PLC触摸屏在自动分割机中应用

1、PLC触摸屏在自动分割机中的应用陈智丹 摘要摘要：为了提高基板分割高能效。开发一套能代替手工分割基板的自动化设备。自动化分割机系统装置涉及了设计、安装、调试和验收等多方面工作。公司要用人负责担当。另一方面通过本项目来实施，也 让我在自动化系统技术方面有了极大提高，并积累了很多宝贵的经验。该自动化系统是利用PLC自动控制技术与触摸屏人机界面系统来达到高效节能的目的，分割时间在3S内就可以完成一块基板，相比手工分割10S/块就提高了很多。同时员工连续工作一段时间后会感到疲劳从而速度会下降，而自动分割机从始至终都是匀速运行。所以按此推算一台自动分割机就可以替代3人的工作量。假如按珠海平均工资2300

2、元计算，一年就可以节省了70万元左右， 自动化系统分割3S/块手工分割10S/块/人2300元/月/人 X2人X12月目的意义：目的意义： 开拓市场，节能环保产品。支持自动化建设应用和技术实践。一立项一立项 依据依据项目必要性项目必要性:手工分割主要用手放在夹具上来回板动基板 来实现边料与基板脱离。根据产量要求与企业生产各方面考虑，具有以下几方面的缺点。1、依靠按排较多的员工来提高产能，劳务费高、用工慌、占用场地多。2、员工一直在枯燥无味的工序中工作长时间下去会致人感到疲劳，关节损伤等，也很难保证产品的质量与工作速度。市场预测与发展趋势：市场预测与发展趋势：可编程序控制器与触摸屏自问世以来引起

3、了国内外电气机械自动化控制界的极力关注，目前这种自动化控制系统已成为极具发展潜力和影响力的高新技术产品。以PLC为主要的控制核心部件，再加上触摸屏人机界面技术使得其成为一套具有损耗低、效率高、外部电路简单等显著优点。因此近年来在各电气自动化控制领域得到了日益广泛的应用。二二 项目概况：项目概况：基板自动分割机成套设备有关的主要数据：公司有10条生产线，每条产生线追加1台基板自动分割机，其中每台分割机是由8个笔型气缸、一个无杆气缸、一台触摸屏、一台PLC和10个传感器组成，其它加工件全部用铝合金加工而成。用人工分割基板时成本及产量统计如下：用人工分割基板时成本及产量统计如下：线别线别ABCDEF

4、GHIJ工数工数2222222222日产量日产量(块块)2300231023302325231523302320231023002320合计每月产量合计每月产量23390块X30天=701700（柒十万壹千柒百块）在改造后每台分割机产量及人工用量情况统计在改造后每台分割机产量及人工用量情况统计表：表：线别线别ABCDEFGHIJ条线人工条线人工1111111111日产量日产量4600461046204610463046004630462046204610合计总月产量合计总月产量46150块X30天=1384500（壹百叁拾拐万四千伍百块）用自动分割机前月平均（用工量）：用自动分割机前月平均（用

5、工量）：月平均天数月平均天数(天天)每天投入人工每天投入人工(人人)总生产线数（条）总生产线数（条）合计投入人工量合计投入人工量（天）（天）30210600自动分割机投入生产后月平均（人工用量）自动分割机投入生产后月平均（人工用量）月平均天数月平均天数每天投入人工每天投入人工(人人)总生产线数（条）总生产线数（条）合计投入人工量合计投入人工量（天）（天）30110300PLC内部控制原理见内部控制原理见PLC的的I/O分配图用及梯形图分配图用及梯形图PLC的的I/O分配图如下：分配图如下：X0 起动运行起动运行 X1 急停急停 X2 推板气缸前限位输出推板气缸前限位输出 X3 推板气缸后限位输

6、出推板气缸后限位输出 X4 限位气缸上限位输出限位气缸上限位输出 X5 限位气缸下限位输出限位气缸下限位输出X6 压基板气缸上限位输出压基板气缸上限位输出X7 压基板气缸下限位输出压基板气缸下限位输出X10 折基板气缸上限位输出折基板气缸上限位输出X11 折基板气缸下限位输出折基板气缸下限位输出X12 卡边料气缸前限位输出卡边料气缸前限位输出X13 卡边料气缸后限位输出卡边料气缸后限位输出Y0 推基板气缸电磁阀推基板气缸电磁阀Y1 限位气缸电磁阀限位气缸电磁阀Y2 压基板气缸电磁阀压基板气缸电磁阀Y3 折基板气缸电磁阀折基板气缸电磁阀Y4 卡边料气缸电磁阀卡边料气缸电磁阀自动分割机触摸屏系统图

