基于PLC的塑料成型板定位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

秦 沖

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，三門峽 472000）

塑料成型板的加工為自動流水加工方式，而塑料成型板的定位控制是制冷機(jī)內(nèi)部真空成形機(jī)的上料站。其工作過程是首先把切制完成的ABs塑料板放在上料位置，等待吸盤的吸取并提升到一定的高度后，底板前移到達(dá)一定位置，吸盤再把成型板落下來，放在底板上，然后定位控制推料氣缸進(jìn)行控制，塑料成型板再次被吸盤吸氣加緊，定位操作完成，針對塑料成型板定位控制原理及控制要求，在分析傳統(tǒng)的繼電器控制的基礎(chǔ)上，利用PLC的順序控制功能，對塑料成型板定位控制系統(tǒng)的硬件、及程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)塑料成型板定位的控制的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、可靠性，為塑料成型板的下一步加工作準(zhǔn)備。

1 塑料成型板定位控制要求分析

塑料成型板定位控制采用PLC順序控制，初始狀態(tài)（PLC上電第一個(gè)掃描周期脈沖）控制吸料氣缸、推料缸返回原位，按下起動按鈕，順序控制進(jìn)入控制狀態(tài)，需要控制氣缸下降、底板前移、吸料氣缸上移、氣動夾卡夾緊、底板返回、吸料氣缸再提升等幾個(gè)工作狀態(tài)。整個(gè)過程需要吸盤到位接近開關(guān)、負(fù)壓壓力開關(guān)、吸料氣缸返回到位磁開關(guān)、底板前移、返回到位行程開關(guān)、氣動夾鉗夾緊到位傳感器等，作為PLC的輸入傳遞元器件，最終通過程序控制來實(shí)現(xiàn)以上幾個(gè)動作。這些動作均靠氣缸的伸縮來完成。

2 塑料成型板定位控制系統(tǒng)軟元件設(shè)計(jì)

塑料成型板定位控制系統(tǒng)選用的是三菱FX2N-16MR-001型的PLC，其輸入輸出軟元件共16個(gè)，具體分配及功能說明如表1所示。

3 控制器外部線路設(shè)計(jì)

由表1塑料成型板定位控制系統(tǒng)的軟元件分配表可以看出，該控制系統(tǒng)需要輸入接口8個(gè)，輸出接口8個(gè)。為

表1 塑料成型板定位控制系統(tǒng)的軟元件分配表

了在滿足要求的同時(shí)能夠降低成本，我們選用三菱FX2N-16MR-001型的PLC作為控制器，該型號PLC帶8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)繼電器，設(shè)接好的線圖如圖1所示。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 塑料成型板定位控制順序功能圖設(shè)計(jì)

塑料成型板定位控制程序共分為三個(gè)步驟。第一步，控制動作為：吸料氣缸下降—接近開關(guān)發(fā)出信號—開啟真空發(fā)生器—吸料氣缸返回。順序控制進(jìn)入第二步，控制動作為：底板前移—釋放真空發(fā)生器—推料氣缸開始推料（塑料成型板定位）。順序控制進(jìn)入第三步，控制動作為：吸料氣缸下降—開啟真空發(fā)生器—吸料氣缸上移—?dú)鈩訆A卡夾緊—底板返回—釋放真空發(fā)生器—吸料氣缸再提升。塑料成型板定位控制sFC圖，如圖2所示。

4.2 LAD程序設(shè)計(jì)

LAD是梯形圖的簡稱，由于它具有直觀的特點(diǎn)，所以很多情況下被稱為可編程控制器的第一語言。根據(jù)塑料成型板定位的控制系統(tǒng)sFC圖可以通過PLC順序功能圖進(jìn)行程序編寫，轉(zhuǎn)換成梯形圖如圖3-10所示。圖3是吸盤下降程序段，YV1A線圈得電，吸盤下降并接觸到塑料成型板；圖4為抽取真空程序段，YVC得電，真空負(fù)壓閥接通并將塑料成型板吸??；圖5為吸盤上升程序段；圖6為底板前移程序段；圖7為釋放真空程序段；圖8為吸盤下降程序段；圖9為夾鉗夾緊程序段，YV2A得電，氣動夾鉗夾緊；圖10為延時(shí)返回程序段。

圖1 塑料成型板定位的控制PLC外圍接線圖

圖2 塑料成型板定位的控制系統(tǒng)順序功能圖

圖3 吸盤下降程序段

圖4 抽取真空程序段

圖5 吸盤上升程序段

圖6 底板前移程序段

圖7 釋放真空程序段

圖8 吸盤下降程序段

圖9 夾鉗夾緊程序段

圖10 延時(shí)返回程序段

5 結(jié)語

本文針對塑料成型板定位控制原理及控制要求，在分析傳統(tǒng)的繼電器控制的基礎(chǔ)上，利用PLC的順序控制功能，對塑料成型板定位控制系統(tǒng)的硬件及程序設(shè)計(jì)，順序控制與傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)相比，能夠按照預(yù)先規(guī)定的順序，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有序操作，可以把塑料成型板定位控制系統(tǒng)的一個(gè)工作過程分為幾個(gè)前后順序相連的階段，并按照步進(jìn)行轉(zhuǎn)移控制，保證了塑料定性版定位控制的精確性，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，為塑料成型板的下一步加工作準(zhǔn)備。