基于PLC打包机控制系统的设计

0 引言

　　打包机通常是指直接将单个或数个包装物用绳、钢带、塑料带捆紧扎牢以便于运输、保管和装卸的一种包装作业。

　　本文设计的全自动化的打包机，能改善工人们的劳动强度，也能使企业的生产效率大大提高，而且还具有可靠性高，包装成品质量好的优点。该控制系统以PLC为控制中心，配以人机界面、气动执行机构、电动执行机构、自动控制部件、监控部件和机械装置。

1 打包机控制实际情况描述

　　采用PLC控制的全自动瓷砖打包机流水线，打包机完成上料，传送，对位，传送，捆扎，传送等工作。

　　上料靠机械手配合电机工作，根据实际要求设计每次的夹砖时间，使整个生产过程不间断，提高生产效率。

　　传送，将夹上输送带的砖块，送到下一个工作区间，靠电机带动输送的运转。

　　对位，在前两部分的机械工作和移动的过程中，会使到砖块的移位，不对齐，对下一部分的捆扎工作带来影响，使得捆扎过程中会出现问题，例如:捆扎不整齐，扎带不牢固，包装箱变形，不美观等。

　　经过再次传送，得到接近开关的检测信号，电机停止，捆扎机开始工作，由时间控制，PLC内部计数器计数。

　　进过捆扎后，再由电机传送出包装线，由人工接手摆放包装好的砖块。

　　整个工作流程，需要两人控制，一人接砖，一人控制机器，发觉机械异常时能立刻停止，
避免不必要的经济损失，防止意外的产生。

2 打包机的控制系统设计

　　本次打包机设计用的是来自三菱MITSUBISHI  FX2N-48MR继电器输出型可编程控制器。该系统所需的输入点数为22,输出点数为22，全部是开关量，则可将I/O分配如一卜(表1):

3 程序梯形图

　　根据对交通信号灯的控制要求及PLC控制系统的I/O分配的定义，可对PLC进行控制程序的设计，梯形图略:

　　下面对所设计的梯形图作儿点说明:

　　(1)当按下打包机起动按钮XO时，打包机处于起动工作准备状态，需要选择手动或者自动工作，发生系统、生产故障时可按下停止按钮X1，待所有问题解决之后可重新启动打包机工作。

　　(2)打包机的实际工作实际时间视乎现场工作设备的运转情况而调节，此设计为理论设计，时间的大小不作考虑。

　　(3)此程序分手动和自动两部分，运行手动时需按下手动起动按钮X2，自动则需按下自动起动按钮X3。

　　(4)生产线上除了停止复位按钮X1带自锁NC(常闭)，其余的都不带自锁NO(常开)，手动按钮和自动按钮互锁，电机M1正转反转互锁，M1程序设计互锁之余，仍需借做接触器辅佐触点互锁，起到双重保险作用，从而不至于烧坏电机。

4 打包机的控制系统仿真

　　(1) 触摸屏简介

　　为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

　　本设计中采用三菱A900GOT, 640*400像素，256色，色彩鲜艳丰富。

　　(2) GT Designer2简介

　　GT Designer2软件可以用来开发GOT-A900或GOT-F900的界面，具有可视化的开发界面，操作简便，可以设计各种复杂功能的人机界面，大大缩短开发所需的时间。、

图1触摸屏仿真控制界面

5 现场触摸屏控制设计

　　触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。

　　工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信启、，并将它转换成触点坐标，再送给PLC，它同时能接收PLC发来的命令并加以执行。

　　现设计选用MT6100i，其参数为400MHz CPU， 128MB内存;16:9宽屏，10寸，65536色TFT LCD，分辨率800x480:3个COM端口，1个USB2.0接口，1个USB1.1接口。

图2现场触摸屏控制界面

图3组态王仿真设计界面

6 结论

　　通过对打包机控制系统的实现，降低了打包机的生产成本，解决了打包机继电器控制系统以往采用众多的电器元件，逻辑布线复杂，接点多，故障率高，设备运行可靠性差的缺陷。