7、：自动分割机触摸屏系统图：手动画面：手动画面：分割机自动基板分割机自动基板分割机此自动基板分割机投入运行后，本部门月提高产量约为682800块基板，节约人工300人/月，合计月节约劳务费690000元人民币（按每个人每月2300元工资计算）该自动分割机系统实验成功后整个公司即垂平展开此项目，从而慢慢实现自动化生产线以减低整个公司成本费用及工人的劳动强度，进一步亦可以解决企业用工慌用工难问题。电磁阀的动作顺序表：电磁阀的动作顺序表：推基板气缸推基板气缸0YA限位气缸限位气缸1YA压基板气缸压基板气缸2YA折基板气缸折基板气缸3YA卡边料气缸卡边料气缸4YA1 +2+3+4+5+6+7+8+9+1

8、0+11+12+130YA推基板电磁阀 1YA限位电磁阀2YA压基板电磁阀 3YA折基板电磁阀4YA卡边料电磁阀“+”表示电磁阀得电“” 表示电磁阀断电基板自动分割机气压系统简述：基板自动分割机气压系统简述：自动分割机气动系统图自动分割机气动系统图触摸屏触摸屏PLC自动分割系统的简介：自动分割系统的简介： 此自动分割机自动控制系统主要是由PLC，触摸屏，气缸组成，当需要分割基板时，按下起动按钮X0电磁阀YA4和YA2得电，限位气缸Y4伸出限位，卡边料气缸摆正卡槽，当两气缸伸出到位时，限位气缸上的传感器X4和卡边料气缸X12接通，开始延时0.5S，当时间到达时电磁阀YA3得电，折基板气缸Y3下降

9、 下降到位时，折基板气缸上的传感器X11接通并延时0.5S，电磁阀YA0得电接通，推基板气缸Y0把基板推到预定位置，此时该气缸上的磁开关X03接通开始延时0.1S，0.1S后电磁阀YA1得电接通，压基板气缸马上下降把该基板压住，此时该气缸上的磁开关X5接通延时0.1S，然后电磁阀YA2断电卡边料糟气缸Y2返回，让卡边料糟可上下自由活动，此时卡边料糟气缸上的磁开关X12接通，并延时0.5S之后，电磁阀YA3断电，折基板气缸Y3返回，此时该气缸上的传感器X10接通开始延时0.1S后，电磁阀YA4断电限位气缸Y4返回原位，并接通磁开关X6，X6接通后开始延时0.3S，当达到0.3S后电磁阀YA3得电

10、，折基板气缸Y3往下开始折基板，当气缸Y3下到位时，磁开关X11接通基板气缸又开始归位，如此循环上下4次，此时该基板边料与主基板即可分离开来。当折够4次时，程序马上执行下一步程序，即X10闭合，使T12延时0.1S，0.1S值达到后，电磁阀YA1断电，压基板气缸Y1返回，磁开关X6接通后开始延时0.1S，当延时到达后电磁阀YA0断电，推基板气缸Y0返回，把分割好的基板送出来，送出到指定位置后，该气缸上的磁开关X2接通，此时便完成了一块基板整个分割工序。欲要连续分割基板，可按上述步骤执行。当分割机遇到紧急情况时可接下急停开关x1，该分割机即刻停止动作，所有的动作均能自动复位到初始状态。主要元器件

11、技术参数主要元器件技术参数序号序号设备（部件名称）设备（部件名称）规格、型号规格、型号数量数量1PLCFX2N24MR-0011台2推基板气缸OSP-P-161台3压基板气缸MA-16-302台4卡槽气缸SDAS20-10A2台5折基板气缸CDQSB20-252台6限位气缸CDQSB20-202台7熔断器RTO-2001个8按钮LA18-161个9传感器WB-SF0099个10传感器CS-1F2个1111触摸屏QT1155-QFBD1个12急停开关LA18-161个13电磁阀SY30004个主要元器件清单主要元器件清单主要元件技术参数：主要元件技术参数：PLC 技术参数：技术参数：品牌： 三菱

12、型号： FX2N-24MR-001控制规模： 内置8K容量的RAM存储器，最大可扩充到16K 。CPU处理速度：0.08MS基指令在FX2N右侧可连接输入输出扩展模块和特殊功能模块。电源规格： AC100240耗电量： 40VA冲击电源： 最大40A5MS以下AC100V，最大60A5MS以下AC220V24V供电电源： 250MA以下输入规格： DC24V7MA无电压触点，或者NPN开集电极晶体管输入。输出规格： 2/1点,8A/4点COM ,8A/8点COM,AC250V,DC30V以下输入输出扩展: 可连接FX2N系列用的扩展模块以及FX2N系列用的扩展单元.程序内存: 内置8000步R

