胶订包本机PLC电控系统设计

胶订包本机PLC电控系统设计

摘要：在广泛了解、借鉴国内外先进技术的基础上，本文介绍了一种新型的包本机plc自动控制系统的硬件、软件设计。该系统采用plc控制技术，实现包本机自动控制，具有无级调速自动上书皮，书心、书皮自动检测，加热时间定时控制，加热温度自动控制，故障显示、声音报警等功能，提高了包本的质量和速度。

关键词：可编程序控制器变频调速器包本机

一、设计要求

本设计采用plc可编程控制器等先进技术，可实现自动包本、上书皮等功能。主要技术要求如下：包本速度，3000本/每小时，电源三相四线380v/50hz；总功率，21 kw；电动机总功率，13.5kw；加热功率，7.5kw；包本速度，8～11本/分钟。

二、plc的选用

plc的选用与继电器控制系统的元件选用不同。继电器系统元件的选用，必须要在设计结束之后才能订出各种元件的型号、规格和数量，确定控制盘、控制柜的大小等；而plc的选用，在应用设计开始时即可根据工艺提供的资料及控制要求等进行。

根据plc开关量i/o模块的选择原则，omron的plc符合要求，其结构更紧凑，指令运行时间短，机器运行速度快，生产效率高，抗干扰能力强，易维修和维护，灵活性和性价比都比较高，所以选用omron的plc可以满足包本机控制系统的要求。

三、硬件电路设计

包本机的主要工艺流程为：人工供给书芯、铣背、划槽、刷背胶、匀胶及刷侧胶、自动供给封皮、压痕、包书及收书，最后是人工堆积。如果能准确控制这些过程，包本机就可以正常运行。

本设计的包本机采用13个书夹的胶订包本设备，电气部分采用具有国际先进水平并获ce或ul认证的变频调速器，可编程控制、代pid参数调节的温度控制器以及光电开关、电感式接近开关。本设计具有无级调速自动上书皮、加热时间定时控制、加热温度自动控制、书芯书皮检测、故障指示、声音报警等功能。

本设计的基本运行顺序如下：椭圆轨道上含有13个匀布的书夹，书夹夹住集合的书芯，并连续将其从一个机组传送到另一个机组；工人手工把书芯投入正处在运动状态的书夹中，书背向下落在书芯托板上；随后书夹闭合，夹紧的书芯被带入高速旋转的铣背机组，铣去书背折页重叠部分，使书背变得平整；随之又被带入可变频调速的划槽机组，使之在书背的平整面上划出呈一定规则的沟槽线，同时将铣去及划槽去掉的纸屑吸入纸屑袋中。

四、拖动电路设计

1.主机电气原理说明

主电动机m1是书夹、主胶、侧胶、包本部、上书皮、收书部等运动的动力源。主机调速器ua用来调节主电动机的调速，即改变主机运转速度。在具备开车条件的情况下，首先按一下19准备/连动钮，这时蜂鸣器鸣响并持续2.5秒，之后按主机点动/停止按钮s2a，主机低速运行，释放此钮时主机停。主机准备/连续运行按钮

释放时间超过1.5秒，必须重复上述过程才能点动运行主机。

当操作者进行连动操作时，plc输出点o0.0动作，k1得电，y1得电吸合，输出点o1.0v、o1.1动作，使uf的fwd与dcm接通，rst与dcm断开，主电动机m1将按操作者设定好的速度运行；当按动停车钮sb9时，plc输出点o1.1断开，o1.0闭合，o0.0断开，刹车线圈y1断电刹车，主机停止运行。

主机上的sq1、sq2、sq3、sr1凸轮以及风阀y2是完成自动上书皮控制、检测的传感器和执行元件。工作原理如下：在背胶侧胶完全熔化的前提下，起动铣刀、风泵、排纸屑及收书电动机，然后连动开主机，将书芯放入书夹中，当书夹带着书芯遮挡光电开关sq1时，sq1给plc输入信号，plc输入指示灯i0.4由亮变灭。此时plc 发出控制吸风信号，输出指示灯o0.3亮，接触器k7吸合，风阀y2得电动作，风嘴吸风叼取书皮。

2.主电动机电路设计

主电动机m1是书夹、主胶、侧胶、包本部、上书皮、收书部等运动的动力源。主机调速器ua用来调节主电动机的调速，即改变主机运转速度。主电动机启动在系统位于复位状态，划痕电动机启动后，由点动s2和运行s3按钮及plc实现主电动机的运行。

3.划槽电动机电路设计

划槽电动机m2完成对书芯脊背的铣削并产生一定的划痕，有利于胶填入来提高书本的强度。划槽调速器ub用来调节划槽主电动机的转速，即改变书背划槽数。旋转划槽电动机启动/停止旋钮sb6

至启动位置时，划槽电动机由低速向高速（划槽调速器设定）运转；旋转此钮至停止位置时，划槽电动机减速至停止。

4.铣刀电动机电路设计

铣刀电动机m3用来完成对书芯脊背的铣削，使其平整，有利于刷胶。旋转铣刀电动机启动/停止旋钮sb2至启动位置时，铣刀电动机运转并保持；旋转此钮至停止位置时，铣刀电动机减速至停止运转。

（作者单位：河源市高级技工学校）