基于PLC的自動(dòng)連線程序設(shè)計(jì)方案

王文堂 王海東 楊建昌

摘 要： 在光伏玻璃生產(chǎn)線中，自動(dòng)連線的功能是將多條鍍膜機(jī)生產(chǎn)線上的鍍膜玻璃匯入一條鋼化爐中，從而使鍍膜玻璃實(shí)現(xiàn)直角換向和前進(jìn)，避免中間的裝卸和搬運(yùn)環(huán)節(jié)。受空間限制，玻璃在傳送中需要換向，就產(chǎn)生了玻璃的轉(zhuǎn)角問題。為了提高自動(dòng)連線的輸送效率，輥道的運(yùn)轉(zhuǎn)速度要高于設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。這樣玻璃到達(dá)輥道與設(shè)備的連接處時(shí)就會(huì)有速差，為了避免玻璃與輥道之間的滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致玻璃劃傷，就要解決輥道與設(shè)備的速度匹配問題。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)連線；轉(zhuǎn)角；速度匹配；并線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.112

安彩高科鍍膜車間預(yù)處理工序有兩條鍍膜生產(chǎn)線，通過自動(dòng)連線匯入一條鋼化爐中，因此需解決自動(dòng)連線的并線問題。本文將闡述轉(zhuǎn)角并線的程序?qū)崿F(xiàn)方法。

1 轉(zhuǎn)角問題

1.1 轉(zhuǎn)角程序設(shè)計(jì)方案

自動(dòng)連線每段輥道對(duì)應(yīng)一個(gè)電機(jī)，其中轉(zhuǎn)角進(jìn)輥道M2可以上升下降，升降由轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1控制。常態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)角進(jìn)輥道M2為上升狀態(tài)，轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1得電后轉(zhuǎn)角進(jìn)輥道M2下降，即轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1為高電平時(shí)輥道M2下降，低電平時(shí)輥道M2上升。轉(zhuǎn)角進(jìn)電機(jī)M2高電平為旋轉(zhuǎn)，低電平為停止旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)角出電機(jī)M3允許旋轉(zhuǎn)標(biāo)志位，高電平為允許旋轉(zhuǎn)，低電平為禁止旋轉(zhuǎn)。

1.2 轉(zhuǎn)角程序執(zhí)行過程

轉(zhuǎn)角區(qū)有兩種工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)角區(qū)忙和轉(zhuǎn)角區(qū)空閑。如果轉(zhuǎn)角區(qū)忙，玻璃在轉(zhuǎn)角入口光電處等待直到轉(zhuǎn)角區(qū)空閑。如果轉(zhuǎn)角區(qū)空閑，則玻璃開始進(jìn)入轉(zhuǎn)角區(qū)，當(dāng)玻璃脫離入口光電時(shí)，即入口光電S1出現(xiàn)下降沿時(shí)刻，定時(shí)器T1，T2，T3開始延時(shí)。經(jīng)T1轉(zhuǎn)角進(jìn)電機(jī)M2停轉(zhuǎn)；T2轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1動(dòng)作；T3轉(zhuǎn)角出電機(jī)M3允許旋轉(zhuǎn)標(biāo)志位動(dòng)作。玻璃開始出轉(zhuǎn)角區(qū)，當(dāng)玻璃脫離出口光電時(shí)，即出口光電S2下降沿到來時(shí)，轉(zhuǎn)角進(jìn)電機(jī)M2、轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1、轉(zhuǎn)角出電機(jī)M3允許旋轉(zhuǎn)標(biāo)志位復(fù)位。轉(zhuǎn)角程序執(zhí)行完畢。

其中T1的定時(shí)值可以通過觸摸屏設(shè)置，T1的大小決定了玻璃在轉(zhuǎn)角區(qū)的停放位置；T2=T1+10，即T1時(shí)刻轉(zhuǎn)角進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)后延時(shí)1秒鐘等待玻璃停穩(wěn)，即T2時(shí)刻。T2時(shí)刻轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1動(dòng)作；T3=T2+10=T1+20，即T2時(shí)刻轉(zhuǎn)角升降電磁閥V1動(dòng)作，延時(shí)1秒等待氣缸下降動(dòng)作完成，即T3時(shí)刻。T3時(shí)刻轉(zhuǎn)角出電機(jī)M3允許轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)志位復(fù)位，即轉(zhuǎn)角出電機(jī)M3允許旋轉(zhuǎn)，但是否旋轉(zhuǎn)還要取決于轉(zhuǎn)角出后電機(jī)M4和出口光電S2的狀態(tài)。

當(dāng)轉(zhuǎn)角進(jìn)光電S1下降沿到來時(shí)，表示有玻璃進(jìn)入轉(zhuǎn)角區(qū)此時(shí)轉(zhuǎn)角區(qū)的工作狀態(tài)為轉(zhuǎn)角區(qū)忙。當(dāng)轉(zhuǎn)角出光電S2下降沿到來時(shí)，表示玻璃已出轉(zhuǎn)角區(qū)，此時(shí)轉(zhuǎn)角區(qū)的工作狀態(tài)為空閑。如果轉(zhuǎn)角區(qū)狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間為轉(zhuǎn)角區(qū)忙。有可能是信號(hào)誤動(dòng)作，或玻璃在轉(zhuǎn)角時(shí)被移除，到設(shè)定的最長(zhǎng)時(shí)間T4時(shí)轉(zhuǎn)角區(qū)自動(dòng)恢復(fù)空閑狀態(tài)。

