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PLC在裝瓶廠注水機(jī)自動控制中的應(yīng)用
PLC在裝瓶廠注水機(jī)自動控制中的應(yīng)用
我廠原瓶裝生產(chǎn)線的注水機(jī)為早期牙發(fā)設(shè)計的產(chǎn)品，大部分功能由純機(jī)械控制動作完成。電氣控制部分主要是變頻器輸出控制主驅(qū)動電機(jī)和傳統(tǒng)繼電器組成的保護(hù)回路，自動化程度低機(jī)械控制動作缺點(diǎn)是速度慢，效率低，故障多，機(jī)械磨損大，且會造成部分產(chǎn)品的浪費(fèi)。純傳統(tǒng)繼電器組成的回路缺點(diǎn)是復(fù)雜，檢查，處理故障，花時間，若想、擴(kuò)展功能時線路改動大。在一次搬遷廠房中，我們利用重新安裝設(shè)備的機(jī)會，對其進(jìn)行改造。用PLC輸出控制完成其原來的機(jī)械控制動作，用PLC內(nèi)部中間繼電器代替大部分傳統(tǒng)繼電器功能。
二、主要的自動控制過程
1、檢測到有空瓶進(jìn)入注水位置時，打開閥門注水，注水位置沒瓶時關(guān)閥。
2、爆瓶時，向爆瓶位置沖水。
3、有注滿汽水的瓶子到壓蓋機(jī)時放蓋，沒瓶子到時卡蓋。
4、進(jìn)瓶輸送帶上瓶子不足時，注水機(jī)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，擠滿瓶子后，又轉(zhuǎn)為高速。出瓶輸送帶堆滿瓶子時慢速，走空后，又高速運(yùn)轉(zhuǎn)，爆棚時停機(jī)。
5、為了避免溢出汽水對機(jī)器的腐蝕，設(shè)置自動沖水功能，每隔一段時間自動沖一次水。
6、故障發(fā)生時，停機(jī)且故障指示燈亮，必須處理完畢后，按復(fù)位鍵確認(rèn)，才能重新啟動機(jī)器。
三、可編程控制器的選擇
注水機(jī)的自動控制過程比較簡單，輸入，輸出點(diǎn)不多，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，我們決定選擇微型系列的PLC作為我們的可編程控制器。在同類產(chǎn)品中，我們覺得三菱公司PLC的移位語句(SFTL、SFTR)在注水機(jī)控制編程中特別有用，該語句功能與其它產(chǎn)品中的移位語句功能有所不同，它不是左移或右移后，空位補(bǔ)“0"，而是根據(jù)信號狀態(tài)補(bǔ)“0"或“1"，很適合應(yīng)用于注水機(jī)的自動控制中。故我們選擇了三菱公司的FXON-60MR作為我們的控制器。主驅(qū)動電機(jī)仍由變頻器輸出控制。
四、主要的程序設(shè)計
根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，設(shè)計以下控制流程（圖1）。
故障1：急停；變頻器報警；安全保護(hù)動作；控制電源斷
故障2：(自動狀態(tài))出口爆棚；缺蓋；出口壓蓋檢測沒蓋
慢速運(yùn)轉(zhuǎn)條件：1剛啟動運(yùn)轉(zhuǎn)；2進(jìn)瓶輸送帶少瓶；3出瓶輸送帶滿瓶；4爆瓶
主要的控制程序設(shè)計如下：(梯形圖)
停機(jī)分為兩種情況：一種為正常的滑行停機(jī)，不剎車制動：另一種為緊急情況下的剎車制動停機(jī)。這就避免了以前總是停機(jī)、制動剎車同時動作所造成的有時是不必要的機(jī)械磨擦損耗，也減少了主驅(qū)動電機(jī)的磨擦發(fā)熱機(jī)會。
在以前，操作人員要隨時根據(jù)前后輸送帶瓶子情況，調(diào)節(jié)注水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。爆瓶時，要迅速按下沖水按鈕，同時調(diào)慢速度。這不僅增加了工人的勞動強(qiáng)度，而且生產(chǎn)效率也低。在這次改造中，我們把這些動作都加進(jìn)了PLC程序設(shè)計中，真正實現(xiàn)了電氣自動化控制。
下面分別為注水、爆瓶沖水、F蓋動作。在這里主要應(yīng)用三菱公司PL山C中的特別移位功能指令(SFTL、SFTR)。該指令在電氣傳動輸送帶的啟動(特別是輸送帶較長，電機(jī)多的情況)也很有用，電機(jī)逐個啟動，可避免同時啟動對供電系統(tǒng)的沖擊。具有這種功能的指令在其他公司PLC中很少有現(xiàn)成的，一般都需要自己編寫一段功能模塊，而使用該功能指令編程會使程序顯得更為精簡。
這就解決了以前控制很難實現(xiàn)的檢測爆瓶位置，及自動向爆瓶位置沖水的功能。避免了以前爆瓶時往仕旦停機(jī)，人為手動沖水的過程。同時注水與下蓋動作也變得更為準(zhǔn)確。原注水動作是靠瓶子進(jìn)入注水位置觸動開關(guān)打開閥門的純機(jī)械控制來完成，在潮濕、糖水多的環(huán)境中，觸動開關(guān)很容易失靈，再加上瓶子對開關(guān)的觸動很難保證每次都準(zhǔn)確，故生產(chǎn)中經(jīng)常會出現(xiàn)誤動作或不動作，要經(jīng)常停機(jī)進(jìn)行人為調(diào)整，這大大降低了生產(chǎn)效率。現(xiàn)由PLC輸出控制電磁閥動作，來實現(xiàn)閥門的開啟或關(guān)閉，既快速又準(zhǔn)確。
在檢測光電開關(guān)安裝時，主要注意調(diào)整以下信號，只有滿足以下條件，才能保障注水、爆瓶沖水動作的準(zhǔn)確完成。
