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0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2019-11-08 13:53:41 |來源:維普期刊
引言
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線是機(jī)電一體化高技術(shù)設(shè)備。通過對(duì)上位LWinCCV7.0監(jiān)控軟件的組態(tài),達(dá)到對(duì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線的各個(gè)工序的實(shí)時(shí)過程監(jiān)控,有利于對(duì)包裝碼垛自動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行過程所出現(xiàn)的故障,及時(shí)維修、解決。傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)由于線路復(fù)雜、故障率高,因此很難滿足自動(dòng)化生產(chǎn)線的需要;相反,以PLC為控制方式的控制系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等特點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的各種控制過程中。綜合各方面因素,本系統(tǒng)采用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的控制,極大提高了生產(chǎn)效率,減少勞動(dòng)成本,提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平。
1.簡述全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線系統(tǒng)組成
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線主要是對(duì)各4-m序:稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測(cè)、重量復(fù)檢、批號(hào)打印、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)過程進(jìn)行全程監(jiān)控,從而簡化了生產(chǎn)線工序結(jié)構(gòu),減少了』人工操作,提高了生產(chǎn)效率,提高了包裝質(zhì)量。通過PLC程序控制對(duì)整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線工作過程進(jìn)行全程控制,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,具有故障報(bào)警、顯示及自動(dòng)連鎖停機(jī)功能。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線系統(tǒng)主要有以下幾部分構(gòu)成。
2.控制系統(tǒng)硬件組成
根據(jù)全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線整體設(shè)計(jì)指標(biāo)及作業(yè)要求,其控制系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求。
(4)硬件結(jié)構(gòu)緊湊,具有一定的可擴(kuò)展性,易于維護(hù)。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)主要由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成,該控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)如圖1所示,下位機(jī)采用西門子S7—400PLC進(jìn)行控制,上位機(jī)采用西門子WinCCV7.0監(jiān)控軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,各組成部分通訊連接采用工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線。$7-400PLC采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)不同需要選取不同模塊,本控制系統(tǒng)選用了電源模塊、CPU模塊、數(shù)字量模塊、故障診斷模塊、通信模塊等。
(1)電源模塊(PS):它為CPU模塊,數(shù)字量模塊等提供電源。
(2)故障診斷模塊:CPU在識(shí)別到故障或編程錯(cuò)誤時(shí),將立即調(diào)用對(duì)應(yīng)的中斷組織塊(OB),相應(yīng)的中斷程序及時(shí)處理故障。
(3)通信模塊:為上位機(jī)(WinCeV7.0)對(duì)下位機(jī)(PLC、變頻器等智能設(shè)備)之間的信息流通提供通信渠道。
3,控制系統(tǒng)軟件組成
3.1全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線工藝流程
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線主要對(duì)粉、粒、塊狀物料實(shí)現(xiàn)稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測(cè)、重量復(fù)檢、批號(hào)打印、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等自動(dòng)化生產(chǎn)過程。
(1)自動(dòng)供袋。當(dāng)按下包裝碼垛生產(chǎn)線準(zhǔn)備就緒按鈕時(shí),系統(tǒng)各部分歸位為初始狀態(tài),當(dāng)吸袋垂直氣缸電磁閥接通時(shí),氣缸下降并且吸袋真空裝置接通工作,當(dāng)吸袋真空閥達(dá)到設(shè)定值時(shí),吸袋垂直氣缸開始上升,吸盤吸住袋子上升,當(dāng)上限位開關(guān)打開時(shí),觸發(fā)傾斜氣缸電磁閥接通,使垂直氣缸傾斜,把袋送入供袋輥?zhàn)?。完成吸袋操作?/span>
(2)自動(dòng)取袋。當(dāng)上—工序完成后,自動(dòng)取袋裝置開始工作,袋子被送到斜托板上,同時(shí)橫進(jìn)裝置到達(dá)生產(chǎn)線裝袋位置時(shí),觸發(fā)磕頭裝置傾斜,由限位開關(guān)進(jìn)行限位,同時(shí)觸發(fā)真空電磁閥,實(shí)現(xiàn)真空吸袋,延時(shí)后,吸住袋并磕頭裝置立起,斜托板上升回到原來位置,完成整個(gè)取袋動(dòng)作。
(3)送袋、開袋、裝料。當(dāng)上—工序完成后,送袋、開袋、裝料裝置開始工作,初始狀態(tài)時(shí),開袋、抱板與大夾子處于張開位置,橫進(jìn)裝置向包裝線取袋方向減速移動(dòng),檢測(cè)到位后,抱板與大夾子閉合。橫進(jìn)裝置向包裝線裝袋位置減速移動(dòng),由限位開關(guān)控制到位,觸發(fā)抱板與大夾子把裝滿料的袋子送到輸送帶上,同時(shí)夾輥氣缸動(dòng)作,完成夾送動(dòng)作。之后卸料門打開,開始裝袋。
(4)折邊、封袋。當(dāng)上—工序完成后,折邊、封袋裝置開始工作,包裝袋通過夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī),經(jīng)過折邊后,光電開關(guān)檢測(cè)到包裝袋后,觸發(fā)縫紉機(jī)工作,縫合包裝袋。
(5)倒袋、輸送、整形。當(dāng)上—工序完成后,倒袋、輸送、整形裝置開始工作,此時(shí),包裝袋由縫I=I機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī),檢測(cè)裝置檢測(cè)到料袋后,觸發(fā)倒袋氣缸伸出,將包裝袋推倒,進(jìn)入整形工序。
(6)金屬檢測(cè)、重量復(fù)檢。當(dāng)上—工序完成后,金屬檢測(cè)、重量復(fù)檢裝置開始工作,檢測(cè)裝置檢測(cè)到金屬物體并發(fā)出報(bào)警,觸發(fā)自動(dòng)撿選機(jī)將含金屬的料袋進(jìn)行剔除。重量檢測(cè)裝置檢測(cè)料袋重量不合格時(shí),也將被自動(dòng)撿選機(jī)剔除。
(7)轉(zhuǎn)位、編組。當(dāng)上——工序完成后,轉(zhuǎn)位、編組裝置開始工作,編組傳輸光電開關(guān)對(duì)袋數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果來確定轉(zhuǎn)位機(jī)的不同動(dòng)作。料袋至編組傳輸位,編組傳輸電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。
(8)推袋、分層。當(dāng)上—工序完成后,推袋、分層裝置開始工作,編組機(jī)滿信號(hào)則激發(fā)一次推袋動(dòng)作指令。之后,料袋進(jìn)入分層機(jī)并側(cè)面整形擋板合上,壓袋機(jī)向下壓袋。當(dāng)托盤處于分層碼垛位置時(shí),分層機(jī)打開,升降機(jī)下降。當(dāng)壓袋機(jī)壓壓到位后,光電開關(guān)觸發(fā)壓袋和側(cè)面的整形氣缸返回,升降機(jī)停止下降,當(dāng)分層級(jí)空并且壓袋機(jī)返回到位時(shí),分層機(jī)開始關(guān)閉。
本文以全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線為研究主題,以西門子S7-400PLC為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的控制系統(tǒng),并用WinVCC7.0為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,本文所構(gòu)建的全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)充分發(fā)揮了PLC、WinCCV7.0的技術(shù)特點(diǎn),具有高度自動(dòng)化,實(shí)時(shí)監(jiān)控能力強(qiáng),功能完善,運(yùn)行穩(wěn)定等突出特點(diǎn),具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
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