基于PLC啤酒装箱控制系统的设计

基于PLC 啤酒装箱控制系统的设计

杨怀林 (江苏财经职业技术学院,223003)

摘要:本文介绍了运用PLC 对啤酒装箱生产线的控制,阐述了生产线的控制要求和运行过程,着重说明PLC 控制系统的选型、I /O 分配、PLC 外围接线图以及程序的编制。

关键词:啤酒生产;装箱生产线;PLC;自动控制

中图分类号:TM 571.6+1 文献标识码:B 文章编号:1004-0420(2010)06-0031-02

啤酒装箱是啤酒灌装生产线的最后一道工序,是将已灌装压盖好的啤酒瓶按照一定规则准确、整齐装入空箱中,进行封装打包。本系统拟采用PLC 为核心,对纸箱成型机、装箱机、封箱机等二次包装设备进行有效控制,形成啤酒装箱自动生产线,极大地提高了装箱的自动化程度,保证了工作的安全性和稳定性,并具有一定可操作性。

1 系统运行过程和控制要求

1 1 系统运行过程(图1)

a .箱带由电机XM 1、X M 2拖动,将由成型机成型后的纸箱通过输箱带输送至装箱机;同时输瓶机进瓶,输瓶机由瓶带电机M 1、M 2拖动,装箱机执行装箱动作。

b .经过装箱机装满啤酒的箱子由输箱带经过转箱器转向,输往封箱机进行封箱,分别由X M 3~X M 7拖动。

c .封好的箱子由输箱带输送至外部主机,由X M 8

~X M 12

拖动。

图1 系统工作运行框图

1 2 传感器控制要求

SQ 1为装瓶机堵瓶开关,开关动作则M 1停;S Q 2

为装箱机满瓶开关;S 1为成型机的堵箱开关;S 2为成型机的满箱开关;S 3控制XM 3,与X M 7连锁;S 4为装箱机的堵箱开关,同时控制电机XM 4、XM 6;S 5控制XM 7,与XM 8连锁;S 6控制XM 8;S 7为封箱机的堵箱开关;S 8控制XM 9,XM 10,XM 11,并与前方主机连锁控制XM 12。

2 控制系统的设计

2 1 PLC 的选型

系统用PLC 单机控制,负载类型为交流型,采用继电器输出。输入点数=24 110%,约为27点,输出点数=18 110%,约为20点。经综合考虑,本控制系统选择三菱FX 2N -64MR-001的PLC 。

2 2 输入输出端口的分配及说明(见表1)

表1 输入/输出端口分配表

输入

端口

输入元件及作用

X0S 1纸箱成型机堵箱开关,S 1挡光3s

,则停成型机X1S 2装箱机满箱开关,S 2挡光3s

,装箱机停止进箱X2S 3控制电机X

M 3,S 3挡光超过3s ,停电机X M 3X3

S 4为装箱机出箱堵箱开关,同时控制电机X M 4,X M 6。S 4挡光超过3s ,装箱机停止装箱,同时停电机X M 4,X M 6X4S 5控制电机X

M 7。S 5处挡光超过3s ,停电机X M 7X5S 6控制电机X

M 8。S 6挡光3s ,停电机X M 8X6

S 7为封箱机的堵箱开关。S 7挡光超过3s ,封箱机停止封箱。当光电开关S 7不挡光时封箱机继续执行封箱动作。X7

S 8控制电机X M 9,X M 10,X M 11,与前方主机连锁控制X M 12,S 8挡光超过3s ,停电机X M 9、X M 10、X M 11,如果前方主机停机,则停电机X M 12。如果前方主机工作,电机X M 12启动,光电S 8不挡光时,启动电机X M 9、X M 10、X M 11。X10接近开关SQ 1控制电机M 1,SQ 1堵瓶超过3s 时,停电机M 1,如果同时装箱机停,则电机M 2也停止;如果装箱机动作,电机M 2则启

动,当接近开关SQ 1处不堵瓶时,电机M 1启动X11

S Q 2为装箱机满瓶开关,同时控制电机M 2。当进瓶堵住S Q 2超过3s ,如果进箱到位,装箱机执行装箱动作

X20瓶带电机

M 1~M 2启动按钮,按下此按钮启动电机M 1和M 2

X21瓶带电机M 1~M 2停止按钮,按下此按钮停止电机M 1和M 2

X22箱带电机X M 1~X M 2启动按钮,按下此按钮启动电机X M 1和X M 2X23箱带电机

X M 1~X M 2停止按钮,按下此按钮停止电机X M 1和X M 2

X24箱带电机X M 3~X M 7启动按钮,按下此按钮启动电机X M 3~X M 7

X25箱带电机X M 3~X M 7停止按钮,按下此按钮停止电机X M 3~X M 7

X26箱带电机X M 8~X M 12启动按钮,按下此按钮启动电机X M 8~X M 12。X27箱带电机X M 8~X M 12停止按钮,按下此按钮停止电机X M 8~

X M 12

X30瓶带电机M 1~M 2急停按钮

X31箱带电机X M 1~X M 2急停按钮X32箱带电机X M 3~X M 7急停按钮X33箱带电机X M 8~X M 12急停按钮输出

端口

输出元件及作用

Y 0控制接触器K 141

,用来控制M 1电机启动

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机床电器2010 6

续表1 输入/输出端口分配表

Y 1控制接触器K142,用来控制M 2

电机启动Y 2控制接触器K 143,用来控制X M 1电机启动Y 3控制接触器K 144,用来控制X M 2电机启动Y 4控制接触器K 145,用来控制X M 3电机启动Y 5控制接触器K 146,用来控制X M

4电机启动Y 6控制接触器K 147,用来控制X M 5电机启动

Y 7控制接触器K 148,用来控制X M 6电机启动Y 10控制接触器K 151,用来控制X M 7电机启动Y 11控制接触器

K 152,用来控制

X M 8电机启动

Y 12控制接触器K 153,用来控制X M 9电机启动

Y 13控制接触器K 154,用来控制X M 10电机启动Y 14控制接触器K 155,用来控制X M 11电机启动Y 15控制接触器K 156,用来控制X M 12电机启动

Y 22电机M 1~M 2启动按钮指示灯控制Y 23电机X M 1~X M 2启动按钮指示灯控制Y 24电机X M 3~X M 7启动按钮指示灯控制Y 25

电机X M 8~X M 12启动按钮指示灯控制

2.3 PLC 硬件接线图(见图2)

图2 PLC 接线图

2 4 程序的编制

本系统PLC 程序设计采用梯形图,受篇幅所限不再画出,下面给出指令表(见图3),可供参考,可通过

手持编程器或直接通过PC 机输入。

3 总结

本文可以为中小型啤酒生产企业啤酒包装控制生产的设计提供参考,也可对原有接触器控制设备进行以PLC 为控制的升级改造,有利于节约成本,提高生产率,系统维修简单,运行可靠,增强经济效益。

图3 指令表程序

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收稿日期:2010-08-11

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