啤酒灌装、压盖机PLC控制系统.docx
啤酒灌装、压盖机PLC控制系统的灌装、压盖机的控制系统为例，介绍改造方法，说明改造这类设备的控制思想和思路;根据现场的实际工艺条件，重新编写了PLC的运行程序。针对啤酒灌装、压盖机控制系统的实际状况，并根据现场实际工艺条件，重新设计设备的PLC控制系统。这种改造方法和思路同样可以应用与其他液体介质灌装设备的改造。3.1系统硬件配置使用日本三菱公司的FX2N128MRPLC交换原系统使用的2台OMRON公司的C60PPLC，原系统的PLC由于是老型号产品，和计算机联机需要配置特殊的通讯转换器，系统需要增加外部I/O输入点时，扩展模块备件较难寻。FX2N128MRPLC是集成128点I/O的箱体式控制器，具有运算速度快，指令丰富、性能价格比高、联机编程简单、扩展方便等优点，是三菱FX系列中功能最强的小型控制器。1采用三菱公司的900系列的970GOT人机触摸屏交换原系统使用的面板按钮并监控显示设备的运行工作参数。970GOTHMI高亮度的16色显，通过汇流连接和FX2N128MRPLC的CPU直接连接，实现快速回应。具有很多维护功能，如列表式编辑功能、梯形图监控故障查找功能、系统监控功能等用来查找故障和维护PLC系统。2灌装、压盖机的变频器在改造中没有更换，现场检测信号的手段仍然采用开关式检测，因检测开关长期工作在湿度很大的场合，因此选择电容式的接近开关，根据PLCI/O端子的接线方式，选择PNP型的接近开关，控制系统构造见图1。图1控制系统构造框图3.2系统程序设计PLC控制器的程序设计重点和核心是围绕着酒缸的旋转速度控制和酒缸上60个瓶位相关位置的检测移位、破瓶、空瓶瓶位相关位置的检测移位和相关灌装阀等的控制。其中的瓶位移位检测程序中，采用了三菱PLC位左移指令，驱动执行条件输入每一次由OFF-ON变化时，执行N2位挪动，N2为挪动的位数。1瓶位移位子程序413LDX055;机器计数脉冲测量检测输入点414PLSM49;主电机转速测量检测输入点取上升沿微分后的位M49416PLFM301;主电机转速测量检测输入点取下降沿微分后的位M301418LDIM590;进瓶个数检测419ANIX005;连锁保护点420ANIX006;紧急停车保护421OUTM50;进瓶瓶位是否有瓶检测422LDM49;主电机转速测量检测输入点423SFTLM50M500K60K1；瓶位移位检测，采用PLC位左移指令，这条指令是整个子控制程序的核心之一，主电机和瓶位检测开关同步检测挪动的酒瓶，主电机每转一周，正好对应酒缸转过一个瓶位，PLC内部单元内对应这60个瓶位的单元为M500M559，单元个数用第一个字母K设置为K60，每次变化一位用第二个字母K设置为K1，M50反响了瓶位的空、缺位置，并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去，在内部相应的单元内置“1或者“0，控制相应的阀门和搅拌瓶盖的电机的开与停。系统在连续检测90个空瓶位后,停顿搅拌瓶盖的电机的运行,检测瓶位的个数可以根据用户的要求任意设定。432LDX052；出瓶位检测回转酒缸通过压力往瓶内背压装酒的经过中，空瓶在背压后,可能由于瓶子本身裂纹等原因导致忽然爆瓶,这就需要检测出爆瓶瓶子的位置,在这个瓶位的位置进展翻开吹扫电磁阀,喷出压缩空气,将瓶位上的碎瓶片吹离位置,在连续吹扫几个瓶位后,在翻开喷射电磁阀,喷射出高压水注,在对破瓶位置四周瓶位连续喷射几个瓶位。