国家职业资格全国统一鉴定论文-PLC在吨袋包装机的应用.doc

第 15 页 共 15 页国家职业资格全国统一鉴定（国家职业资格 2 级）维修电工论文题目：PLC在吨袋包装机的应用 编号：（ ）PLC在吨袋包装机的应用姓 名刘兴 摘要： 吨袋包装机是用于吨袋包装物料的大型称重的包装设备，在现代工业生产中，应用非常广泛.它是集电子称重、自动脱袋于一体的多用途包装机。它的自动化程度高，包装精度高，包装速度可以调节，结构优越，独有的液压升降系统对处理吨袋包装显得尤为轻松，对后道工序的处理非常方便。吨袋包装机适用于矿产、化工、建材、粮食、饲料行业的物料吨袋包装用。现就吨袋包装机在我厂的成功应用，谈谈自己的一点感受，以供大家参考。不足之处，请提出宝贵意见。关键词：吨袋包装机PLCF701C称重控制器TD220-S显示器前言随着市场对轻灰重灰纯碱的大袋需求进一步的增加，以及公司设备的填平补齐项目的投入运行，成品车间原大袋的能力特显不足，轻灰重灰纯碱需要同时生产，主要是因为原大袋生产线包装能力较低，轻重灰共用一条生产线，产品转换时需修改部分运行参数，产品互相转换时产生混合产品2010年8月新增了一条吨袋包装线吨袋包装机是用于吨袋包装物料的大型称重的包装设备，它主要采用日本欧姆龙公司PLCCMP2AH-60CDR-A 尤尼帕斯公司F701C 称重控制器TD220-S人机界面显示，于自动脱袋输送一体的多用途包装机。它的自动化程度高，包装精度高，包装速度可以调节，结构优越，独有的升降系统对处理吨袋包装显得尤为轻松，对后道工序的处理非常方便。一吨袋包装机工作原理工作原理及控制过程如下：PLC控制系统CMP2AH-60CDR-A是完成设备控制、实现设备功能的核心，其逻辑算法设计是根据实际工艺过程及相应要求以梯形图语言编程实现的。设备运行过程中，在硬件系统的支持下，以各类传感器和操作开关的状态作为其控制模型解算的输入变量；通过扫描方式工作，连续求解当前控制逻辑并以其修正系统的状态输出，从而实现设备功能所要求的状态检测和动作过程控制。电控系统原理如图1.2-60-称重传感器定量称重控制器701-执行机构气缸电机控制元件(接触器电磁阀等)检测元件(光电开关接近开关等)操作台(按钮，指示灯，人机界面等)图1电控系统原理方框图PLC通过RS232通信线可以和计算机通信，完成程序的上传下载在线监控程序修改及故障查找等计算机欧姆龙PLCCMP2AH-60CDR-ARS232通信线图2计算机与PLC通信及通信接口制作二吨袋包装机的主要结构包括气动挂勾夹包系统，充气回气机构，进料计量控制机构，液压升降机构，输送滚道,电气控制等。吨袋包装机I/O表如下图所示吨袋包装机I/O表输入0CH通道输入1CH通道输入2CH通道PLC地址设备名称项目代号PLC地址设备名称项目代号PLC地址设备名称项目代号00电子称近零P1100卸料门关位SQ1200手动升托盘SB501电子称粗给料P1101升降机上位SQ2201手动降托盘SB602电子称细给料P1102升降夹袋位SQ3202空托盘检测位SG303电子称给料完P1103升降机下限位SQ4203托盘传输位SG404电子称超差P1104升降机检测位SQ5204备用05启动SBH1105备用205备用06停止SB1106跺1等待位SG1206托盘底缸上位SQ807弃袋SB2107跺2等待位SG2207托盘底缸下位SQ908夹袋确认SB3108跺3等待位SQ6208备用09垛盘输送SB4109跺4等待位SQ7209备用10急停释放KA1110备用210备用11包装电机正常QF1-5111备用211托盘电机正常QF6输出10CH通道输出11CH通道输出12CH通