1、1技师专业论文技师专业论文工种:维修电工题目题目: :打包机控制系统的打包机控制系统的 PLCPLC 控制控制姓姓名名: :身份证号身份证号: :等等级级: :准考证号准考证号: :培训单位培训单位: :鉴定单位鉴定单位: :日日期期: :2打包机控制系统的打包机控制系统的 PLCPLC 控制控制摘要：通过对打包机控制系统程序的进行分析，阐述了 PLC 控制系统在打包机设备上应用是可行的，并且可大幅度提高设备的可靠性及寿命,有效地降低设备故障率。为同类产品的改造提供了一种投资小、见效快的案例。关键词关键词：打包机PLC 控制接近开关电磁阀前言打包机是现代化生产厂常用设备之一，因控制系统采用继电
2、接触控制系统，经常发生故障，经多次维修仍没有改善，从而给流水线式的生产带来很大的影响。为此公司决定对该控制设备进行升级改造。对有问题的打包机进行升级或改造是提高产品生产效率，降低成本的有效途径之一。（二） 故障原因与分析我们进入现场观察设备的实际工作状况，询问了操作人员。通过调查我们发现以下几点因素影响设备控制系统的正常工作：1工作环境差，粉尘过多，容易污染继电器、接触器的触点和衔铁，造成接触不良。2行程开关定位不准-由于动作频繁，行程开关很容易损坏，造成定位不准或不能定位。3维修效率低-由于继电器控制系统线路繁杂，联锁较多，且没有自检功能，发生故障时，检修耗时较多。（三） 改造方案从以上分析
3、可知，原控制系统已无法满足生产的要求，必需将原控制系统改造成为符合生产环境的新控制系统，新控制系统的功能如下：31.防尘电柜进气孔加装带滤网的进气风扇，使电柜内形成正压，这样外面的粉尘将无法进入柜内。2.维修效率高选用 PLC 及带指示灯的继电器、电磁阀。设备检修时通过观察各器件的指示灯，就可判定故障的大致范围。（四） 主要器件选择1.由于 PLC 控制有着继电器顺序控制无法比拟的优点，选用三菱 FX2N-6464MR 型 PLC 为控制核心，对整个电气系统作控制。2.对于转盘定位、供膜检测、割膜检测、供膜装置的上下行程控制部份，选用无触点电感型的接近开关，其型号为 E2EX18ME。3.对于
4、转盘上货物位置检测及货物越位报警部份，选用型号为 E3S-CD12光电开关。4.本机气动电磁阀选用 SMC 的 VF5000 系列产品。4（五） 控制系统设计 I/O 分配表1 PLC 接线图52 根据本公司产品的包装要求,打包机控制系统的状态流程图如下:6M8002784.PLC 程序及控制系统原理说明9控制系统分为手动和自动两个部分，PLC 一通电，M8002 继电器闭合一个脉冲时间使得 S0 置位。1手动运行程序将选择开关 SA 拨到手动位置，X0 常开触点闭合，Y0 置 1，手动指示灯HL10 亮，这时可根据需要人工操作设备运行，其程序如下图：10 回原点条件下列条件满足时，Y2 置
5、1，回原点指示灯 HL2 亮，才可以进入自动程序；转盘上的导轨与固定导轨对齐，转盘定位接近开关 SQ9 动作，X25 常开触点闭合。压板上升到位，上限位接近开关 SQ5 动作，X21 常开触点闭合。包装膜夹具将包装膜夹紧。供膜装置回到最底位，包装膜装置下限位接近开关 SQ8 动作，X24 常开触点闭合。自动运行程序当回原点指示灯 HL2 亮时，将选择开关 SA 拨到自动位置，X1 常开触点闭合；按下自动确认按钮 SB12，X4 常开触点闭合，状态元件 S2 置 1，这时设备进入自动运行状态。11进入自动运行状态后，Y1Y1 置 1，自动指示灯 HL1 亮；当转盘上无货(此时 X26 常闭触点闭
6、合)，前工位有货时，SQ4 光电开关使 X20 常开触点闭合，使状态 S2 转移到状态 S20。其程序如下图：进入状态 S20 后,Y20 置 1（KM20 吸合）,前工位的传送带起动,将货传给转盘；同时，Y10 置 1（KM10 吸合），转盘上的传送带起动接收前面的货。当货到达转盘上指定位置后，SQ10 光电开关使 X26 常开触点闭合，使状态S20 转移到状态 S21。之后，Y20、Y10 置 0，KM10 及 KM20 线圈失电，前工位及转盘上的传送带都停止。其程序如下图：12进入状态 S21 后,Y12 置位（KM12 吸合）压板下降将包装盖板压实；3秒后，状态 S21 转移到状态 S
