台湾PCOT-4型包封机PLC控制系统设计--控制网



台湾PCOT-4型包封机PLC控制系统设计
企业：控制网 日期：2005-09-01
领域：PLC&PAC 点击数：892


0  引言
    包封机是瓷介电容器生产过程中广泛应用的一种设备。山东清华同方鲁颖电子股份有限公司于1996年购入4台台湾PCOT-4型包封机，其控制系统采用传统继电器控制。由于设备运行环境差，环氧树脂包封料微粒极易进入继电器中，造成触点接触不良。另外，由于设备使用时间较长，继电器触点电弧烧蚀严重，故在产品包封过程中，设备经常出现误动作，造成产品报废。因此，有必要对原继电器控制系统进行改造，以提高产品质量和劳动生产率。

1  产品包封工艺及包封机控制要求
    瓷介电容器的生产过程要经过成型、烧结、刷银、焊接、包封、打印等工序，包封作为其中一道工序，对产品的绝缘性能和外观质量都起到很重要的作用。包封工艺流程如图1所示。操作人员将包封盘放到包封机的搁架上，然后按下启动按钮，机器自动运行。根据工艺要求，产品要包封3次，用计数器控制机器的自动运行，完成3次包封后，机器停在初试状态，操作人员取出包封盘。包封机的动作顺序功能图见图2。


2  控制系统设计及功能
2.1 控制系统的构成
    该设备采用机械、电气、气动等传动方式来完成产品的包封。由于设备运行环境对控制系统的可靠性和稳定性要求较高，因此，选用性价比高、功能强、速度快的日本三菱FX2N-24MR型PLC作为控制系统的核心。该系统的输入信号主要有按钮开关，限位开关，接近开关；执行元件主要有接触器和电磁阀。由此构成的以PLC为核心的电气控制系统框图见图3。


2.2 输入、输出地址分配
     PLC的输入、输出点（I/O）分配见表1和表2。

2.3 软件编程[1]
    根据包封机的顺序功能图（图2）来设计梯形图，编程软件使用三菱的FXGP-WIN-C,在个人计算机上编程。采用三菱公司为FX系列PLC提供的步进梯形指令（STL和RET指令）可以很方便、容易的设计出梯形图，见图4。这种编程方式在转换实现时，对前级步的状态寄存器和由它驱动的输出继电器的复位是由系统程序完成的，而不是由用户程序在梯形图中完成的。因此，设计的梯形图程序比较短，执行速度较快。设计完成梯形图后，先在电脑上进行查错和模拟运行，无误后写入PLC的RAM中。

2.4 控制系统其他功能及特点
    （1）为了节省输入、输出点，包封机预热箱的温控部分，热风循环及冷却水泵的控制信号不进入PLC，直接在外部控制其固态继电器或接触器。控制系统的手动操作由于用的比较少，也直接在外部通过按钮控制其接触器或电磁阀。

   （2）刮料板左限位开关和预热箱后限位开关用双联开关，其常闭触点分别串联在PLC输出继电器Y2和Y11的电路中，这样在系统接通电源或运行过程中按下停止按钮，系统都将复位停在初始状态（即刮料板左限位和预热箱后限位）。

   （3）为了提高PLC的抗干扰能力，在PLC的交流电源输入端加接低通滤波器和带屏蔽层的隔离变压器，屏蔽层可靠接地。由于PLC运行环境较差，设置了防震、防尘及散热装置。

   （4）整个系统设有漏电保护器作为过载和短路保护，为方便处理突发情况，设有紧急停止按钮。

3 结语
    采用PLC作为包封机的核心控制系统，克服了继电器控制系统维修困难，无互换性的缺点，大大提高了设备运行的可靠性，为企业创造了良好的经济效益。
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