10g清涼油自動線的改造

宋誠

摘 要：研究分析了10 g清涼油自動線的工作原理，用目前較為流行的PLC控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制線路，達到了工藝上提出的要求；解決了生產(chǎn)上經(jīng)常卡殼、浪費原材料、質(zhì)量不穩(wěn)定等現(xiàn)象，使本自動線發(fā)揮它應(yīng)有的作用，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：清涼油 改造自動化 PLC控制

中圖分類號：TG43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0085-02

筆者公司10 g清涼油自動線原先采用傳統(tǒng)的繼電器控制，接線復(fù)雜、體積較大、比較笨重、功能不很完善、可靠性也不高，近一段時間連續(xù)出狀況，已經(jīng)嚴重影響了正常的生產(chǎn)，所以要求對其進行改造。該次改造選用歐姆龍系列可編程控制器代替原控制器，因為它具有自動化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)效率高等特點，使改造后的自動線更加方便、好用，具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 10 g自動線工作流程

盒底振動料斗工作，將清涼油盒底全部按口朝上排列，送入滑道，由盒底輸送帶送進油箱下的主輸送帶上，按每行18只排滿，每行之間由隔條隔開；主帶一側(cè)的傳感器啟動澆油馬達工作，將之灌滿；主帶以每分鐘250 mm的速度由滾筒牽引平穩(wěn)移動，澆好油的清涼油盒底在主帶上移動將近5 m，持續(xù)時間約18 min后（油已冷卻凝結(jié)）；推油電機感應(yīng)傳感器工作后，推油電機將一行18只清涼油盒底推至一旋轉(zhuǎn)的圓盤上；圓盤將油盒移至圓盤邊緣，進入邊緣的滑道，通過滑道進入壓蓋機構(gòu)；盒蓋振料斗工作，將盒蓋全部按口朝上排列，送入滑道，滑道再將盒蓋翻身成全部口朝下，進入壓蓋機構(gòu)；壓蓋機構(gòu)有6個工位，到第六個工位出來的就是蓋好蓋的清涼油成品；壓蓋機每蓋一次，產(chǎn)品計數(shù)器計數(shù)一次系統(tǒng)自動控制的實現(xiàn)（見圖1）。

油箱溫度通過溫度傳感器，確定是否需要給加熱器通電。當(dāng)油溫達到所設(shè)定值附近時，PLC通過輸出固態(tài)開關(guān)接通接觸器，給主帶和盒底輸送電機通電；盒底輸送電磁鐵吸合必須同時滿足兩個條件：盒底振動料斗處18只盒底送滿；主輸送帶必須運轉(zhuǎn)，盒底輸送帶電磁鐵吸合一次保持4 s；在主輸送帶運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，澆油電機啟動傳感器接到盒底的感應(yīng)信號時即啟動澆油電機；再接澆油電機停止傳感器信號時，電機立即停止；在主輸送帶運轉(zhuǎn)，主帶接觸器吸合條件下，推油傳感器一但感應(yīng)到盒底信號，直線電機運行推油；當(dāng)電機運行中感應(yīng)到反車傳感器信號時，克服慣性之后立即反向退回。電磁離合器用以控制壓蓋機的動作，由壓蓋控制傳感器和蓋滑道傳感器同時感應(yīng)到信號接通離合器，使壓蓋機構(gòu)工作。

1.2 傳感器名稱及作用

傳感器名稱及作用具體見表1。

1.3 確定PCL I/O的數(shù)量及型號選擇

從圖1及以上的描述中可以看到，傳感器一共有13只，而在設(shè)計中溫度模塊控制另外再選用單獨控制系統(tǒng)，而計數(shù)器部分用計算器模塊，總共剩下11個輸入點。而在實際運行過程中我們考慮到，為了能準確定位和方便操作每只電機都設(shè)定手動/自動轉(zhuǎn)換及點動按鈕，輸入點的數(shù)量根據(jù)控制電機及輸出端子的要求有：輸送帶電機、送底電機、壓蓋電機、推油電機、盒蓋、底進料電機、澆油電機、澆油電磁鐵及油溫聲、光報警、燈等共21個。輸出點有盒底盒蓋振動、輸送帶電機、送底電機、壓蓋電機、推油電機、盒蓋進料電機、澆油電機、盒底進料電機、電磁離合器、報警燈3個等共16個。

因此，要選用輸入點個數(shù)≥32，輸出點個數(shù)≥16的PLC。

對于用戶程序儲存器容量的選擇，因為以上分析的都是開關(guān)量，不需模擬變換及存儲，需要47個開關(guān)量控制，因此可按以下公式估算：

存儲器字數(shù)≥開關(guān)量I/O×8=47×8=376

根據(jù)以上分析，要選擇輸入點個數(shù)≥32，輸出點個數(shù)≥16，存儲器字數(shù)≥376的PLC，對PLC的速度及其他方面無特殊要求。筆者先用了型號為歐姆龍公司（OMRON）的CPM2AH。CPM2AH可編程控制器的主機（基本單元）有36個輸入點（X0000-X0011，X1000-X1011，X2000-X2011），24個輸出點（Y1000-Y1007，Y1100-Y1107，Y1200-Y1208）。編程容量為1194×3、定時器/計數(shù)器48×3。另外還有輔助繼電器接觸器控制功率很大的負載。

1.4 I/O接點的分配和PLC接線

具體如圖2、圖3、圖4所示。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 PLC程序設(shè)計

按照清涼油灌裝的特點，在自動灌裝自動線前，選用了一計量存貯槽，將配制好的清涼油液體直接從管道內(nèi)打進貯槽，所有的管道和貯槽都有加溫保溫裝置。當(dāng)油溫達到50 ℃～60 ℃時方可進行自動線生產(chǎn)。

2.2 梯形圖設(shè)計

根據(jù)工藝要求和程序流程圖設(shè)計梯形圖。（略）

3 運行效果分析

經(jīng)以上改造，設(shè)備完全達到改造前的技術(shù)要求。該控制系統(tǒng)采用歐姆龍PLC控制系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，響應(yīng)速度快，性價比高，現(xiàn)場使用表明，其性能穩(wěn)定，運行可靠，維修簡單，完全達到工藝要求。

參考文獻

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[2] OMRON CPM2AH編程手冊[Z].

[3] 南通薄荷廠有限公司.自動罐裝清涼油操作規(guī)范[S].2013.