冰箱控制系统设计

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OMROM冰箱门体发泡工艺中控制系统的设计

工控网友

冰箱门体发泡工艺中控制系统的设计思想

The Design Thought of Control System in Vesicant Technics for a Refrigerator Gate

何爱华

摘要：本文给出了一种用于电冰箱生产线中的七工位门体发泡设备的基于PLC控制系统的结构和工作原理，介绍了用PLC、人机界面、编码器、变频器进行发泡工艺流程控制、精确定位和多变速控制的实现方法。

关键词：人机界面、PLC、编码器

Abstract:The structure and principium of seven-work-spot vesicant equipment for a refrigerator gate applied in refrigerator product line, whichis based on PLC control syste m, is given. The method of how to control vesicant technics fl ow, pitch accurat ely and control variousspeeds with PLC, HMI, coder and transducer is briefl y i ntroduced.

Key words:HMI；PLC；CODER

1.引言

门体发泡工艺是电冰箱生产线上重要的工艺环节，所以门体发泡设备就显得尤为重要。它是和发泡机共同对冰箱门体进行冲注发泡料并保证发泡合格来生产冰箱门体的。该设备的工艺过程主要包括上料、冲注发泡剂、旋转、锁模等工序。其电气控制系统的主要功能是实现发泡工序逻辑流程控制。本文介绍的PLC控制系统应用于某冰箱制造厂的门体发泡该厂商相关技术文摘:

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新型设备上，与同类进口设备相比，整套设备在可靠性、安全性、适应性、方便性、经济性的方面都达到了更高的水平。

2.设备的组成

旋转七工位门体发泡设备的主要组成部分有：液压站、模温机、设备主体。设备整体结构框图如图1所示。

3.PLC控制系统的程序组成和总体结构

在本系统中涉及的控制子程序有：设备主体运行程序、冲注发泡剂枪头移动程序（以下简称小车程序）、模拟量程序、冲住量程序、模架识别程序、报警程序等几大块。

3.1 主体运行程序：

主要是设备主体-圆周上的七个模架的逻辑顺序控制，其工序为：平模、定位退、旋转驱动进、定位进、锁模、旋转抓紧退、旋转驱动退、旋转抓紧进、托架上、开模、托架下到位。

当然中间会调用到其他子程序。这一部分的动力全部来自油缸，也可以说就是对液压站电磁阀的逻辑控制。

3.2 小车程序：

这一部分是逻辑关系非常复杂的子程序。因为每个模架上有两个不同门体工位，每个门体要求的冲住范围、冲住速度是不一样的，这就要求要用编码器来定位冲注范围，用变频器来适应各种速度要求，而编码器和变频器连接到PLC上时，就分别用到高速计数器和变电站并联电容器组的投切方式设计

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模拟量输出两个特殊模块。

3.3 模拟量程序：

用来控制变频器的子程序。在这段程序中，配合人机界面可以设置多达十六种小车运动速度，每种速度在一定范围内是连续可调的，这在其他同类设备中是没有的。这种设计方案最大限度的提高了门体的发泡质量。

3.4冲注量程序：

由于每种门体需要的发泡剂的量是不同的，因此，要对每个门体的发泡剂量进行设定。用8421码将每种设定转化为开关量与发泡设备相连，由发泡设备内部对应每一种门体来设定所需发泡剂量。

3.5模架识别程序：

由三个接近开关采用8421码制对七个模架标号，这样就可以对每个门体进行参数设定，使得控制程序简洁化，处理速度更快。

3.6 报警程序：

在这个程序中，设计了各各方面的报警程序，报警最全面，操作更方便，维修更快捷，使其更具智能化，充分体现了现代自动控制的人机互动性的特点。

PLC的CPU模块采用OMRON公司的C200HG-CPU43-E；开关量输入为16点的ID2 12模块；高速计数模块C200H-CT021；输出量为16点继电器输出的OC225模块；模拟量输出控制变频器用的模块是C200H-DA001。DIGITAL GP477R伪彩人机界面、三菱E540

-0.75K变频器。系统构成如图二所示。

4.控制难点程序设计

4.1 小车程序

小车程序的工序包括启动、减速、停止、再启动、以设定冲注速度运行、停止、再启动、减速、停止、再启动、以设定冲注速度运行、停止、再启动、减速、停止。等到下一个模架时，回来并重复上述工序。小车左移程序如下：4

HR9.03是保证运动的方向性，HR9.01和311.02是小车起停和速度转换的指令；后面的指令为小车移动的限制条件，是保护指令；204.05是触摸键位操作地址，相当于按钮开关；手动状态即为单步运行，调整状态即为点动运行。小车右移程序与此雷同。

减速比较程序如下图所示。

DM1092是高速计数器的当前加上200后的值，DM1000是根据模架位置在人机界面上设定的值。当DM1092与DM1000值>=时，P_EQ接通，输出501.01。4.05与310.01是比较的前提条件。这是小车左移时的比较程序，右移时程序与此雷同。

冲住区比较程序如下图所示。