PLC在设计中的编程技术.doc

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1、PLC在设计中的编程技术食盐自动包装机即可将盐务工人从繁重的体里劳动中解放出来，又可以起到防伪的作用。1996年应盐务部门的要求我们开发了全自动食盐包装机。采用先进的螺杆计量技术，每千克计量误差±10克，达到国家标准。电控系统采用了先进的可编程序控制器(简称PLC)技术，由于可编程序控制器是一种专用的工业生产过程控制设备，所以性能稳定、可靠。设计过程中充分利用了可编程序控制器的脉冲输出、D/A转换等功能并设计了方便的人机对话功能使操作很便利、直观。我们在JDY-500型加碘盐自动包装上使用的是松下的可编程序控制器FP1。2包装机电控系统介绍包装机设计最高包

2、装速度为50袋/min,包装一袋用1.2s时间，其中落料时间为1s。系统主要有以下几部分组成:(1)放膜及纠偏装置这一部分由放膜电机、控制放膜电机的接近开关、纠偏电机、测偏光电开关等组成。系统要求包装膜放到一定长度后，浮动辊带动一活动摆臂随着包装膜的长短上下移动，分别触动上下位的两个接近开关，控制放膜电机的开和停。主要是为了保证牵引部分膜的拉力一致。在放膜的过程中如果出现包装膜跑偏现象将会影响包装袋的封合质量，所以系统设有纠偏装置。测偏光电开关检测到包装膜的跑偏方向后，向PLC输入跑偏信号，PLC及时输出正反转信号控制纠偏电机将膜调正。(2)牵引电机为了使

3、包装速度在一定的范围内可调，牵引包装膜的牵引电机由变频器驱动。PLC的D/A转换模块输出3-5V的调速电压信号控制包装膜的牵引电机，使电机的速度可调。(3)落料及计量部分这一部分由步进电机、步进电机驱动器、料位开关、料斗电磁阀等组成。PLC控制步进电机带动计量螺杆将食盐从料斗推下。PLC根据计量的要求向步进电机驱动器输出数量可调的脉冲，步进电机根据脉冲数量旋过一定量的角度来达到计量的目的。由一个电容式接近开关作料位开关，当料位开关检测到料斗内的料满时，PLC给料斗电磁阀发出关闭信号，上料机停止给包装机供料。(4)包装袋封合部分利用PLC的定时器控制气缸带动

4、横封和竖封刀体，对包装袋进行封合。(5)人机对话部分操作者可以在包装过程中，在不停机的情况下根据生产情况随时调整所需的各动作定时时间、欲包装数量、包装速度和包装重量等参数，通过PLC的操作显示窗口IOP来输入，IOP与PLC通过RS232串行口进行通讯。3PLC选型根据包装机控制系统要求，我们选用了松下电工的可编程序控制器FP1。它具有体积小、可靠性强、功能多的特点，具有脉冲输出功能，容易扩展。基本单元选用的是FP1-40C。性能如下:最大出点数120，扫描速度1.6μS，1008个内部继电器，144个计数/定时器，24点输入，16点继电器输出。D/A模块

5、两个通道，每个通道的转换速度4ms,分辨率1/1000。4系统框图5PLC程序设计PLC软件具有可读性好，编程容易等许多优点。针对包装机的控制要求我设计了PLC程序，下面是程序说明。(1)方式程序:包装机设有自动和手动两种工作方式。为了节省输输入点，方式选择键是一个乒乓键并配有状态指示灯。手动工作方式下，所有动作的驱动气缸、计量用步进电机、牵引电机都可以单独动作，主要是为了调试方便。自动工作方式下，整机按程序和操作者输入的包装工艺自动包装。(2)定时程序:包装机中横封和竖封、夹紧、切刀等动作靠定时完成。程序中用了多个定时器来控制这些执行元件。并可根据包装要

6、求通过显示单元I、O、P随时在线调整定时时间。(3)脉冲输出程序:利用FP1型PLC的速度及位置控制指令SPD0在PLC的输出点Y7输出脉冲信号。作为步进电机的时钟脉冲，经驱动器产生节拍脉冲控制步进电机运转。同时Y7接入PLC的输入点X0，并经X0送入PLC的内部高速计数器HSC。HSC对输入Y7的脉冲进行记数，当达到所设定的包装重量时发生中断，步进电机停止运转。这里我用的是PULSE方式。将数据寄存器DT20置零。实际程序梯形图第一句是将数据寄存器DT9044和DT9045清零，为HSC记数作好准备。第二句到第九句是建立参数表，参数存放在以DT20为首地

7、址的数据寄存器区。第十句是启动SPD0指令。执行到这句就从DT20开始取出设定的参数并完成相应的控制要求。参数表中第一个参数是K0，这是PULSE方式控制字，由此规定了输出方式。第二个参数是K70，该参数对应启动阶段频率，根据公式:频率常数=257-93458/频率值(HZ)计算出对应频率为500HZ。第三个参数是目标值K200，即以500HZ的频率发出200个脉冲，由于落料时间只有1S钟，为了使步进电机不丢步，设这一参数的目的是为了让步进电机有一个启动过程。下面的参数K190、K900是下料的主体参数。既以1400HZ到达900个脉冲的目标值。K70是减

8、速频率，步进电机以这个频率减速运行到停止。全部1000个脉冲(即每