道PLC地址设备名称项目代号PLC地址设备名称项目代号PLC地址设备名称项目代号1000电子称停止P11100运行SBH11200跺盘输送机2KM41001电子称启动P11101排气阀YV41201跺盘输送机3KM51002电子称清零P11102开袋阀YV51202备用1003粗给料阀KA1.11103挂钩阀YV61203托盘输送机KM61004细给料阀KA1.21104升降机正向KM1F1204备用1005卸料阀KA1.31105升降机反向KM1R1205备用1006超差指示H11106充气电机KM21206托盘仓底阀YV71007故障指示H21107跺盘输送机1KM31207托盘仓叉阀YV8图3吨袋包装机I/O表为了便于分析我们将分为三个相对独立的系统1秤重计量控制系统2装料输送控制系统3托盘给定控制系统1. 秤重控制系统本系统采用日本 尤尼帕斯公司的F701C 称重控制器F701C 称重控制器具有加料和减料两种配料模式能够进行快/慢双速配料并自动进行落差修正能够显示累计配料总量和次数A/D转换速度：200次/秒标准配备有RS232，另可选配RS485、BCD输出、D/A转换等接口尤尼帕斯公司的F701C 称重控制器面板正面反面如图4所示图4F701C 称重控制器面板及接线端口适用于包装机、配料秤、灌装秤称量功能能不依赖PLC完成加料/减料配料程序控制。能自动计算并调整落差补偿数据。使用24位A/D转换器，速度达到200次/秒。可以通过副显示累计称量数值和配料次数。秤重计量控制过程是：当定量秤处于自动运行状态，给料门关闭，PLC发出启动信号。称重开始后，进入粗给料状态，粗给料阀、精给料阀同时得电，经料门完全打开物料进入称重料斗。达到粗给料预置点时，粗给料阀断电，精给料仍得电，给料门关闭至只留下一条小豁口；进行精给料。达到精给料置点时，精给料阀断电，给料门完全关闭称重完成，控制器发出完成信号给PLC。称重部分控制流程见图如下：开始去皮粗精给料达到设定值？超差？称重结束报警图3称重控制器流程方框图2.装袋控制过程提升装置处于夹袋位，人工把空袋套在下料口上，将四角吊带挂在吊钩上，按动“夹袋确认”按钮，提升装置动作将料袋提升至充气位，称重系统完成稳重 后，充气系统启动，进气阀打开，排气阀关闭，向包装袋内充气，使包装借助膨胀，以利于物料装袋。充气时间到，充气完成，进气阀关闭关闭，排气阀打开，同时下料阀得电，带动下料门打开下料，下料延时后，下料阀断电，下料气缸缸杆缩回，带动下料门关闭。提升装置带动料袋及夹袋机构到达脱钩位，开袋阀、4个挂钩阀得电，开袋装置打开，袋口脱开，料袋被入放下，升降机提升至输送等待位，人工捆扎袋口后，料袋此时位于输送机1，按下 “垛盘输送”按钮，垛盘输送机启动，把满袋向后输送，料袋输送出垛1光电，进入下一工序升降机下降至下限位同时开袋阀、挂钩阀复位。人工把空袋再套下料口上等待下一次放料过程。装袋部分控制流程见图如下：开始人工套袋夹袋挂钩按夹袋确认向袋内充气充气时间到？下料排气下料完毕松袋输送图4装袋控制过程方框图 3. 托盘仓、托盘输送及垛盘输送部分托盘仓托盘仓是存储空托盘的装置，其托盘托板、托盘叉由气缸驱动，相应的电磁阀为托盘仓底缸阀、托盘叉阀。两个气缸协调动作将仓中的空托盘依次放置到托盘输送机上。检测托盘仓动作的检测开关包括托盘仓检测位、托盘输送位2个光电开关和托盘仓底缸上位、托盘仓底缸中位2个接近开关。当托盘仓检测开关检测到此处没有托盘时，托盘仓底缸升起到托盘仓底缸上位，托盘叉阀打开，托盘仓底缸下降到中位，托盘叉阀闭合托起托盘仓中托盘此时链条带动托盘到托盘仓检测位三TD220-S小型人机界面TD220-S是PLC的小型人机界面，以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态，从而使操作人员能够自如地控制机器设备。