7、22。其程序如下图：进入状态 S22 后,Y4 置 1（HA 吸合）报警 2 秒，之后，状态 S22 转移到状态 S23。其程序如下图：进入状态 S23 后,Y15 置 1（KM15 吸合）转盘开始慢速起动，同时供膜夹具打开，开始对货物从低处开始打包，转盘转 2 圈（转盘定位接近开关使 X25 常开触点闭合 2 次），状态 S23 转移到状态 S24。其程序如下图：13进入状态 S24 后, Y15 置 0（KM15 失电）转盘慢速运行结束；同时 Y16置 1（KM16 吸合）转盘开始快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y23 置 1（KM23 吸合）供膜装置开始向上运行，对货物从低向高处打包。
8、供膜装置向上运行到高位时，供膜上限位接近开关 SQ7 使 X23 常开触点闭合，状态S24 转移到状态 S25。其程序如下图：进入状态 S25 后, Y23 置 0（KM23 失电）供膜装置向上运行结束；转盘保持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在高位点对货物缠绕 2 层包装膜，即转盘转动 2 圈（转盘定位接近开关使 X25 常开触点闭合 2次）。状态 S25 转移到状态 S26。其程序如下图：14进入状态 S26 后, 转盘保持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y24置 1（KM24 得电）供膜装置向下运行，打包机对货物从上到下缠绕 1 层包装膜，供膜装置下行到位后 SQ8 接近开
9、关使 X24 常开触点闭合，状态 S26 转移到状态 S27。其程序如下图：进入状态 S27 后, Y16 置 0（KM16 失电）转盘快速运行结束；同时 Y15置 1（KM15 吸合）转盘开始慢速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在低位点对货物缠绕 2 层包装膜，即转盘转动 2 圈（转盘定位接近开关使 X25 常开触点闭合 2 次），然后状态 S27 转移到状态 S28。进入状态 S28 后, Y15 置 0（KM15 失电）转盘慢速运行结束，转盘停止；同时 Y12 复位（KM12 失电）压板下压结束；Y13 置 1（KM13）供膜夹具将膜夹紧；然后状态 S28 转移到状态 S29。其
10、程序如下图：15进入状态 S29 后, Y17 置 1（KM17 得电）割膜装置动作将包装膜割断；同时 Y11 置 1（KM11 得电）压板上升；Y13 置 1（KM13）供膜夹具将保持膜夹紧；然后状态 S29 转移到状态 S30。其程序如下图：进入状态 S30 后, C1、C2、C3 复位，其值为零；Y1 置 0 自动指示灯HL1 灭；Y13 置 1（KM13）供膜夹具将保持膜夹紧；Y3 置 1 卸货指示灯 HL3亮请求卸货；当货被卸走时，转盘货到位检测光电管 SQ10 使 X26 常闭触头复位，由状态 S30 返回到状态 S2，进入下一循环。其程序如下图：16其他当转盘上的货没有停在指定位
11、置时,SQ1 光电传感器使 X5 常开触点闭合,Y5 置 1,货越位指示灯 HL5 亮，同时驱动 M8040 使 PLC 程序停止执行下一步。当包装膜快用完时，SQ2 接近开关使 X6 常开触点闭合, Y6 置 1, 无包装膜指示灯 HL6 亮，提示要更换包装膜。如果割膜器坏，包装膜没有割断，SQ3 接近开关使 X7 常闭触点闭合,Y7 置 1, 割膜失败指示灯 HL7 亮，提示要人工剪断包装膜及进行维修割膜器。17设备中途停机，可按 SB10 停止按钮，X2 常开触点闭合,程序将自动返回初始状态。（六）结束语用可编程控制器改造旧打包机的电控系统，在现有企业中是非常实用的技改方案，具有投资省、见效快特点。通过改造后，去掉了原机 23 只继电器和 3 只接触器，使电路简化。同时由于 PLC 的高可靠性，输入输出部分还有信号指示。不仅使故障次数大大减少，而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了方便。对于流水线生产的企业，在设备密度高、节拍快，产品转型生产周期短、调整参数多的情况下，如果采用 PLC 与手提电脑或触摸屏组合，存入几套相应程序随时可切换，维修时还可从屏幕显示的程序中很快找出故障点，这时 PLC 优点就大大的体现出来了。参考文献及资料参考文献及资料1、王国海等编：可编程序控制器及其应用，中国劳动和社会保障出版社20012、三菱可编程序控制器编程手册，三菱公司
