基于PLC和光電技術的雙層膜卷架控制方案

殷曉東

(漯河雙匯彩印包裝有限公司，河南 漯河 462000)

漯河雙匯彩印公司在塑料薄膜在生產、印刷、復合和分切過程中，每個工序都需要膜卷的架置和再領取。原膜卷架置和領取方式為固定式雙層模架式（見圖1），即利用人力車把膜卷放置到模架上，由人員用力推動原膜卷前移一個位置后，再放置第二卷。但要領取膜卷時，需要遵守先進先出原則，因此需人力把膜卷從模架一端推到另一端。操作勞動量大、效率低，還存在膜卷在推動中掉落的安全隱患。

因此公司在原固定雙層模架基礎上，利用PLC和光電技術，成功地實施了雙層膜卷架的自動化控制改造。

一、設計理念

1.充分利用現有資源（固定膜卷架），運用先進技術進行改造。

2.充分考慮塑料膜卷和儲用特點，提高存儲利用率。

3.造價低、工期短、使用方便、效率高、易維修，實行機械化、自動化。

二、設計方案

依據現場條件和PLC系統的強大功能，本著安全可靠、經濟合理的原則，設計為三套雙層模架共用一套控制系統。

1.機械裝置設計。保留原固定膜卷架，通過加固加強鋼板和導軌裝置、安裝鏈條傳動裝置、采用軸承支承、采用1.5kW帶制動的減速電機和鏈條傳動，帶動膜卷橫向滑動，實現膜卷的自動輸送。改造后的機械結構見圖2所示，改造所需機加工材料見表1。

2.電器件選擇。PLC選擇歐姆龍（omron）C200HWC200HE CPU42 型，反射性光電開關選擇歐姆龍E3JM-R4M4，接近開關選擇歐姆龍全不銹鋼機架的接近傳感器E2FM-X5D1-M1GJ，斷路器、繼電器、按鈕和指示燈等電器元件選擇施耐德或歐姆龍等進口品牌，控制盒采用不銹鋼材質。

圖2 改進后的雙層模卷架

表1 改造所需材料及設備

3.電器件安裝。

（1）下層模架從放膜端的第一個貨位，到取膜端，安裝電氣件如下：①回歸反射型光電開關，輸入點I0.00；②接近開關，輸入點I0.02；③接近開關，輸入點I0.03；④接近開關，輸入點I0.04；⑤接近開關，輸入點I0.05；⑥接近開關，輸入點I0.06；⑦接近開關，輸入點I0.07；⑧回歸反射型光電開關，輸入點I0.01。

（2）上層模架從放膜端的第一個貨位，到取膜端，安裝電器件如下：①回歸反射型光電開關，輸入點I1.00；②接近開關，輸入點I1.02；③接近開關，輸入點I1.03；④接近開關，輸入點I1.04；⑤接近開關，輸入點I1.05；⑥接近開關，輸入點I1.06；⑦接近開關，輸入點I1.07；⑧回歸反射型光電開關，輸入點I1.01。

（3）雙層模架放膜端控制箱安裝在模架放膜操作側，是操作者存儲膜卷到模架上時的現場操作盤。具有四個輸入點，一個輸出點，分別為：①放膜I0.08；②后退I0.09；③上選擇I0.12；④下選擇I0.13；⑤雙音頻報警信號Q6.06。

（4）雙層模架取膜端控制箱安裝在模架取膜操作側，是操作者取用存儲在模架上的膜卷時，現場的操作盤。具有四個輸入點，一個輸出點，分別為：①取膜I0.10；②后退I0.11；③上選擇I0.14；④下選擇I0.15；⑤雙音頻報警信號Q6.06。

（5）三套模架根據電器件安裝組合方式，分別選擇輸入、輸出點后，進行安裝和布線。

三、效果評價

公司基于PLC和光電技術，成功對固定膜卷架進行自動化改造運行后，膜卷架存儲利用率提高，使用方便、高效，運行安全、可靠，實現了設計初衷，推進了企業安全、高效發展。