25转移到状态S2&其程序如下图:122转盘定宜HH-进入状态S26后，转盘保持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y24置1（KM24得电）供膜装置向下运行，打包机对货物从上到下缠绕 1层包装膜，供 膜装置下行到位后SQ8接近开关使X24常开触点闭合，状态S26转移到状态S27。 其程序如下图：KITH进入状态S27后，Y16置0 （ KM16失电）转盘快速运行结束；同时 Y15置1（KM15吸合）转盘开始慢速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在低位点对货物缠绕2层包装膜，即转盘转动2圈（转盘定位接近开关使X25常开触点闭合2次），然后状态S27转

16、移到状态S2&转世慟转盘定位TL(TO(C3 K?进入状态S28后，丫15置0 （KM15失电）转盘慢速运行结束，转盘停止;同时Y12复位（KM12失电）压板下压结束；Y13置1（ KM13供膜夹具将膜夹紧；然后状态S28转移到状态S2Q其程序如下图：SET 13包装屣灭SE1 购1013HH进入状态S29后，丫17置1 （KM17得电）割膜装置动作将包装膜割断；同时Y11置1 （ KM11得电）压板上升；Y13置1 （KM13供膜夹具将保持膜夹紧；然后状态S29转移到状态S30。其程序如下图：帕】压版上升（灿151 别割脛检削压複上升 07 mHIII-进入状态S30后，C1、C2 C3复位

17、，其值为零；Y1置0自动指示灯HL1 灭；Y13置1（ KM13供膜夹具将保持膜夹紧；Y3置1卸货指示灯HL3亮请求 卸货；当货被卸走时，转盘货到位检测光电管SQ10使 X26常闭触头复位，由状态S30返回到状态S2,进入下一循环。其程序如下图：S30囚也阳 口 C3 ；自动指示X0D117；HH卸货拾示 W目动全自动 RE1 1其他当转盘上的货没有停在指定位置时，SQ1光电传感器使X5常开触点闭合， Y5置1,货越位指示灯HL5亮，同时驱动M8040使PLC程序停止执行下一步。当包装膜快用完时，SQ2接近开关使X6常开触点闭合，丫6置1,无包装膜 指示灯HL6亮，提示要更换包装膜。X005问一II-货趣位指烦5禁止状总 转移 M0C4D屢更换指 示斶-II-如果割膜器坏，包装膜没有割断，SQ3接近开关使X7常闭触点闭合，丫7 置1,割膜失败指示灯HL7亮，提示要人工剪断包装膜及进行维修割膜器。设备中途停机，可按SB10停止按钮，X2常开触点闭合，程序将自动返回初始状态。割胆失败厅上自动JRS1S2$30货前移Z