开始托盘仓升降机上升托盘仓升降机下降到设定位了吗?YN到设定值了吗?YN托盘叉打开托盘叉合上托盘仓升降机上升至顶部托盘仓升降机下降至底部传托盘到位气缸复位 图2.11 托盘仓控制流程图
三、控制系统常见问题
((一)、机械故障
顾名思义,设备硬件坏了,需要机械工维修或者换部件。
如何判断:打开PLC程序,在上位启动命令发出的情况下,先确定指令是否在PLC端已输出,一般PLC模块有相应通道指示灯会亮,再用万用表量现场是否有电送过去,直到确认完电已送到现场设备,设备还没动作,那么基本可以确定是设备的问题,找机械工修设备即可。 (二)、线路故障
即一次或二次线路开路或短路。
如何判断:同上(打开PLC程序,在上位启动命令发出的情况下,先确定指令是否在PLC端已输出,一般PLC模块有相应通道指示灯会亮)再用万用表量现场是否有电送过去,如果没有电送过去,就
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要结合一次供电图和二次设备控制原理图进行查线,此处要充分消化图纸。 (三)、PLC输出模块故障
同上(打开PLC程序,在上位启动命令发出的情况下,先确定指令是否在PLC端已输出),一般PLC模块有相应通道指示灯会亮,如果指示灯不亮,此模块该通道坏了或者此模块坏了,可以先换个通道确认一下。 (四)、PLC通讯故障
即PLC的CPU和远程站间的通讯不稳定或者断路。
一般PLC通讯模块坏了或者通讯错误都会在模块上有指示灯显示,可以参考各家PLC厂家相关说明书来确定故障。如果PLC通讯模块没坏,基本上多一半的问题都是通讯头的问题,可以把相关的通讯头重新做一下,另外要尽可能通讯线缆跟动力线缆分开,通讯网络距离较长最好使用光纤,如果没有做光纤的设计,终端电阻和有源终端等该加的还是要加的。 (五)、PLC内部逻辑错误
同上打开PLC程序,在上位启动命令发出的情况下,先确定指令是否在PLC端已输出,如无输出,即为PLC编程逻辑有错或有一些条件没达到,可在线分析下。
四、系统硬件电路设计
一、 PLC的简介
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),它的定义是可编程的存储器,主要作用是用来储存程序,并且含有各种满足用户操作的指令,能够采用数字或者模拟式来进行程序的 输入和输出,通过这种方式来控制生产运行。在整个加工过程中PLC的作用就类似于人的大脑,运行的程序就类似于人类所掌握的技能。工作的机器和人的身体类似,主要用来完成各项指令。 电,气,液等就相当于人的肌肉与神经,PLC发出指令,通过电,气,液等将能量传给机器,机器就执行。
电控系统的核心部分包括可编程PLC、检测元件、操作面板、控制元件和执行元件,其中检测元件主要以各类传感器为主,操作面板是由各种开关按钮组成,控制元件主要是各种连接电器组成。
二、 PLC的主要特点
(一)、 体积小、重量轻、功耗低、维护方便。PLC的输入/输出端子能够直接地反映现场信号的变化状态,如内部工作状态、同信状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等,极大地方便了维护人员查找故障,缩短了对系统的维护时间。
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(二)、使用时操作比较简单,对操作者在计算机方面的知识没有要求,操作者只需要画出简单的梯形图、逻辑图就可以进行编程操作,另外它还具有开发周期短,调试简单的特点。 (三)、PLC设备在进行安装和维修时比较简单。PLC设备对于工作环境没有太高的要求,在一般的生产环境中都可以使用,在使用时只需要把设备进行连接进行编程就可以工作。另外在PLC设备上都有明确的指示装置,方便设备运行时发生故障能够快速的解决保证生产的正常进行。 (四)、PLC设备在工作时不易受到外界的干扰,工作稳定稳定性要高于同类设备。它的抗干扰能力强主要是因为设备具有隔离与滤波的功能。 供应商通常会提供抗干扰的配件,使PLC运行的稳定性大大提高的同时不影响系统运行的效率
(五)、对于工作环境没有太高的要求。PLC的技术条件能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作,能在强电磁干扰环境下可靠工作。
(六)、操作简单,学习速度快。PLC主要在工矿企业的生产中进行使用,对设备进行操作时比较简单。
(七)、与电脑相比在数据运算速度和数据处理量来说还是偏小。 (八)、偏向于逻辑运算控制,对模拟和离散量控制还在不断增强中。 (九)、编程软件纷繁多样,各个厂家彼此之间软件不兼容。
(十)、程序有固定的先后上下顺序扫描模式,由于扫描周期影响,限定其在高精度时间控制中有一定的局限性。 二、PLC的选型
