维修电工技师论文资料参考材料2.doc

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1、. 毕业设计（论文）年级专业 学生姓名 指导教师 评 卷 人 教学地点 年 月 日打包机控制系统的PLC控制摘要：本文通过对打包机控制系统程序的进行分析，阐述了PLC控制系统在打包机设备上应用是可行的，并且可大幅度提高设备的可靠性及寿命,有效地降低设备故障率。为同类产品的改造提供了一种投资小、见效快的案例。关键词：打包机 PLC控制 接近开关 电磁阀引言 打包机是现代化生产厂常用设备之一,它是产品出产最后一道工序，其质量的好坏、效率的高低,直接影响整个生产线的产量及人力成本。为此,对有问题的打包机进行升级或改造是提高产品生产效率，降低成本的有效途径之一。（一） 问题的提出 全自动打包机是我公司

2、1987年从国外进口的二手设备，该机主要用于产品的出库包装。它由转盘、转盘定位机构、压板、压板定位机构、包装膜供料装置、供料升降装置、剪料机构、控制系统组成。其控制系统由于采用继电器、接触器、行程开关等元器件，故控制系统经常发生故障，经多次维修仍没有改善，从而给流水线式的生产带来很大的影响。为此公司决定对该控制设备进行升级改造。（二） 故障原因与分析 我们进入现场观察设备的实际工作状况，并询问了调机和操作人员。通过调查我们发现以下几点因素影响设备控制系统的正常工作： 1工作环境差，粉尘过多，容易污染继电器、接触器的触点和衔铁，造成接触不良。生产现场粉尘的来源如下：叉车搬运货物时排出的尾气中烟尘

3、。木托架与滚筒磨擦产生的粉末。厂房靠近路边空气中含有的灰尘。2行程开关定位不准-生产线经过多次改造提速后产量有了很大的提高，由于动作频繁，行程开关很容易损坏，造成定位不准或不能定位。3改变工作方式难-当产品的规格及包装要求有变动时，需要改动的各电器间的接线繁杂，工作量大。4维修效率低-由于继电器控制系统线路繁杂，联锁较多，且没有自检功能，发生故障时，检修耗时较多。（三） 改造方案 从以上分析可知，原控制系统已无法满足生产的要求，必需将原控制系统改造成为符合生产环境的新控制系统，新控制系统的功能如下：1.防尘电柜进气孔加装带滤网的进气风扇，使电柜内形成正压，这样外面的粉尘将无法进入柜内。另选用带

4、防尘罩密封性好的继电器；2.定位准确，寿命长选用防尘、防水、无触点输出的接近开关代替行程开关。 3.工作方式改变容易选用PLC控制，通过修改程序或直接切换程序就可改变工作方式，无需拆线。参数修改也可由操作工按生产需要进行调整。4.维修效率高选用PLC及带指示灯的继电器、电磁阀。设备检修时通过观察各器件的指示灯，就可判定故障的大致范围。（四） 主要器件选择1.由于PLC控制有着继电器顺序控制无法比拟的优点，而三菱FX系列在可编程序控制器中具有领先地位，且在国内市场占有率很高，所以我们决定选用三菱FX2N-64MR型PLC为控制核心，对整个电气系统作控制。2.对于转盘定位、供膜检测、割膜检测、供膜

5、装置的上下行程控制部份，选用封闭性良好、耐油耐水、带指示灯、无触点电感型的接近开关，其型号为E2EX18ME，感应范围18MM。3.对于转盘上货物位置检测及货物越位报警部份，选用扩散反射型、封闭性良好、耐油耐水、带指示灯的光电开关，其型号为E3S-CD12，检测范围2M。 4.本机气动电磁阀选用SMC的 VF5000系列产品，经测量，DC24V线圈工作电流均在0.5A以下，故可采用封闭性良好、带指示灯的OMRON MY2NJ型继电器。（注：MY2NJ中继线圈工作电压220V，触点最大电流5A。）（五） 控制系统设计1 I/O分配表2 PLC 接线图3 根据本公司产品的包装要求,打包机控制系统的

6、状态流程图如下:M80024.PLC程序及控制系统原理说明 控制系统分为手动和自动两个部分，PLC一通电，M8002继电器闭合一个脉冲时间使得S0置位。 手动运行程序 将选择开关SA拨到手动位置，X0常开触点闭合，Y0置1，手动指示灯HL10亮，这时可根据需要人工操作设备运行，其程序如下图： 回原点条件 下列条件满足时，Y2置1，回原点指示灯HL2亮，才可以进入自动程序； 转盘上的导轨与固定导轨对齐，转盘定位接近开关SQ9动作，X25常开触点闭合。 压板上升到位，上限位接近开关SQ5动作，X21常开触点闭合。 包装膜夹具将包装膜夹紧。 供膜装置回到最底位，包装膜装置下限位接近开关SQ8动作，X

