關(guān)鍵詞： PLC、變頻器、成品吸吊裝置、梯形圖程序。|可編程控制器在彩電生產(chǎn)線之成品吸吊中的應(yīng)用||郭艷濤|| PLC| 其它 摘要：論文介紹了應(yīng)用PLC技術(shù)對現(xiàn)有的采用繼電、接觸器控制的彩電生產(chǎn)線之成品吸吊進行改造的設(shè)計方法和實現(xiàn)過程。通過實例表明，采用PLC控制提高了成品吸吊控制的可靠性，減輕工人勞動強度，縮短吸吊周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
引言：
成品吸吊的作用是，將檢測合格的電視機從終調(diào)線移送到包裝皮帶線上的專機設(shè)備。
成品吸吊的可靠性是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，而吸吊周期（即：時間）則直接影響生產(chǎn)進度及效益，按照生產(chǎn)需要及要求對成品吸吊進行控制則是目的。原系統(tǒng)成品吸吊裝置采用繼電、接觸器控制方式。這種接線方式，接線復(fù)雜，繼電器使用數(shù)量多，缺乏柔性。造成電器控制部分可靠性差，故障率高，日常維護量大。
通過對可編程（PLC）技術(shù)的不斷了解和學(xué)習(xí)，把PLC控制技術(shù)應(yīng)用到彩電生產(chǎn)線之成品吸吊的控制中，取代傳統(tǒng)的繼電器控制線路，取得很好的使用效果。

第一章 成品吸吊主要器件參數(shù)及功能
1.1 PLC：FX1N-60MR
輸入36點，輸出24點（輸入，輸出點數(shù)選擇參照5.1.1）
輔助繼電器：一般用 M0－M383　　　　　　　　　　
保持用 M384－M511
定時器：T0－T199 （100ms）
1.2 變頻器：ASZ-104 
輸入輸出方式：單相輸入，三相輸出。
電壓：220V 頻率：50HZ 功率：0.4KW 1/2P
參數(shù)設(shè)定：
CD00（主頻率） 60HZ
CD01（設(shè)定鎖?。?nbsp;1 0：設(shè)定鎖住 1：可以設(shè)定或修改
CD02（加速時間） 0.8S
CD03（減速時間） 0.3S
CD05（啟動頻率） 0.5HZ
CD08 0 0：正反轉(zhuǎn) 1：正轉(zhuǎn) 2：反轉(zhuǎn)
CD11 0 0：動能剎車 1：自然剎車
CD12 1 0：鍵盤控制 1：端子控制
CD14（上限頻率） 60HZ
CD15（下限頻率） 0HZ
CD17（最大電壓頻率）50HZ
CD22（第二段調(diào)速） 20HZ
1.3 電磁閥：a、b汽缸均采用三位五通雙線圈先導(dǎo)帶彈簧復(fù)位常閉型電磁閥。真空發(fā)生器采用二位五通雙線圈先導(dǎo)型電磁閥。阻擋器采用二位三通單線圈帶彈簧復(fù)位先導(dǎo)型電磁閥。
1.4 真空發(fā)生器：ZSE4-25型 真空度達到-0.4Mpa時，真空開關(guān)閉合。
1.5 氣缸：SMC系列
a缸：L—MDBB100—500型（帶緩沖，內(nèi)置磁環(huán)）汽缸直徑為100mm、行程為500mm 、最高使用壓力為1.0Mpa
b缸：L—MDBB80—500型（帶緩沖，內(nèi)置磁環(huán)）汽缸直徑為80mm、行程為500mm 、最高使用壓力為1.0Mpa

第二章 改造前后設(shè)備描述
隨著公司彩電生產(chǎn)業(yè)務(wù)的不斷擴大，整機吸吊系統(tǒng)運行周期已成為順利生產(chǎn)的瓶頸。因生產(chǎn)需要，生產(chǎn)量定額在1800臺左右，也就是說每小時吸吊180臺，用10個小時可以完成任務(wù)。除去正班8小時外，需加班2個小時才可以完成當(dāng)天任務(wù)。要達到這樣的效果，吸吊周期至少要達到20秒，而原吸吊系統(tǒng)運行周期在25秒左右，吸吊周期過長，不能滿足生產(chǎn)需要。要完成同樣1800臺電視機的生產(chǎn)任務(wù)，則需要12.5個小時左右，這樣公司要多支付給員工4.5個小時的加班費、加上電能及其他設(shè)備損耗，而員工面臨的是長期的工作勞累和生產(chǎn)效益獎金的下調(diào)，這是公司和員工都不期望的，因此提出對原整機吸吊系統(tǒng)進行改造。

2.1 改造前設(shè)備
2.1.1電器控制：
電氣控制采用繼電、接觸器。左右移動動力采用三相剎車電機加減速裝置，無變頻調(diào)速，無自動送紙箱裝置。
2.1.2 動作軌跡：
開始 右移 左限 下降 等待電視 有電視 左移 吸屏位 吸氣 真空開關(guān)閉合 上升 上限到 右移 右限 下降 下限 真空開關(guān)復(fù)位 右移0.2秒 上升 上限 左移 左限 下降 下一個周期

