PLC控制系统在LED编带包装机上的应用

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PLC控制系统在LED编带包装机上的应用

杨全忠

(佛山市蓝箭电子股份有限公司，广东　佛山　528000)

摘要：主要针对PLC控制系统在LED编带包装机上的应用展开了探讨。对PLC控制系统的方案设计作了详细阐述，并对系统硬件和软件的实现作了系统的分析，以期能为相关方面的技术人员提供参考。

关键词：PLC控制系统；LED编带包装机；应用

0　引言

PLC控制是由内部的存储程序、逻辑运算及算术操作等层面向用户发出相关指令，通过模拟输入或数字输入达到控制各类生产流程或机械的目的。目前，PLC被广泛应用于很多生产领域，其具有显著的优势，如方便、可靠、高效等。PLC控制系统也在LED编带包装机上得到了有效应用，本文将深入探讨LED编带包装机上PLC控制系统的具体应用，以期为方案设计带去新的启发。

1　系统方案的设计

在本次设计中，选取的编带机分为机械系统和电气系统两个主要部分。电气系统主要包括1.0 kW伺服电机、7英寸触摸屏和PLC；机械系统选择机械凸轮机构，选取不同范围的角度，对每一个工位实际的动作进行有效控制。编带机的具体设计参数如表1所示。

表1　编带机的具体设计参数

控制器永宏PLC操作方式永宏触摸屏驱动方式永宏伺服&变频结构方式机械凸轮定位方式电子凸轮产量(片/h)最高20气源压力(MPa)0.5～0.8电源电压(V)交流220

根据上述技术指标，可以构建出清晰的编带机系统架构，如图1所示。电控自动化系统包括PLC控制器、伺服系统、上位机、变频系统、机械凸轮机构和气动系统等。B1系列的PLC控制器为本次方案选择的控制系统；A1系列的伺服电机、E2系列的伺服驱动器组成伺服驱动系统；三相异步电机、变频驱动器应用于变频驱动系统；不同角度范围机械凸轮定位通过PLC子凸轮指令来完成；参数界面、操作界面服务于上位机；参数设置根据用户需求来具体设定。

2　系统硬件实现

2.1　硬件配置

编带机系统硬件主要包括：HF-070L触摸屏、B1-32MT2-DC24控制器、FSMA1-010M10伺服电机、FSD-E2-010-2伺服驱动器、三相异步电机、变频驱动器以及外围输入输出线路(如按钮、开关、气缸、指示灯等)。图2为编带机系统的硬件配置，表2为编带机系统的硬件清单。

图1　编带机系统架构

图2　编带机系统的硬件配置

2.2　机械结构

上料部分、编带部分、检测部分和收带部分构成了编带机的机械结构，设备的正常运行通过有效结合各个部分来实现。

编带机采用PLC进行电气控制，PLC为设备控制的核心单元，对变频电机、伺服电机及机械凸轮等单元进行控制。PLC接线图如图3所示。

3　系统的控制软件

3.1　PLC具体控制流程

编带机PLC具体控制流程主要包括4个环节，分别为上料、检测、编带、收带。详细的PLC控制流程如图4所示。

表2　编带机系统的硬件明细单

硬件名称数量硬件名称数量永宏PLC1台传感器10套永宏触摸屏1台电气零部件若干永宏伺服1套机械零部件若干变频器1套其他若干气缸10套机架1套

图3　PLC接线图

图4　PLC控制流程

3.2　PLC的I/O点配置

基于编带机PLC具体控制流程，进行了PLC的I/O点配置，如表3所示。

3.3　应用高速计数指令

高速计数控制编带机编码器，可以选择PLC高速计数器(简称HSC0)来完成；显示0°～360°角度，选择360脉冲/圈编带机编码器；采用A/B*2计数模式，设置PLC高速计数器，而角度显示精度的提高可以由程序处理来实现。PLC高速计数控制程序如图5所示。

3.4　应用电子凸轮指令

定位方式摈弃了传统、落后的机械凸轮控制，有效应用PLC电子凸轮指令(简称FUN112)，通过触摸屏保证设置角度范围的不同，从而保证编带机各个工位有效统一、协调工作。电子凸轮的控制程序如图6所示。

4　结束语

总之，PLC控制系统之所以被广泛应用于各个生产环节，关键是其自身具有不可复制的优点。将PLC控制系统有效应用在LED编带包装机上，可以使得包装机工作效率和运作质量实现较大程度的提高。

表3　PLC的I/O点配置

输入输出X0编码器A相Y0伺服启动信号X1编码器B相Y1备用X2伺服凸轮电眼Y2变频启动信号X3点胶轴步进原点Y3变频高速切换X4备用Y4打料电磁阀X5备用Y5左换向电磁阀X6极性左检测Y6右换向电磁阀X7仪器良品检测Y7收料电磁阀X8复位按钮Y8温度控制输出X9极性右检测Y9仪表信号X10气压不足检测Y10震动盘输出X11脚距故障信号Y11打折电磁阀

图5　PLC高速计数控制程序

图6　电子凸轮的控制程序

参考文献：

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[2]蒋焕新,赵琳.PLC和触摸屏在包装机控制系统中的应用.轻工机械,2005,23(3):95-96.

[3]刘少芳，单忠频.缪来虎,等.全自动表面贴装LED编带机的研制.电子机械工程，2008，24(2)：19-21

[4]张志.PLC伺服电机和触摸屏在控制系统中的应用.包装与食品机械,2007(5):56-57.

文章编号：1672-6413(2016)04-0165-02

收稿日期：2015-11-23；

修订日期：2016-05-11

作者简介：杨全忠(1968-)，男，广东河源人，工程师，硕士，主要从事生产设备的选型、采购、维护、升级改造等工作。

中图分类号：TP273∶TB486

文献标识码：A

Application of PLC Control System in LED Packaging Machine

YANG Quan-zhong

(Foshan Lanjian Electronic Co., Ltd., Foshan 528000, China)

Abstract： This paper mainly discusses the application of PLC control system in LED packaging machines, the design of PLC control system is described in detail, and the system hardware and software implementation are analyzed, in order to provide reference for the relevant aspects.

Key words： PLC control system; LED packaging machine; application