7、24常开触点闭合。自动运行程序 当回原点指示灯HL2亮时，将选择开关SA拨到自动位置，X1常开触点闭合；按下自动确认按钮SB12，X4常开触点闭合，状态元件S2置1，这时设备进入自动运行状态。进入自动运行状态后，Y1置1，自动指示灯HL1亮；当转盘上无货(此时X26常闭触点闭合)，前工位有货时，SQ4光电开关使X20常开触点闭合，使状态S2转移到状态S20。其程序如下图： 进入状态S20后,Y20置1（KM20吸合）,前工位的传送带起动,将货传给转盘；同时，Y10置1（KM10吸合），转盘上的传送带起动接收前面的货。当货到达转盘上指定位置后，SQ10光电开关使X26常开触点闭合，使状态S20转

8、移到状态S21。之后，Y20、Y10置0，KM10及KM20线圈失电，前工位及转盘上的传送带都停止。其程序如下图：进入状态S21后,Y12置位（KM12吸合）压板下降将包装盖板压实；3秒后，状态S21转移到状态S22。其程序如下图：进入状态S22后,Y4置1（HA吸合）报警2秒，之后，状态S22转移到状态S23。其程序如下图： 进入状态S23后,Y15置1（KM15吸合）转盘开始慢速起动，同时供膜夹具打开，开始对货物从低处开始打包，转盘转2圈（转盘定位接近开关使X25常开触点闭合2次），状态S23转移到状态S24。其程序如下图： 进入状态S24后, Y15置0（KM15失电）转盘慢速运行结束；

9、同时Y16置1（KM16吸合）转盘开始快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y23置1（KM23吸合）供膜装置开始向上运行，对货物从低向高处打包。供膜装置向上运行到高位时，供膜上限位接近开关SQ7使X23常开触点闭合，状态S24转移到状态S25。其程序如下图： 进入状态S25后, Y23置0（KM23失电）供膜装置向上运行结束；转盘保持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在高位点对货物缠绕2层包装膜，即转盘转动2圈（转盘定位接近开关使X25常开触点闭合2次）。状态S25转移到状态S26。其程序如下图： 进入状态S26后, 转盘保持快速运行（供膜夹具此时保持打开）；Y24置1（KM24得电）

10、供膜装置向下运行，打包机对货物从上到下缠绕1层包装膜，供膜装置下行到位后SQ8接近开关使X24常开触点闭合，状态S26转移到状态S27。其程序如下图： 进入状态S27后, Y16置0（KM16失电）转盘快速运行结束；同时Y15置1（KM15吸合）转盘开始慢速运行（供膜夹具此时保持打开）；供膜装置将在低位点对货物缠绕2层包装膜，即转盘转动2圈（转盘定位接近开关使X25常开触点闭合2次），然后状态S27转移到状态S28。 进入状态S28后, Y15置0（KM15失电）转盘慢速运行结束，转盘停止；同时Y12复位（KM12失电）压板下压结束；Y13置1（KM13）供膜夹具将膜夹紧；然后状态S28转移到

11、状态S29。其程序如下图： 进入状态S29后, Y17置1（KM17得电）割膜装置动作将包装膜割断；同时Y11置1（KM11得电）压板上升；Y13置1（KM13）供膜夹具将保持膜夹紧；然后状态S29转移到状态S30。其程序如下图： 进入状态S30后, C1、C2、C3复位，其值为零；Y1置0自动指示灯HL1灭；Y13置1（KM13）供膜夹具将保持膜夹紧；Y3置1卸货指示灯HL3亮请求卸货；当货被卸走时，转盘货到位检测光电管SQ10使X26常闭触头复位，由状态S30返回到状态S2，进入下一循环。其程序如下图：其他 当转盘上的货没有停在指定位置时,SQ1光电传感器使X5常开触点闭合,Y5置1,货越

12、位指示灯HL5亮，同时驱动M8040使PLC程序停止执行下一步。 当包装膜快用完时，SQ2接近开关使X6常开触点闭合, Y6置1, 无包装膜指示灯HL6亮，提示要更换包装膜。 如果割膜器坏，包装膜没有割断，SQ3接近开关使X7常闭触点闭合, Y7置1, 割膜失败指示灯HL7亮，提示要人工剪断包装膜及进行维修割膜器。设备中途停机，可按SB10停止按钮，X2常开触点闭合,程序将自动返回初始状态。结论 用可编程控制器改造旧打包机的电控系统，在现有企业中是非常实用的技改方案，具有投资省、见效快特点。通过改造后，去掉了原机23只继电器和3只接触器，使电路简化。同时由于PLC的高可靠性，输入输出部分还有信号指示。不仅使故障次数大大减少，而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了方便。 对于流水线生产的企业，在设备密度高、节拍快，产品转型生产周期短、调整参数多的情况下，如果采用PLC与手提电脑或触摸屏组合，存入几套相应程序随时可切换，维修时还可从屏幕显示的程序中很快找出故障点，这时PLC优点就大大的体现出来了。 参考文献及资料1、 王国海等编：可编程序控制器及其应用，中国劳动和社会保障出版社 20012、 三菱可编程序控制器编程手册，三菱公司