2.2 改造后設(shè)備描述
2.2.1 電器控制：
電器控制采用PLC控制，左右移動裝置增加變頻調(diào)速，增加自動送紙箱裝置（原設(shè)備無動力滾筒線改為電動皮帶線，外加三個紅外光電開關(guān)，應(yīng)用程序控制即可）。見開關(guān)布置與設(shè)備略圖。
2.2.2 運動軌跡：
開始 到工作0點 等待電視 左移 吸屏位 抽空 真空 開關(guān)閉合 上升至脫離光電 放空板、上升、 右移同時進行 右減速 開關(guān) 減速右移 右限 等待紙箱 下降 下限 真空開關(guān)復(fù)位 右移0.2S 上升 上限 左移1.5S 下降、左移同時進行 左減 速位 減速左移 左限、下限 下一個周期

采用PLC對原整機吸吊系統(tǒng)進行改造后，吸吊系統(tǒng)運行周期縮減到16秒左右，每小時可吸吊電視225臺左右，要完成1800臺的生產(chǎn)量只需8小時，而改造前需要12.5個小時。

第三章 設(shè)備改造工藝要求
1. 整機吸吊主要用于29寸、25寸、21寸電視機。
2. 手動/自動轉(zhuǎn)換。
3. 生產(chǎn)小型機種（14寸電視采用人工抱機）真空吸盤裝置需在原點位置（左極限，a、b缸上限位置）。
4. 吸機周期為18秒。
第四章 開關(guān)布置與設(shè)備略圖

整機吸吊作用：將檢測合格電視機從終調(diào)線(A)移送到包裝電動皮帶線(B)的專機裝置。
第五章 系統(tǒng)設(shè)計原理
5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.1.1 系統(tǒng)I/O點.內(nèi)存容量和選型依據(jù)
系統(tǒng)輸入信號包括：3個2檔位自復(fù)位旋鈕開關(guān)、2個3檔位旋鈕開關(guān)、10個行程開關(guān)、7個磁性開關(guān)、4個光電開關(guān)、1個真空開關(guān)、1個腳踏開關(guān)、1個啟動按鈕、1個停止按鈕。共35點輸入。
系統(tǒng)輸出信號包括：2個工作指示、3個雙線圈電磁閥、2個單線圈電磁閥、1個移行電機、1個皮帶電機。共14點輸出。
因此，采用日本三菱公司的36點輸入和24點輸出的自帶DC24V電壓輸出的FX1n-60MR微型PLC做為系統(tǒng)的控制器。該PLC體積小，工作速度快，具有良好的性能價格比。按照控制程序步數(shù)計算，PLC梯形圖程序大約在400步以內(nèi)，F(xiàn)X1n-60MR的程序容量為8192步（8K），可以滿足要求。

5.1.2 拖動方式
PLC輸出直接控制直流24V繼電器線圈，通過DC24V繼電器控制5 個電磁閥和移行電機及皮帶線電機的直流接觸器線圈，啟動電磁閥和移行電機及皮帶電機。輸入元件的供電電壓為DC24V，由PLC本身輸出的DC24V提供。輸出負載啟動時直流電流>PLC本身輸出的DC24V電源負載。因此，在控制系統(tǒng)加一個直流24V開關(guān)電源。控制系統(tǒng)原理圖(5.2.2)
5.1.3 負載動作說明
(1) 移行電機向左移動1.5秒(可根據(jù)需要設(shè)定)后汽缸b同時動作下降；
(2) 移行電機移至右限汽缸a、b同時動作下降；
(3) 釋放電視機后a、b汽缸同時動作上升；
(4) Y4得電,移行電機左移Y4、Y5同時得電,左減速運行；
(5) Y6得電,移行電機右移Y6、Y5同時得電,右減速運行。

5.2 控制系統(tǒng)原理圖
5.2.1 輸入輸出回路
5.2.2 主回路
5.2.3 控制面板
5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
PLC程序的編寫和調(diào)試，采用SW5DC-GPPW編寫軟件。
5.3.1 開關(guān)量輸入定義：
左限 X0 
左吸屏 X1
左減速 X2
右減速 X3
右限 X4
右極限 X5
缸a 上限 X6
缸a 下限 X7
缸b 上限 X10
29寸下限 X11
25寸下限 X12
21寸下限 X13
破壞真空 X14
真空開關(guān) X15
腳踏開關(guān) X16
空板放行 X20
X21
X22
X23
29寸紙箱位 X24
25寸紙箱位 X25
21寸紙箱位 X26
左極限 X27
自動 X30
手動 X31
左移 X32
右移 X33
上升 X34
下降 X35
吸氣 X36
放氣 X37

大/中/小 X40
X41
啟動 X42
停止 X43
5.3.2 控制輸出定義：
運行指示 Y2 HD1
故障指示 Y3 HD2
左移 Y4
減速 Y5
右移 Y6
缸a 上升 Y10
缸a 下降 Y11
缸 b上升 Y12
缸 b下降 Y13
吸氣 Y14
放氣 Y15
阻擋1 Y16
阻擋2 Y17
皮帶電機 KM Y20

5.3.3 控制流程圖
5.3.4 吸吊梯形圖程序（見軟盤內(nèi)）
5.3.5 程序設(shè)計說明
在停機情況下，成品吸吊自動到原點位置，可實現(xiàn)對小型機種14寸電視的人工抱機。
按下啟動按鈕X42，運行指示和故障指示燈同時閃爍5秒后，運行指示燈亮，故障指示燈滅。