2 速度匹配問題

2.1 速度匹配方法簡(jiǎn)述

輥道正常的速度高于設(shè)備的速度，當(dāng)玻璃到達(dá)輥道與設(shè)備的交接處時(shí)，對(duì)應(yīng)的輥道速度要與設(shè)備速度一致。在與設(shè)備的連接處都有兩段高低速可自動(dòng)切換的輥道用來完成速度匹配。采用一段較長(zhǎng)一段較短的兩段輥道，作為速度匹配區(qū)，可以縮短兩塊玻璃之間的允許的間隔提高單位時(shí)間玻璃的進(jìn)入量和輸出量。從而提高生產(chǎn)效率。

正常情況下輥道M1，M2都以高速運(yùn)行。當(dāng)玻璃進(jìn)入速度匹配區(qū)，S2動(dòng)作時(shí)M2的速度要與設(shè)備的速度一致，S3動(dòng)作時(shí)M3的速度要與設(shè)備的速度一致，當(dāng)S1動(dòng)作時(shí)M1的速度要與M2的速度一致，S4動(dòng)作時(shí)M4要與M3速度一致。程序?qū)崿F(xiàn)較為簡(jiǎn)單。

3 并線問題

3.1 并線問題設(shè)計(jì)方案

北線并線電機(jī)M3高電平為旋轉(zhuǎn)，低電平為停止。并線區(qū)升降電磁閥V1高電平時(shí)北線并線輥道M3上升，低電平時(shí)輥道M3下降。南線并線電機(jī)M4禁止旋轉(zhuǎn)標(biāo)志位高電平為M4禁止旋轉(zhuǎn)，低電平為M4允許旋轉(zhuǎn)。

3.2 并線程序執(zhí)行過程

并線區(qū)有兩種工作狀態(tài)，并線區(qū)忙和并線區(qū)空閑，當(dāng)并線區(qū)忙時(shí)需要并線的玻璃在并線光電處等待直到并線區(qū)空閑。并線區(qū)空閑，判斷北線先到還是南線先到。北線先到則執(zhí)行北線并線。南線先到，則執(zhí)行南線并線。由于北線并線過程較為復(fù)雜，以北線為例介紹并線過程。

當(dāng)并線區(qū)空閑且北線先到時(shí)，并線區(qū)電磁閥V1動(dòng)作使北線并線輥道M3上升；北線并線電機(jī)M3旋轉(zhuǎn)；南線并線電機(jī)M4禁止旋轉(zhuǎn)；玻璃開始并線。玻璃進(jìn)入并線區(qū)，脫離北線并線光電時(shí)，即S1出現(xiàn)下降沿時(shí)，T1，T2，T3開始延時(shí)，經(jīng)T1北線并線電機(jī)M3停轉(zhuǎn)；經(jīng)T2并線區(qū)電磁閥V1復(fù)位，北線并線輥道M3下降；經(jīng)T3南線并線電機(jī)M4允許旋轉(zhuǎn)。玻璃出并線區(qū)，北線并線結(jié)束。

其中T1的定時(shí)值可以通過觸摸屏設(shè)置，T1的大小決定了玻璃在并線區(qū)的停放位置；T2=T1+10，即T1時(shí)刻北線并線電機(jī)M3停轉(zhuǎn)后延時(shí)1秒鐘等待玻璃停穩(wěn)，即T2時(shí)刻，T2時(shí)刻并線區(qū)升降電磁閥V1動(dòng)作使北線并線輥道M3下降。T3=T2+10=T1+20，即T2時(shí)刻升降電磁閥V1動(dòng)作后延時(shí)1秒等待氣缸下降動(dòng)作完成，即T3時(shí)刻，T3時(shí)刻南線并線電機(jī)M4禁止轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)志位復(fù)位，即南線電機(jī)允許旋轉(zhuǎn)，但是否旋轉(zhuǎn)還要取決于并線后電機(jī)M5和并線后光電S2的狀態(tài)。

當(dāng)北線并線光電S1下降沿到來時(shí)或南線并線光電S2下降沿到來時(shí)，表示有玻璃進(jìn)入并線區(qū)此時(shí)并線區(qū)的工作狀態(tài)為并線區(qū)忙。當(dāng)并線出光電S3下降沿到來時(shí)，表示玻璃已出并線區(qū)，此時(shí)并線區(qū)的工作狀態(tài)為空閑。如果并線區(qū)的狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間為并線區(qū)忙。有可能是信號(hào)誤動(dòng)作，或玻璃在并線時(shí)被移除，到設(shè)定的最長(zhǎng)時(shí)間T4時(shí)并線區(qū)自動(dòng)恢復(fù)空閑狀態(tài)。

南線或北線先到的判斷程序：當(dāng)北線并線光電S1動(dòng)作，且此時(shí)南線先到標(biāo)志位沒有置位時(shí)，則北線先到標(biāo)志位置位，北線先到（南線執(zhí)行過程同北線相同）。當(dāng)玻璃完全進(jìn)入并線區(qū)，即北線并線光電S1下降沿到來時(shí)，北線先到標(biāo)志位復(fù)位。程序重新判斷南線玻璃先到還是北線玻璃先到。

參考文獻(xiàn)：

[1]向曉漢，黎雪芬.PLC技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2018（01）.

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