我们的设计选择了Siemens的模块化中小型PLC系统S7-200,它的应用领域相当广泛。它的优点主要包括进行分布时比较简单,可以非常轻松的为操作者提供各种规模不同的经济方案。另外,该型号的PLC系统还包括多种性能递补的CPU与I/O扩展模块,其中I/O扩展模块的功能多并且比较方便,这样用户在使用工作中就可以根据实际的工作需要来选择相应的模块。
CPU是PLC的核心,它按PLC中系统程序赋予的功能控制PLC有条不紊的进行工作。CPU的组成部分主要包括运算器、控制器、寄存器和对它们进行连接的数据线等,除此之外CPU的组成单元还包括芯片、总线接口和与它有关系的电路等。内存是PLC的重要组成部分,它主要作用是用来储存程序和相关的数据。对于S7-200系列PLC来说,它能够提供5种不一样的基本单元与规格各异的扩展单元。
结束语
PLC全自动包装码垛机故障率极低,且无需过多的人员在现场工作。目前国际上PLC技术日趋完善,在面对各种复杂问题的时候能够在技术上给予最大化的帮助是目前PLC发展的一个恒定趋势,我国在这方面还稍显落后。PLC编程技术现在在我国生产领域已经得到了广泛的使用,这种技术现在主要的使用场合是机械设备的生产制造电气控制领域,PLC编程技术在其他行业也开始得到推广
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使用。随着科技的不断进步现代工业生产的自动化水平也在不断提高,同时对于从业人员的技术水平要求也在不断提高,掌握plc操作技术已经成为对这个行业员工的基本要求。为了在将来的PLC应用市场上占有更大的发展空间,我国的许多工科院校越来越重视对PLC应用的教育及研究,许多工科院校都对PLC编程有了相当深入的研究及丰富的实践经验,这使得对于PLC未来的市场前景越来越宽广。
参考文献
[1] 毕胜.国内外工业机器人的发展现状[J].机械工程师,2008(7):5-7.
[2] 梅江平.高速包装机器人技术与应用[J].机器人技术与应用,2007(5):18-20. [3] MAHALIK Nitaigour P.Processing and Packaging Automation Systems:a Review[J].Sensing and Instrumentation for Food Quality and Safety,2009(1):12-25: [4] 孙立宁.机器人技术国内外发展状况[J]. 国内外机电一体化技术,2002(4):29-41. [5] 赵臣. 我国工业机器人产业发展的现状调研报告[J].机器人技术与应用,2009(2):9-13.
[6] 李刚. 工业用码垛机器人[J].现代制造. 2005(24):40-41.
[7] 苏海新,韩宝玲,罗庆生等.基于 PMAC的工业码垛机器人控制特性研究[J]. 机械与电子,2009(9):57-60.
[8] 李成伟,朱秀丽,贠超.码垛机器人机构设计与控制系统研究[J].机电工程,2008(12):81-99.
[9] 杨灏泉,李涛,张勇等.基于DSP运动控制器的拆垛、码垛 SCARA机器人研制[J]. 昆明理工大学学报(理工版),2004,29(6):54-58.
[10] 何南至.我国食品和包装机械工业现状及展望[J].食品工业科技.1998,(5):7-9 [11] 丁黎光,陈小泉,李伯胜.我国包装码垛机械的现状及发展趋势[J].广西工学院学报.200l,12(1):37-39.
[12] 方荣.全国包装行业“九五”发展规划及2010年远景发展目标[J].中国包装.1996,(16—3):5-7.
[13] 安德鲁.曼利.食品加工和包装机械设备的最新动态[J],西方国家的食品加工技术,
XXI
2000,(1):6-7.
[14] 圭多.科尔贝拉.技术与质量:意大利包装机械设备的两个关键问题[J].西方国家的食品加工技术,2000,(1):12.
[15] 黄成义.自动包装码垛生产线监测系统的研究[J].哈尔滨工业大学硕士论文.2001,(1):12 .
[16] 董爱梅.基于PLC的聚乙烯包装码垛机控制系统设计[J].包装工程.2005(1):39-40. [17] 刘连胜,王英东.PLC和触摸屏控制系统的应用[J].中国棉花加工,2002,4. [18] 何南至.我国食品和包装机械工业现状及展望[J].食品工业科技.1998,(5):7-9. [19] 方荣.全国包装行业“九五”发展规划及2010年远景发展目标[J].中国包装.1996,(16—3):5-7
[20] 胡学林.可编程控制器教程[M].北京:电子工业出版社,2003:2-8.
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