PLC在塑料包裝容器注射成型機(jī)中的應(yīng)用

PLC在塑料包裝容器注射成型機(jī)中的應(yīng)用

本文分析了目前塑料包裝容器注射成型機(jī)傳動(dòng)裝置中存在的問(wèn)題，指出了用PLC控制的方案，并給出了硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)的方法。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；實(shí)時(shí)控制

1 前言

隨著包裝機(jī)械化與自動(dòng)化水平的不斷提高包裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作日趨復(fù)雜多變。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用于將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)自原動(dòng)機(jī)傳送給工作機(jī)的機(jī)構(gòu)。同時(shí)在傳送過(guò)程中擔(dān)負(fù)著運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)節(jié)作運(yùn)動(dòng)形式的變換(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)閿[功或移動(dòng)，連續(xù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹芷诿}動(dòng)運(yùn)動(dòng)等) 。其所用傳動(dòng)裝置有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)以及電氣傳動(dòng)等。

傳動(dòng)裝置是用來(lái)將動(dòng)力機(jī)輸出的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞， 分配給有關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的裝置， 包括各種傳動(dòng)、蓄能等元件。

本文主要介紹了基于可編程控制器( PLC) 在塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)中的應(yīng)用。

2 塑料包裝容器注射成型機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置的工作原理

其傳動(dòng)裝置示意圖如圖1 所示。其傳動(dòng)裝置有兩種動(dòng)力源，即感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1 和油缸6。當(dāng)預(yù)塑時(shí)， 根據(jù)原料的塑化條件借齒輪變速箱2 的有級(jí)變速確定所需的轉(zhuǎn)速， 并使螺桿5 產(chǎn)生單向回轉(zhuǎn)和勻速后退(后退速度取決于活塞的背壓) 的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；而當(dāng)注射時(shí)，使其產(chǎn)生由慢—快—慢的變速直線移動(dòng)。這種傳動(dòng)裝置雖能勉強(qiáng)滿足成型加工工藝的要求， 拆除和清理螺桿也比較方便。但是，其自動(dòng)化程度不高，且齒輪變速箱2 的有級(jí)變速確定的轉(zhuǎn)速也不恒定。因螺桿5 勻速后退的速度僅取決于活塞的背壓， 其速度利用此螺桿傳動(dòng)裝置不能很好地控制。因此， 這種塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置具有自動(dòng)化程度不高，且螺桿的速度不能得到精確地控制的缺點(diǎn)， 迫切需要改進(jìn)。因此， 在塑料包裝容器注射成型機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置中，需要采用先進(jìn)的設(shè)備和計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)，來(lái)完成其工藝過(guò)程的控制。本文主要介紹了基于程序控制器(PLC) 的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和編程。

3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得以微處理機(jī)為核心組成的可編程序控制器得到了迅速發(fā)展，可編程序控制器(Programmable Controller ，簡(jiǎn)稱PC 或PL) 是將邏輯運(yùn)算、時(shí)序、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等控制程序用一串指令形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過(guò)模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的設(shè)置。PLC現(xiàn)已廣泛用于各種領(lǐng)域中，以滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)中的高效的、大量的自動(dòng)化要求。如電動(dòng)機(jī)的起停、電磁閥的開(kāi)閉、產(chǎn)品的計(jì)數(shù)、溫度、壓力、流量的設(shè)定與速度的控制等。

本文設(shè)計(jì)的PLC在塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置中的應(yīng)用，其控制系統(tǒng)硬件主要由可編程程序控制器(PLC) 、繼電器、電源組成?？删幊炭刂破?PLC) 采用OMRON公司的CPM1A —20CDR—A 型，基本單元I/ O 點(diǎn)數(shù)為12/ 8。直流電源為輸入通道提供電源。PLC的輸出繼電器控制外接電器完成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。I/ O 點(diǎn)地址分配如圖2所示：

4 軟件設(shè)計(jì)

塑料包裝容器注射成型機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置控制系統(tǒng)是一個(gè)功能多、控制方式復(fù)雜、實(shí)時(shí)性要求高的控制系統(tǒng)。要對(duì)外界參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，并在一定時(shí)限內(nèi)完成對(duì)這些參數(shù)的處理， 同時(shí)對(duì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、位移、扭矩、壓油門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)實(shí)時(shí)過(guò)程，要求系統(tǒng)能同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)。根據(jù)技術(shù)要求，同時(shí)考慮到使用方便度和可維護(hù)性，編制如下程度框圖，見(jiàn)圖3。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于采用PLC 進(jìn)行控制，有效地避免了螺桿產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)快或過(guò)慢，以及所要求的變速直線運(yùn)動(dòng)不能滿足工藝要求的缺點(diǎn)。利用PLC 控制塑料包裝容器注射成型機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、操作方便、可靠性高、速度控制性好的特點(diǎn)，能完全滿足成型加工工藝的要求。此系統(tǒng)具有推廣的實(shí)用價(jià)值。