13、AM(电池支持),注释输入,可RUN中写入,安装有存储盒时最大可扩16000步.时钟功能: 内置实时时钟(有时间设定指令,时间比较指令,有闰年校正功能)指令: 基本指令27个,步进梯形图指令2个,应用指令132种.运算处理速度: 100us高速处理: 有输入输出刷新指令，输入滤波调整指令、输入中断功能、定时中断功能、计数中断功能、脉冲捕功能。最大输入输出点数： 256点辅助继电器、定时器 、辅助继电器：3072点、定时器：256点。计数器： 一般用16位增计数器：200点，一般用32位增减计数器：35点.高速用32位增计数.减计数器： 1相60KHz/4点2相30KHz/1点、5KHz/1点。

14、数据寄存器： 一般用8，000点、变址用16点、文件用在程序区域中最多可设定到7000点。触摸屏技术参数：触摸屏技术参数：品牌： MITSUBISHI/三菱型号： QT1155-QFBD.分辨率：320*200256色TFT液晶显示，显示尺寸: 5.7英寸，可视角度： 左右70度、上下70/50度。内存： 内置3MB标准内存和CF卡接口GT1155-QTBD实现显示运算，通信全方位的高速化、高亮度(400cd/m2)显示，提供免受外部光线干扰的完美图像。按钮技术参数按钮技术参数型号： AL6M-M14GC规格： 250/5A结构形式： 元件触点对数： 常开常闭各一对颜色： 绿色急停开关技术参数

15、：急停开关技术参数：型号： AB6M-VIR规格： 250/5A结构形式： 元件触点对数： 常开常闭各一对颜色： 红色磁性开关技术参数：磁性开关技术参数：型号: D-C73开关逻辑： NO感应开关形式： 有接点磁簧管型使用电压： 5-24VDC最大开关电流： MAX.10W内部消耗电流： 无残留电压降： MAX2.5V最大接点容量： MAX10W指示灯： 红色电览线长度: 2m感应灵敏度： 60高斯最大开关切换频率： 1000HZ使用温度范围： -1070摄氏度耐冲击性： 30G耐震动性： 9G防护等级： IP67寿命： 国产500万次，进口100万次笔型气缸技术参数：笔型气缸技术参数：品牌:

16、 Parker品名： P1A-ISO10缸径： 10工作温度： -20 C 至 +80 C产品优点及注意事项： 小型气缸,符合ISO 6432标准缸径范围10至25 mm耐腐蚀设计,结构轻量带磁环活塞作为标准品行程终端缓冲,使用寿命长注：无需润滑，经过预润滑,一般不需要再润滑，如果加入额外润滑,则以后润滑必须是连续的介质： 非润滑/润滑空气压力范围： 0.1 0.9 Mpa试验压力： 1.5 Mpa温度范围： 5-60活塞速度： 50-500 mm/s缓冲: 缓冲垫/可调气缓冲安装方式: 法兰品名：品名：OSP-P标准型系列标准型系列品牌：品牌：德国ORIGA无杆气缸缸径：缸径：10/16/2

17、5/32/40/50/63/80mm行程：行程：行程可自由选择，标准最大6000mm速度：速度：0.005m/s 30m/s寿命：寿命：8000km以上无杆气缸技术参数：ORIGA无杆气缸的优点主要有： 1.内外钢带采用金属密封的专利技术，耐腐蚀使用寿命长(可达8000km)。2.端盖可按要求旋转4*90到任意接口位置安装3.三面燕尾槽的构造 ，模块化部件，易于组装4.双重作用并有可调末端缓冲装置 电磁阀技术参数：电磁阀技术参数：品牌：DNFA型号： SY3000内部先导方式： 2位单控使用压力： 0.10.7Mpa环境温度和介质温度： -1050（但未冻结）最高动作频率： 10HZ响应时间：

18、 小于等于12MS先导阀的排气方式： 主阀和先导阀集中排气给油： 不要耐冲击/耐振动： 150/30MSPLC 梯形图梯形图经济效益分析：经济效益分析：从手工作业到改成自动化生产后，可以减轻改造前员工的劳动强度,节约劳务费,提高产量。另一方面由于之前利用手工分割基板，员工在10多个小时的连续工作下很难保证体力，精神及体力同时透支下就不能100%保证产品的质量和数量，为此改用自动化生产设备，即采用基板自动分割机就能很好地控制产品的质量和数量，同时自动化设备可连续24小时不间断工作，且产能远远高于手工作业 ，每个员工10S钟才可以分割一块基板，而采用自动基板分割机只用了3S就完成了一块基板分割，相比之下自动化的效率更高，公司管理更能体现人性化管理，可显而知一个枯燥无味且劳动强度大作业时间长的工作会给人带来一种怎样的催残，真所谓是劳民伤财啊。所以在科技日益发达的今天，自动化不单提高了产能节约了劳务费及解决了用工难用工慌的问题，同时也改变了人们的生活水平。结束语结束语:终上所述本次解决方案运行稳定符合工厂自动化应用标语及要求并顺