基于PLC和光電技術(shù)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(chǎn)、印刷、復(fù)合和分切過(guò)程中，每個(gè)工序都需要膜卷的架置和再領(lǐng)取。原膜卷架置和領(lǐng)取方式為固定式雙層模架式（見(jiàn)圖1），即利用人力車把膜卷放置到模架上，由人員用力推動(dòng)原膜卷前移一個(gè)位置后，再放置第二卷。但要領(lǐng)取膜卷時(shí)，需要遵守先進(jìn)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(dòng)量大、效率低，還存在膜卷在推動(dòng)中掉落的安全隱患。

因此公司在原固定雙層模架基礎(chǔ)上，利用PLC和光電技術(shù)，成功地實(shí)施了雙層膜卷架的自動(dòng)化控制改造。

一、設(shè)計(jì)理念

1.充分利用現(xiàn)有資源（固定膜卷架），運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改造。

2.充分考慮塑料膜卷和儲(chǔ)用特點(diǎn)，提高存儲(chǔ)利用率。

3.造價(jià)低、工期短、使用方便、效率高、易維修，實(shí)行機(jī)械化、自動(dòng)化。

二、設(shè)計(jì)方案

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和PLC系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，本著安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則，設(shè)計(jì)為三套雙層模架共用一套控制系統(tǒng)。

1.機(jī)械裝置設(shè)計(jì)。保留原固定膜卷架，通過(guò)加固加強(qiáng)鋼板和導(dǎo)軌裝置、安裝鏈條傳動(dòng)裝置、采用軸承支承、采用1.5kW帶制動(dòng)的減速電機(jī)和鏈條傳動(dòng)，帶動(dòng)膜卷橫向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)膜卷的自動(dòng)輸送。改造后的機(jī)械結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示，改造所需機(jī)加工材料見(jiàn)表1。

2.電器件選擇。PLC選擇歐姆龍（omron）C200HWC200HE CPU42 型，反射性光電開(kāi)關(guān)選擇歐姆龍E3JM-R4M4，接近開(kāi)關(guān)選擇歐姆龍全不銹鋼機(jī)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(jìn)口品牌，控制盒采用不銹鋼材質(zhì)。

圖2 改進(jìn)后的雙層模卷架

表1 改造所需材料及設(shè)備

3.電器件安裝。

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

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

（3）雙層模架放膜端控制箱安裝在模架放膜操作側(cè)，是操作者存儲(chǔ)膜卷到模架上時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)操作盤。具有四個(gè)輸入點(diǎn)，一個(gè)輸出點(diǎn)，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(bào)警信號(hào)Q6.06。

（4）雙層模架取膜端控制箱安裝在模架取膜操作側(cè)，是操作者取用存儲(chǔ)在模架上的膜卷時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的操作盤。具有四個(gè)輸入點(diǎn)，一個(gè)輸出點(diǎn)，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(bào)警信號(hào)Q6.06。

（5）三套模架根據(jù)電器件安裝組合方式，分別選擇輸入、輸出點(diǎn)后，進(jìn)行安裝和布線。

三、效果評(píng)價(jià)

公司基于PLC和光電技術(shù)，成功對(duì)固定膜卷架進(jìn)行自動(dòng)化改造運(yùn)行后，膜卷架存儲(chǔ)利用率提高，使用方便、高效，運(yùn)行安全、可靠，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)初衷，推進(jìn)了企業(yè)安全、高效發(fā)展。