C40P可編程控制器在成方機(jī)上的應(yīng)用

一、 概述

我公司制桶生產(chǎn)已有多年，制桶生產(chǎn)線已有多條。制桶生產(chǎn)線的工藝過程是：將馬口鐵彎卷成圓桶形焊接，然后經(jīng)過成方機(jī)加工，使之成為長(zhǎng)方形，然后經(jīng)翻邊機(jī)翻天地邊，經(jīng)卷封機(jī)卷天、地板。經(jīng)檢驗(yàn)成為成品桶。在制桶線的成方機(jī)中，由于有檢測(cè)有桶否 ，確定焊縫位置，把圓桶舉起成方，放下，搬送等加工過程。機(jī)器動(dòng)作多，控制過程比較復(fù)雜，故選用ＰＬＣ加以控制。

二、硬件配置

成方機(jī)是在ＰＬＣ系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)的，這套控制系統(tǒng)是由日本立石公司的Ｃ４０Ｐ組成的中心處理單元，硬件聯(lián)接見圖１

　　　　　　 圖１ 硬件聯(lián)接圖

　　可編程序控制器，簡(jiǎn)稱PLC；在生產(chǎn)設(shè)備中有大量的開關(guān)量及模擬量的控制裝置，如：電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等等。以前，以上的控制主要是用繼電器或分立元件來實(shí)現(xiàn)。但隨著生產(chǎn)的飛速發(fā)展。人們對(duì)這些自控裝置提出了更通用、易變、易修、可靠、經(jīng)濟(jì)的需求。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人們開發(fā)了各種各樣的可以滿足上述要求的控制裝置，其中就有可編程序控制器（PLC）。PLC是1969年才開始發(fā)展的。它按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成了各具特色的系列產(chǎn)品。

OMRON C40P具有以下特點(diǎn)：

1．功能齊全：PLC的基本功能包括開關(guān)量輸入/輸出。內(nèi)部中間繼電器,延時(shí)ON/OFF繼電器、鎖存繼電器、主控繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、四則運(yùn)算、比較、二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換等。

2．應(yīng)用靈活：C40P的標(biāo)準(zhǔn)的積木式硬件結(jié)構(gòu)，以及模塊化的軟件設(shè)計(jì)，使得它不僅可以適應(yīng)大小不同、功能繁多的控制要求，而且可以適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場(chǎng)合。它的安裝和現(xiàn)場(chǎng)接線簡(jiǎn)便，由于它的邏輯、控制功能是通過軟件完成的，因此允許設(shè)計(jì)人員在沒有購買硬件設(shè)備前就進(jìn)行“軟接線”工作，從而縮短了整個(gè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試周期。

3．操作方便、維修容易：C40P采用電氣操作人員習(xí)慣的梯形圖形式編程與功能助記符編程，使用戶能十分方便地讀懂程序并編寫、修改程序。PLC帶有完善的監(jiān)視和診斷功能，對(duì)其內(nèi)部工作狀態(tài)，通信狀態(tài)，I/O點(diǎn)狀態(tài)和異常狀態(tài)均有醒目的顯示。因此，操作人員，維修人員可以及時(shí)準(zhǔn)確地了解機(jī)器故障點(diǎn)，利用替代模塊或插件的辦法迅速處理故障。

4．穩(wěn)定可靠：各生產(chǎn)PLC的工廠都嚴(yán)格按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。C40P通過了JIS標(biāo)準(zhǔn)，所以，盡管PLC有各種型號(hào)，但都可以適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。另外，由于其結(jié)構(gòu)精巧，所以耐熱、防潮、抗震等性能也很好。

三、軟件結(jié)構(gòu)

ＯＭＲＯＮ公司C40Ｐ可編程控制器所用編程語言為梯形圖。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2流程圖


由于制桶生產(chǎn)線上成方機(jī)的工藝要求是：（1）將焊接罐體由圓形變?yōu)榉叫?。?）保證焊縫的位置在罐邊的正中位置。所以，在軟件設(shè)計(jì)中，首先考慮將罐的焊縫位置找正，固定后，通過成方工位，使之成方，然后運(yùn)送出成方機(jī)，完成成方工作。

尋找焊縫的工作是由一個(gè)振動(dòng)傳感器和一個(gè)放大器完成。由于焊縫是凹凸不平的，這樣可由一個(gè)振動(dòng)傳感器檢測(cè)，測(cè)到后傳入放大器，放大器輸出后輸入到可編程控制器，告知焊縫找到。成方的工作是由兩個(gè)擴(kuò)張塊完成，當(dāng)圓形罐到擴(kuò)張塊中，擴(kuò)張塊向外擴(kuò)張，使圓形罐變成方形，完成成方工作。

四、控制功能

在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件時(shí)，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中間繼電器得電，定位閥得電常閉，運(yùn)送電機(jī)動(dòng)作。然后檢測(cè)罐是否到位，到位后罐被阻擋桿定位，使罐體位置正確，然后是檢測(cè)、圓盤上升，計(jì)數(shù)等動(dòng)作，邊縫檢測(cè)到后放下，到擴(kuò)張工位擴(kuò)張，然后，送出罐體，完成成方機(jī)工作送到下一工序。在手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，也可一步一步完成這些動(dòng)作。

在焊縫檢測(cè)工位，由于在旋轉(zhuǎn)的罐邊緣測(cè)焊縫后要馬上停下來，以保證焊縫位置正確，這里利用了一套制動(dòng)離合器：當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)焊罐在旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)離合器帶著旋轉(zhuǎn)，當(dāng)焊縫找到后，制動(dòng)離合器動(dòng)作，使焊罐準(zhǔn)確停止，保證了焊縫的位置。

五、結(jié)束語

　　雖然ＰＬＣ控制器價(jià)格較高，但由于ＰＬＣ內(nèi)部輔助繼電器的存在；及輸出點(diǎn)能承受大負(fù)荷，故可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和信號(hào)燈，這樣便能節(jié)約原來所有的中間繼電器，由于元件的減少而使控制柜的體積縮小。并且，ＰＬＣ的可靠性較高，功能也較全，是理想的控制器件。