2实现爆瓶检测、控制的步进控制482LDX055;机器计数脉冲测量检测输入点483PLSM49;主电机转速测量检测输入点取上升沿微分后的位M49485PLFM309;主电机转速测量检测输入点取下降沿微分后的位M309486LDIM70;破瓶位置检测487ANIM071;连续破瓶位置检测488ANIX052;进瓶位置489SFTLM52M600K20K1；破瓶检测和瓶位检测开关同步检测挪动的破瓶，主电机每转一周，正好对应酒缸转过一个瓶位，PLC内部单元内对应这20个破瓶位的单元为M600M619，单元个数用第一个字母K设置为K20，每次变化一位用第二个字母K设置为K1，M52反响了破瓶的位置，并将检测到的这个位置以电机转速的频率移位下去，在内部相应的单元内置“1或者“0，控制相应的喷射和吹扫电磁阀开与停。连续喷射和吹扫电磁阀的开听、停时间可以根据工艺要求任意设定。破瓶检测和瓶位检测的程序流程图如图2所示:图2破瓶检测和瓶位检测子程序流程图系统自动化运行可靠的保障就是控制进出瓶盖的同步跟踪，既准确检测电机转速检测开关、破瓶检测开关和进瓶检测开关三个条件。3970GOT人机触摸屏操纵终端机的软件采用三菱公司的GTWORKS软件包，其中GTDesigner是一个用与整个GOT9000系列的绘图套装软件。该软件包操纵简单，事先可在个人计算机上组态并仿真调试，完毕后下载至人机操纵终端机。同时，由于人机界面又具有触摸屏的作用，将常用的开关设在显示屏上，方便操纵。还可并以增加一些功能，如设置报警信息等。4改造后控制系统功能系统正常运行时，机器为自动控制，根据进出瓶带上瓶的满缺，按设定速度或者慢速运行，进瓶档瓶，无瓶不下盖，爆瓶自动冲洗，灌装位置自动背压，下盖输盖系统的自动开停和平安保护等动作的协调联锁。原来所有按钮的操纵改造后都在触摸屏上进展。5控制系统检测状态的监控功能进瓶检测开关和破瓶检测开关通过检测每个压瓶局部上面的小铁片的位置，产生光电脉冲输出，再有PLC收集，由于每个压瓶局部上面的小铁片的位置是活动的，在机器运行一段时间后，压瓶局部上面的小铁片和检测开关的位置发生位移，造成检测开关误判定，如没瓶判定为有瓶，爆瓶漏检、误检等造成输出失误，使PLC产生误动作，造成如背压、爆瓶吹、洗、瓶盖搅拌系统控制失灵等故障现象。在改造前的日常消费经过中，碰到这种现象时，操纵工只能将各个功能开关或者按扭打到手动控制档位，使机器设备工作在无监控状态下，机器失去自动控制功能。造成了很大的消费原料如气、水、酒的浪费。只能在消费的间歇，才能由维修钳工和电工根据检测开关上的小发光二极管的亮和灭通过调整位移间隔只有58mm的检测开关的安装位置，来修正检测开关和小铁片的间隙。这种检测手段非常落后，调整后的效果反响致后，不能及时反响调整结果。针对这种检测状况，结合改造后的灌装、压盖机控制系统的配置，新增了这局部检测功能，并集成在人机触摸屏中，完成瓶位检测。在人机触摸屏的界面分页显示屏上，可以分别时时动态显示60个瓶位的状态和爆瓶时的瓶位状态，有瓶、无瓶、爆瓶、背压开关等检测开关、搅拌电机等电磁阀的开关状态都以不同的颜色来显示，非常直观。在需要修正检测开关和小铁片的位置时，可以在正常消费的条件下，不停机，由维修人员只要根据显示屏上的瓶位状态，就可以在线调整，并马上看到调整后的效果。在日常维修中，也可以用它作为状态监控设备，观察输出设备的运转状况。增加这套系统功能的是为保证灌状压盖机的自动化控制系统正常运行而专门设计的。6完毕语改造后的控制系统大大地简化了复杂的机械构造，经现场运行情况和控制效果检验，系统的自动化程度到达了设计要求，大大减少了操纵人员的劳动强度，使啤酒灌状的日产量比过去进步30%以上，故障率大大减低。表达了当代设备的自动控制技术。是在消化、吸收当今工业控制的先进技术的根底上加以创新、研制而成的目前国内技术最先进的灌装控制系统。
