注塑地板自动上下料装置的控制设计.doc

注塑地板自动上下料装置的控制设计介绍了一种注塑地板机自动上下料的控制装置。按照此装置的要求，提出了用PLC和变频器相结合的控制方案。阐述了控制系统的硬件和软件的设计，并进行了PLC编程和变频器的参数设置。整个装置从设计到投入生产表明：对这一非线性，速度要求变化的动作繁琐的控制系统，实行PLC和变频相结合控制是很实用且有效的。在地板的注塑生产线中，为了提高生产效率，降低工人的劳动强度，要求将生产线中的人工手动上下料更换成自动上下料的全自动生产线。该自动上下料的控制装置就是基于以上条件设计的，根据实际生产线的要求，该装置包括上料，运输，下料三个工序。上下料装置结构和工作流程该地板注塑生产线的上下料装置的主要组成部分为：电机及减速装置，同步输送带，双向气缸，真空发生器，吸盘。在双向气缸的两端都安装磁性感应开关，用于判断气缸运动是否到位。吸盘用于抓取地板，吸盘内腔的负压（真空）是靠真空发生器产生的。电气控制系统设计由于注塑模具设计成梯形口，将毛坯地板放入注塑模具时，放置地板的定位误差可为2mm,一块地板的注塑时间为50分钟,因此上下料装置完成一系列动作的时间要小于50分钟，因此地板在运输途中，除了快速运行外，在接近模具时，为了更准确地将地板放入模具中需减速直至停止。对于要求变速的装置多采用双速电动机驱动，但其调速范围窄，变速时有级差，运行稳定性不好，且运行效率低。变频器能对三相异步电动机实现平滑的无极调速，改善运输的平稳性和提高生产效率。由于此装置中有一系列的吸放提降电机正转反转快速和慢速动作，动作繁琐，为了提高整个生产线的自动化，上下料的控制还需与注塑机互相通讯，因此采用PLC和变频器相结合来控制此上下料装置。2.1.PLC选型和I/O接口配置PLC为控制系统的核心部分，来自各到位的光电开关、气缸的磁感应开关、手动时各按钮信号、注塑机结束信号通过输入接口进入PLC内部，PLC进行逻辑编程处理，经过输出单元分别向变频器发出正反向的变速和停止信号控制输送带的正反向和快慢速、气缸的上下运动、吸盘的吸气和放气和注塑机开始信号。PLC的选型：根据控制要求分析，PLC的输入信号有：注塑结束信号1个，变频器故障1个，自动/手动切换1个，手动按钮信号5个，到位信号8个，共16个开关量输入信号；输出信号有：电磁阀的控制信号3个，电机的正反转2个，快慢速2个，注塑机启动1个，共8个开关量输出信号，选用可控制功能强，可靠性高，输入点多的三菱可编程控制器：Fx1N-40MR，24点直流输入，16点继电器输出，并向外提供24V直流电源，完全能满足控制要求。PLC与注塑机的通讯输入输出通过中间继电器来实现隔离，继电器KA1用来接收注塑结束上下料装置启动信号，KA6用来输出上料结束注塑机启动的信号。2.2PLC程序由于此装置的动作流程中有一系列的操作需要一环接着一环反复执行，因此程序结构选择步进式控制的指令，使得程序更加结构化，编程和调试更加快速简单。2.3安全保护装置在传输带的两边分别安装了一个带有机械触点的行程开关，触点直接接在PLC控制电机正反转的输出端，以免光电开关失灵，快速有效地保护电机超行程，预防由于超行程造成电机堵转引起电流增大，损害变频器。基于PLC和变频器控制原理，将PLC和变频器相结合起来对注塑地板自动上下料装置实施控制，能提升传输装置自动化水平，降低操作人员的劳动强度、提高生产效率、可靠性高、维修方便。第 3 页 共 3 页