可编程控制器在成方机上的应用

摘要：本文通过PLC的硬件配置和软件流程图工作过程讲述了可编程控制器在成方机上的应用，并对PLC有一定的介绍。
关键词：PLC 控制 成方机
Abstract：This paper introduces the application to electric controlled by PLC used for
Former .the composition of software and hardware in the system are presented.
Key words: PLC Control system Former
一、 概述
我公司制桶生产已有多年，制桶生产线已有多条。制桶生产线的工艺过程是：将马口铁弯卷成圆桶形焊接，然后经过成方机加工，使之成为长方形，然后经翻边机翻天地边，经卷封机卷天、地板。经检验成为成品桶。在制桶线的成方机中，由于有检测有桶否 ，确定焊缝位置，把圆桶举起成方，放下，搬送等加工过程。机器动作多，控制过程比较复杂，故选用ＰＬＣ加以控制。
二、硬件配置
成方机是在ＰＬＣ系统的控制下实现全自动化生产的，这套控制系统是由日本立石公司的Ｃ４０Ｐ组成的中心处理单元，硬件联接见图１


　　　　　　 图１ 硬件联接图

　　可编程序控制器，简称PLC；在生产设备中有大量的开关量及模拟量的控制装置，如：电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等等。以前，以上的控制主要是用继电器或分立元件来实现。但随着生产的飞速发展。人们对这些自控装置提出了更通用、易变、易修、可靠、经济的需求。随着电子技术的发展，人们开发了各种各样的可以满足上述要求的控制装置，其中就有可编程序控制器（PLC）。PLC是1969年才开始发展的。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了各具特色的系列产品。OMRON C40P具有以下特点：
1．功能齐全：PLC的基本功能包括开关量输入/输出。内部中间继电器,延时ON/OFF继电器、锁存继电器、主控继电器、计时器、计数器、移位寄存器、四则运算、比较、二十进制转换等。
2．应用灵活：C40P的标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁多的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。它的安装和现场接线简便，由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有购买硬件设备前就进行“软接线”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。
3．操作方便、维修容易：C40P采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程与功能助记符编程，使用户能十分方便地读懂程序并编写、修改程序。PLC带有完善的监视和诊断功能，对其内部工作状态，通信状态，I/O点状态和异常状态均有醒目的显示。因此，操作人员，维修人员可以及时准确地了解机器故障点，利用替代模块或插件的办法迅速处理故障。
4．稳定可靠：各生产PLC的工厂都严格按有关技术标准进行出厂检验。C40P通过了JIS标准，所以，尽管PLC有各种型号，但都可以适应恶劣的工业应用环境。另外，由于其结构精巧，所以耐热、防潮、抗震等性能也很好。
三、软件结构
ＯＭＲＯＮ公司C40Ｐ可编程控制器所用编程语言为梯形图。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2流程图


由于制桶生产线上成方机的工艺要求是：（1）将焊接罐体由圆形变为方形。（2）保证焊缝的位置在罐边的正中位置。所以，在软件设计中，首先考虑将罐的焊缝位置找正，固定后，通过成方工位，使之成方，然后运送出成方机，完成成方工作。
寻找焊缝的工作是由一个振动传感器和一个放大器完成。由于焊缝是凹凸不平的，这样可由一个振动传感器检测，测到后传入放大器，放大器输出后输入到可编程控制器，告知焊缝找到。成方的工作是由两个扩张块完成，当圆形罐到扩张块中，扩张块向外扩张，使圆形罐变成方形，完成成方工作。
四、控制功能
在自动运转条件时，自动运转中间继电器得电，定位阀得电常闭，运送电机动作。然后检测罐是否到位，到位后罐被阻挡杆定位，使罐体位置正确，然后是检测、圆盘上升，计数等动作，边缝检测到后放下，到扩张工位扩张，然后，送出罐体，完成成方机工作送到下一工序。在手动运转条件下，也可一步一步完成这些动作。
在焊缝检测工位，由于在旋转的罐边缘测焊缝后要马上停下来，以保证焊缝位置正确，这里利用了一套制动离合器：当电机带动焊罐在旋转时，制动离合器带着旋转，当焊缝找到后，制动离合器动作，使焊罐准确停止，保证了焊缝的位置。
五、结束语
　　虽然ＰＬＣ控制器价格较高，但由于ＰＬＣ内部辅助继电器的存在；及输出点能承受大负荷，故可以直接驱动一般的电磁阀和信号灯，这样便能节约原来所有的中间继电器，由于元件的减少而使控制柜的体积缩小。并且，ＰＬＣ的可靠性较高，功能也较全，是理想的控制器件。

参考文献
[1] 李静林 PLC在行车电气控制回路改造中的应用 200504

作者简介
杨永红（1966-）男 高级工程师 主要从事设备维护，改进。