基于 plc 吸塑机电气控制系统开发

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1、2014年7月机械设计与制造工程Ju1．2014第43卷第7期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2014．07．012基于PLC的吸塑机电气控制系统开发王晓明，杨鹏，傅洪(煤炭工业济南设计研究院有限公司，山东济南250031)摘要：针对老式吸塑机在电气控制方面存在的缺陷，提出了用PLC来改造吸塑机的电气控制系统，并主要介绍了PLC控制系统的设计方法。通过对吸塑工艺的分析，结合PLC应用，完成了全自动吸塑机研制。与以往手

2、动或半自动吸塑机相比较，提高了吸塑工作效率和产品质量，增加了系统柔性。关键词：吸塑机；可编程控制器；光电检测系统中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：2095—509X(2014)07—0054—03传统的吸塑机电气控制部分多采用继电器控控制面板日制，设备相对独立性较差，接线复杂且控制不及时，可编程光电开关长期使用会降低设备的可靠性，造成控制故障和机控制器械故障。可编程控制器具有抗干扰能力强、可靠性行程开关离高，工作稳定寿命长，维修查找外部线路简单等优图l吸塑机控制系统框图点，因此被广泛用于现代工业生产的自动控制中。采用PLC来实现

3、吸塑机的自动控制可以提高系统3PLC的选型及I／O分配的控制精度，大幅度提升吸塑机的吸塑质量和工作3．1控制系统参数分析效率，能够为企业带来更大的经济效益。本文介绍3．1．1PLC的输入了吸塑机电气控制系统的软件设计和硬件设计。要想实现吸塑机的自动加工，必须为PLC提供运行时需要的控制信号。该系统的输人信号包1吸塑机的吸塑原理及工艺过程括两类，一是来自光电开关和限位开关的控制信号，另一类是来自操作面板的控制信号。操作面板吸塑机是利用真空和不同模具将各种经过预简图如图2所示。热的片材加工成不同形状的塑料制品的设备j。其吸塑工艺过程大致为：上片

4、一片材预热一电机送片到位后停止一上模、压片下行，下模上行到位一真空电磁阀动作开始抽气一停止抽气，上模复位一冷风电机动作一冷风停止，反风电磁阀动作，反风开始一反风停止，压片复位一下模复位并卸料。2控制系统总体方案图1是本文设计的吸塑机控制系统框图。由控制面板输入动作命令，PLC根据输入的命令控制相应的电磁阀，同时对送片电机和风机进行控图2操作面板简图制，以实现送片、合模、冷却、起模等动作。光电开关和行程开关用于拾取吸塑机各部位工作信号。在下模的行程两端装有限位开关，用以确保下收稿日期：2014—05—22作者简介：王晓明(1982一)，男，山

5、东济南人，煤炭工业济南设计研究院有限公司工程师，硕士，主要研究方向为机械设计。·54·2014年第7期王晓明：基于PLC的吸塑机电气控制系统开发模的准确到位。关。光电检测装置如图5所示。该控制系统设有自动和手动两种工作方式。手动工作方式主要在设备调试和故障维修时使用，高速脉冲输入：．XOYO_——!卜启动(自动)．X1Y1●_一在手动方式下，按照工序依次操作面板上的开关可垦X2Y2停止(自动)●_一KM3l-—-一控制吸塑机完成一个工作循环。另外，配合使用面!!．X3Y3●一手动／自动转换板上的开关，可以完成各种延时和脉冲个数的设急停!X4

6、Y4_一卜一定，设定方法在后面将作出详细说明。下模下行检测!．一二X5Y5-_一卜延时设定使能．一=X6Y6-一3．1．2PLC的输出脉冲殴定使能，=x7Y7●PLC的输出用于控制1台电机、4台风机、5个Fl送片电机XIOcoMo暑~AC220V电磁阀动作，同时驱动2个LED显示器，完成延时上模!：Xl】oYlO_一时间和脉冲个数的显示。压片!一=X12Y1l12—酶狂一_X13YI3●3．2PLC选型F模‘真空电磁阀X14YI4—-_^根据上面的分析，要实现吸塑机的所有控制功冷风电磁阀．X15能至少需要26个输入点和22个输出点。反风电磁

7、阀坚X16-考虑到吸塑机两种工作方式不能同时进行，因F模L行检钡4．，=Xl7一COMY15l匕ln二o=lfl此采用输入点分时复用的方法，利用输入点间的连锁控制来达到节省输入点的目的，采用这种方法，图3PLC硬件接线图输人点数被压缩到16个。同时采用具有锁存、译码和驱动功能的CD4513芯片来驱动共阴极的十F模下行限位LED7段显示器，使用CD4513来驱动Ⅳ个显示器[]所占用的输出点数P=4+N。这样输出点数压缩十自动启动到了l4个。[巫I亟]经过以上分析，最终选用了台达系列的DVP一+光电开关32ES可编程控制器，该PLC具有16个输

8、入点和．．．．．【．．．．．．．一．．．。．．．．．I．．．．．一上模F行到位保持1冷风开始延时后关l。’。’‘。。。’。’。。’。‘’’‘。__j——一l6个输出点，能够满足系