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產(chǎn)品分類

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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
包裝機

三菱PLC在硬盒香煙包裝機上的應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:95 品牌:三菱_Mitsubishi

    一.概述

    硬盒香煙包裝機是一臺由1萬多個零部件組成的高度自動化的生產(chǎn)機械(見圖1)

    自90年代初開始,我公司就已經(jīng)為國家煙機總公司指定的唯一一家生產(chǎn)廠配套制作以三菱PLC(當初使用F1-60MR)為核心的電器控制系統(tǒng),實現(xiàn)了整機控制國產(chǎn)化。

    近十年來,隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進,香煙市場的不斷變化,為了適應(yīng)市場經(jīng)濟的發(fā)展需要,主機生產(chǎn)廠家在提高和完善機器性能的同時又開發(fā)出了許多新的品種機型。除常見的20支包裝的香煙外(盒內(nèi)按7,6,7支三層排列),雙十支扁盒,雙8支扁盒型,以及高速機型等等。而PLC控制系統(tǒng)在靈活適應(yīng)這些變化的同時,也把新的技術(shù)新的性能應(yīng)用到所開發(fā)的產(chǎn)品中。如反映生產(chǎn)流程的顯示系統(tǒng),由最初的單片機模擬顯示盤,改為彩色CRT顯示,然后又發(fā)展到當前的人機界面多功能顯示器。利用PLC的通訊功能和高級指令把上位機PLC及顯示器聯(lián)接成一有機整體。因此產(chǎn)品受到用戶,特別是操作工人的歡迎。數(shù)百臺此類包裝機工作在全國幾十家大中小型卷煙廠的生產(chǎn)線上。

    二.系統(tǒng)簡介

    1.系統(tǒng)方框圖(圖2)

    控制系統(tǒng)由PLC,變頻器,人機界面,I/O接口等部分組成。

    2.機床對控制系統(tǒng)的主要工藝要求

    1,主電機平滑起動,無級調(diào)速,運行速度為120-140包/分(約為38-40Hz)。

    點動速度15-20Hz。

    2,低速時有轉(zhuǎn)矩提升,快速制動。

    3,機床可以長期運行,要求安全可靠。

    4,機床潤滑系統(tǒng)的注油電機每2小時自動注油5秒(時間可調(diào)),也可手動加油。

    5,干燥鼓兩側(cè)電熱絲(2*360W)恒溫加熱,控制精度 50±0.05度。

    6,發(fā)生故障時,應(yīng)該能夠顯示故障名稱以及發(fā)生的部位。

    7,由于各種原因造成的不合格產(chǎn)品(煙包),應(yīng)該在同一指定工位準確剔除。

    8,對不合格煙包的處理及停機故障應(yīng)該區(qū)別以下情況。

    ①油位低,離合器過載,擠煙等15種故障發(fā)生時必須立即停機。

    ②煙支空頭,濾咀缺少等故障造成的不合格產(chǎn)品不停機,只發(fā)出聲光報警信號,到指定的工位將其剔除。

    ③鋁紙漏裝,內(nèi)襯漏裝等故障造成的不合格產(chǎn)品,需要立即停機,但可以點動運行并在指定的工位將其剔除。

    3.控制方案的實現(xiàn)

    當車間工人把84毫米長的過濾咀香煙碼放在煙庫內(nèi)并起動機器,機器就以

    每分鐘120-140包的速度生產(chǎn)出按一定規(guī)律排放好的硬盒香煙,然后封裝好透明紙貼好金黃色的拉線。盡管機器的生產(chǎn)速度很高,工藝動作要求復(fù)雜,只要充分利用PLC本身的特點,再結(jié)合生產(chǎn)實踐,我們開發(fā)了一套簡捷周密的邏輯控制方案,完全滿足所有工藝要求。

    系統(tǒng)中使用了35個開關(guān)量輸入信號,10個開關(guān)量輸出信號。程序中應(yīng)用了9種基本指令,10種功能指令(如 INC,MOV,BMOV,CMP,SFTL,ADD等),8個定時器,6個計數(shù)器,8個指針,28個數(shù)據(jù)寄存器(含斷電保持型),共1100條語句。整個程序不僅實現(xiàn)了全部工藝要求,而且還增加了許多輔助功能,如生產(chǎn)時間和停機時間的統(tǒng)計顯示,故障頻次的統(tǒng)計,成品產(chǎn)量與廢品剔除數(shù)量統(tǒng)計,日期時間顯示,日產(chǎn)量班產(chǎn)量報表的生成打印輸出等功能。此外還允許操作工人對一部分運行數(shù)據(jù)進行在線修改,利用人機界面上的觸摸開關(guān)即可實現(xiàn)。

    由于PLC本身的可靠性高,抗干擾能力強及有在線修改的能力,使我們的控制系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試調(diào)整時間大大縮短,幾乎省去了現(xiàn)場服務(wù),一般操作工人或維修電工均可勝任調(diào)試工作。所以受到了廠家的普遍好評。


    圖3:運行畫面

    4.運行體會與經(jīng)驗

    ①移位指針命令SFTL的巧妙應(yīng)用:

    煙包在機器上有20個工位完成一系列封裝工序,其中7種不合格煙包的故障監(jiān)測傳感器分別分布在第1,2,4,7,11,13,17工位上。我們指定M100到M119內(nèi)存區(qū)作為移位寄存器,利用同步脈沖作移位觸發(fā)信號,就實現(xiàn)了生產(chǎn)中發(fā)生的任何1種或2種以上不合格品同時出現(xiàn)時,均可在同一個指定工位排序?qū)⑺鼈兲蕹#ǔ绦驅(qū)嵗堃妶D4,5)


    圖4:SFTL指令和指針的應(yīng)用

    圖5:剔除動態(tài)顯示

    ②為了滿足成品產(chǎn)量的計數(shù)功能,我們設(shè)計了一段程序,最大容量可以計數(shù)1億包。按每分鐘120包的產(chǎn)量計算,每天兩班16小時,每月30天,可以累計2年的產(chǎn)量。這充分利用了PLC數(shù)據(jù)寄存器的功能。(程序見圖6)

    三.使用效果

    1996年該機組由國家煙草總公司及天津市津經(jīng)委堅定其結(jié)論為:“該產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白,屬國家同類產(chǎn)品先進水平”同年通過了IS09002體系認證。

    該系列產(chǎn)品不僅成為生產(chǎn)廠家的拳頭產(chǎn)品,而且由于煙草行業(yè)的高額利潤和稅收,就為廣大(卷煙廠)用戶創(chuàng)造了十分可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。此外該系列產(chǎn)品還向香港,烏干達,越南,塔吉克斯坦,新加坡等國家和地區(qū)出口,為國家創(chuàng)收大量外匯。

    四.今后的改進方向

    1.使用旋轉(zhuǎn)編碼器,充分利用PLC的高速計數(shù)器功能,進一步簡化程序。

    2.增加通訊模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,便于用戶管理。

    3.應(yīng)用FXGP軟件,選用FX2N-80MR解決遠程通訊,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試,網(wǎng)上指導(dǎo)現(xiàn)場運行。為主機廠商和用戶之間的技術(shù)交流架起一座方便快捷的網(wǎng)絡(luò)橋梁,縮短地域之間的距離。進一步提高服務(wù)效率,節(jié)約成本。

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