图5TD220-S小型人机界面外观TD220-S显示器有以下特点:. 通过编辑软件TD220在计算机上作画,自由输入汉字及设定PLC地址,使用串口通讯下载画面. 通讯协议和画面数据一同下载到显示器,无须PLC编写通讯程序. 对应PLC机种广泛,包括三菱FX系列、欧姆龙C系列、西门子S7-200系列、光洋SG系列等. 带背景光STN液晶显示，可显示24字符4行，即12汉字4行. 具有密码保护功能. 内置时钟（可选件）. 文本精灵，动态显示文本. 具有报警列表功能，逐行实时显示当前报警信息. 20个按键可被定义成功能键,可替代部分控制柜上机械按键. 自由选择通讯方式，RS232/RS422/RS485任选完成程序的上传下载. 显示器表面IP65构造，防水、防油. 可显示位图. 可直接数字键输入数据图5 TD220-S通信端口及通信线制作四吨袋包装机的技术参数称重范围：1-2吨/袋装袋能力：下料1500约21秒综合40秒包准确度：动态称重0.5%工作电源：380V, 50HZ, 11kw气源压力：0.50.6Mpa耗气量：0.6m3/min除尘风量：800-2500 m3/min相对湿度：80%环境湿度：-100C-400C五吨袋包装机的技术特点1. 吨袋包装机是 针对粉体物料的各自特点和使用厂家不同的要求，量身定做，设计而成。设备技术先进，经久耐用，易损件少。2. 吨袋包装机的加料、包装无级调速，设备性能稳定，包装精度高，速度快。3. 可编程的电控系统，控制过程高度可靠。4. 称重系统是电子秤台秤式计量，采用全面板数字调校及参数设定，具有重量累计显示及自动去皮、自动校零、自动落差修正等功能，灵敏度高，抗干扰能力强。5. 仪表配有通讯接口，便于联机联网，可对包装机进行实时监控和网络化管理。六2010安装完以后投入运行以来一直比较稳定，同时也出现了一些情况及解决方案1.TD220-S小型人机界面安装在现场厂家的设计初衷是让现场操作人员根据现场实际情况修改参数操作例如吨袋规格，下料时间，脱钩高度等，以满足生产实际需要，或自动包装出现故障时手动处理一些故障，或清理故障包等但是操作人员经常不小心修改了其中参数，自己又修改不回来，造成不能工作解决方法：由电气专业人员将原始参数下载到计算机备份，再根据生产实际需要修改参数，试运行没问题了后暂时拔去TD220-S小型人机界面电源，不让现场操作人员参与修改参数操作因为一经修改参数较长时间不用再修改数月后将其移到电控柜上2现场控制箱只安装在一侧，也就是说只能一个操作工操作，当发生特殊情况，例如：破包歪包脱钩等情况不能及时暂停有时近吨的物料洒到地上，现场操作工人收拾很辛苦解决方法：将两侧均安装上急停开关发生紧急情况马上暂停或急停3厂家安装的线路从接线盒出来后没有再加保护管，用扎带捆扎在附近的机械结构上，时间长了操作工人搞卫生经常工具碰断线加上纯碱有较大的腐蚀性，线路故障较多解决方法：将从接线盒出来的接线全部经PVC管4. 控制柜子当年安装在现场附近，工作现场碱尘较大，纯碱又有较大的腐蚀性南方地区春季回潮现象严重电气控制柜经常因受潮不能开机，损坏电器解决方法A将电控制柜重新制作底座支架抬高20厘米B制作一个PVC的板房隔阻灰尘并定期吹扫C在电气控制柜内安装发热装置用以驱潮5. 其他：光电上积尘现象工人搞卫生工具碰撞致光电移位现象管道积尘导致充气不足现象烂托盘现象链条跳齿现象气缸滞后现象气管破裂现象现场接线盒受潮现象现场电机接线盒因工人冲水进水等告别鸣谢：本次论文在广轻工的黄有祥，