3C-154型硬条包装机控制系统的改造

     1 改造原因      3C-154 型硬条包装机是意大利SASIB公司6000型软包包装机组的一个分机, 是二十世纪70年代末的产品。该机将上、下游机连接在一起,完成小包卷烟的传输和包装,其工作模式分为手动和自动两种。由于该机生产年代较早, 原设计存在许多缺陷,如凸轮部分机电相互关联, 结构比较复杂,调整部位多,极易错位,一旦出现故障各环节较难准确调整; 电气控制系统采用分立元件构成的逻辑控制器,成本高,可靠性差, 维护和维修困难, 严重影响了生产效率。为此, 采用西门子公司生产的S7-200 PLC 代替逻辑控制器, 对3C-154型硬条包装机的控制系统进行了改造。

     2  改造方法      2. 1电路设计      由于CPU 216 集成有24V直流传感器/负载电源,因此可以把24V 直流的接近开关、光电开关、行程开关操作按钮以及上、下游机的通讯信号等直接联入PLC 控制系统的数字量输入口。数字量输出口通过交流接触器控制电机, 通过继电器控制电磁阀、离合器、制动器,直接控制指示灯。行程开关改为非接触式接近开关。

     2. 2 程序设计      根据硬条包装机的生产工艺流程采用顺序控制程序设计,便于阅读和调试。

    ( 1)单机模式。不向上游机发出  联机!信号,机器处于单机!状态。启动后主电机和条盒电动机恒速运动,当单循环!按钮被按下时, 离合器工作, 完成一次循环。该模式主要用于条盒纸的传送以及单条烟的包装,且便于机器的维护和保养。     ( 2)联机模式( 正常的工作模式)。向上游机发出联机信号时, 机器处于联机!状态,主电动机、传送带电动机和条盒纸传送电动机启动后恒速运动。

     2. 3 工作原理      PLC 的输入端口I 1. 2 采集到接近开关TZC 的信号后, 机器处于待机状态。若紧急停机按钮PE和停机按钮PA没有按下, 电机没有过载, 气压不小于0. 45Pa, 安全门关严,机器手动!运行。当FC1和FC2检测到硬条盒纸板位置正确时,机器开始自动运行,提升板起始位置检测开关JD1工作,烟包到达提升板,传送带上的烟包累积到JD2 时, JD2 发出信号给PLC,PLC 延时0. 4s后输出信号控制提升板提升烟包, JD3导通后提升的烟包被托烟板托住, 当被托烟包达到2层时, JD4 输出信号给PLC, PLC输出信号控制继电器G和继电器F交替工作,从而自动完成硬条盒的包装。

     3  改造效果      四平卷烟厂5台6000型包装机采用PLC 改造控制系统后,经过两年多的运行,设备运行稳定、可靠,电气故障大幅度减少,设备有效作业率提高了6%,而且辅料及维修费用节约了22万多元,取得了明显的经济效益。