C40P可編程控制器在成方機上的應用

一、 概述

我公司制桶生產已有多年，制桶生產線已有多條。制桶生產線的工藝過程是：將馬口鐵彎卷成圓桶形焊接，然后經過成方機加工，使之成為長方形，然后經翻邊機翻天地邊，經卷封機卷天、地板。經檢驗成為成品桶。在制桶線的成方機中，由于有檢測有桶否 ，確定焊縫位置，把圓桶舉起成方，放下，搬送等加工過程。機器動作多，控制過程比較復雜，故選用ＰＬＣ加以控制。

二、硬件配置

成方機是在ＰＬＣ系統的控制下實現全自動化生產的，這套控制系統是由日本立石公司的Ｃ４０Ｐ組成的中心處理單元，硬件聯接見圖１

　　　　　　 圖１ 硬件聯接圖

　　可編程序控制器，簡稱PLC；在生產設備中有大量的開關量及模擬量的控制裝置，如：電機的啟停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等等。以前，以上的控制主要是用繼電器或分立元件來實現。但隨著生產的飛速發展。人們對這些自控裝置提出了更通用、易變、易修、可靠、經濟的需求。隨著電子技術的發展，人們開發了各種各樣的可以滿足上述要求的控制裝置，其中就有可編程序控制器（PLC）。PLC是1969年才開始發展的。它按照成熟而有效的繼電器控制概念和設計思想，利用不斷發展的新技術、新電子器件，逐步形成了各具特色的系列產品。

OMRON C40P具有以下特點：

1．功能齊全：PLC的基本功能包括開關量輸入/輸出。內部中間繼電器,延時ON/OFF繼電器、鎖存繼電器、主控繼電器、計時器、計數器、移位寄存器、四則運算、比較、二十進制轉換等。

2．應用靈活：C40P的標準的積木式硬件結構，以及模塊化的軟件設計，使得它不僅可以適應大小不同、功能繁多的控制要求，而且可以適應各種工藝流程變更較多的場合。它的安裝和現場接線簡便，由于它的邏輯、控制功能是通過軟件完成的，因此允許設計人員在沒有購買硬件設備前就進行“軟接線”工作，從而縮短了整個設計、生產、調試周期。

3．操作方便、維修容易：C40P采用電氣操作人員習慣的梯形圖形式編程與功能助記符編程，使用戶能十分方便地讀懂程序并編寫、修改程序。PLC帶有完善的監視和診斷功能，對其內部工作狀態，通信狀態，I/O點狀態和異常狀態均有醒目的顯示。因此，操作人員，維修人員可以及時準確地了解機器故障點，利用替代模塊或插件的辦法迅速處理故障。

4．穩定可靠：各生產PLC的工廠都嚴格按有關技術標準進行出廠檢驗。C40P通過了JIS標準，所以，盡管PLC有各種型號，但都可以適應惡劣的工業應用環境。另外，由于其結構精巧，所以耐熱、防潮、抗震等性能也很好。

三、軟件結構

ＯＭＲＯＮ公司C40Ｐ可編程控制器所用編程語言為梯形圖。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2流程圖


由于制桶生產線上成方機的工藝要求是：（1）將焊接罐體由圓形變為方形。（2）保證焊縫的位置在罐邊的正中位置。所以，在軟件設計中，首先考慮將罐的焊縫位置找正，固定后，通過成方工位，使之成方，然后運送出成方機，完成成方工作。

尋找焊縫的工作是由一個振動傳感器和一個放大器完成。由于焊縫是凹凸不平的，這樣可由一個振動傳感器檢測，測到后傳入放大器，放大器輸出后輸入到可編程控制器，告知焊縫找到。成方的工作是由兩個擴張塊完成，當圓形罐到擴張塊中，擴張塊向外擴張，使圓形罐變成方形，完成成方工作。

四、控制功能

在自動運轉條件時，自動運轉中間繼電器得電，定位閥得電常閉，運送電機動作。然后檢測罐是否到位，到位后罐被阻擋桿定位，使罐體位置正確，然后是檢測、圓盤上升，計數等動作，邊縫檢測到后放下，到擴張工位擴張，然后，送出罐體，完成成方機工作送到下一工序。在手動運轉條件下，也可一步一步完成這些動作。

在焊縫檢測工位，由于在旋轉的罐邊緣測焊縫后要馬上停下來，以保證焊縫位置正確，這里利用了一套制動離合器：當電機帶動焊罐在旋轉時，制動離合器帶著旋轉，當焊縫找到后，制動離合器動作，使焊罐準確停止，保證了焊縫的位置。

五、結束語

　　雖然ＰＬＣ控制器價格較高，但由于ＰＬＣ內部輔助繼電器的存在；及輸出點能承受大負荷，故可以直接驅動一般的電磁閥和信號燈，這樣便能節約原來所有的中間繼電器，由于元件的減少而使控制柜的體積縮小。并且，ＰＬＣ的可靠性較高，功能也較全，是理想的控制器件。