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PLC技術(shù)在擊香機(jī)設(shè)備上的應(yīng)用
湛江市技師學(xué)院 吳玉甫 2014/7/28 10:55:53
摘要：目前，隨著香業(yè)市場(chǎng)發(fā)展。面對(duì)種類(lèi)繁的擊香機(jī)設(shè)備，怎樣做又能達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)又可以讓市場(chǎng)接受？本文從技術(shù)角度加以探討。
關(guān)鍵詞：全自動(dòng)擊香機(jī) PLC
隨著科技的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化將會(huì)代替手工、人工，提高工業(yè)產(chǎn)生安全及效率。減少?gòu)?fù)雜工序，降低成本。香業(yè)在中國(guó)發(fā)展至今已有上千代歷史，隨著佛教的影響，香火越燒越昌盛，促使了香業(yè)快速發(fā)展。形形色色的，大小各異、形狀百出，種類(lèi)繁多。從最開(kāi)始純手工加工到現(xiàn)在自動(dòng)化產(chǎn)生已經(jīng)經(jīng)歷了無(wú)數(shù)歲月。
擊香機(jī)從最初利用液壓原理來(lái)完成主要工作，其簡(jiǎn)單，易操作。利用液壓缸來(lái)推動(dòng)事先裝滿香料的料桶，致使料桶里的香料在壓力下快速?gòu)陌惭b好的模頭里射出來(lái)，成條形。然后用人手來(lái)不斷拿著竹簽一條一條往模頭里送。在竹簽插入模頭時(shí)，在香料壓力作用下，香料會(huì)包著竹簽不斷往模頭外射出。一條半成品的香已經(jīng)完成，經(jīng)過(guò)整理曬干后，便可使用。其電氣控制主要是控制液壓泵的停啟，非常簡(jiǎn)單。液壓壓力（既出香料的速度）靠壓力控制閥調(diào)節(jié)。電路只是個(gè)油泵正轉(zhuǎn)啟動(dòng)和停止，液壓缸上下動(dòng)作通過(guò)一個(gè)2位4通電磁閥的電路控制便可達(dá)到目的。電路如下：
隨著香業(yè)快速發(fā)展，需求越來(lái)越大。就必須得提高產(chǎn)量和質(zhì)量。油壓機(jī)已經(jīng)不能高效生產(chǎn)，而且裝料麻煩，手工插送竹簽。必須得加快產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制提高效率，約省人工成本。為此，必須要改進(jìn)擊香機(jī)，從而提高效率。
以下是新一代擊香機(jī)從研發(fā)到進(jìn)入市場(chǎng)的所有技術(shù)問(wèn)題和改新。
擊香機(jī)推料部分改進(jìn)為電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械部件來(lái)完成推料。電氣控制也提高到PLC加文本顯示器通信控制，涉及到變頻和步進(jìn)電機(jī)的控制技術(shù)。設(shè)備分成兩部分，主機(jī)和送簽機(jī)。主機(jī)主要是靠變頻器控制，送簽機(jī)有PLC、文本顯示器和步進(jìn)電機(jī)加驅(qū)動(dòng)器。中間傳送竹簽過(guò)度部分采用調(diào)速電機(jī)控制。送簽機(jī)是為了取代人工手工插竹而增加的，為更好提高插竹效率。
主機(jī)利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟起停，利用加速和減速特點(diǎn)提高電機(jī)起動(dòng)和停止時(shí)間。以電機(jī)采用1.5KW為例。電機(jī)采用帶有減速電機(jī)，減速比為1:10。通過(guò)換向機(jī)構(gòu)，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本�來(lái)回運(yùn)動(dòng)。每旋轉(zhuǎn)一次便可實(shí)現(xiàn)了一個(gè)推料工作。香料經(jīng)過(guò)下料桶時(shí)，會(huì)在電機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)，使用鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下料的攪拌裝置。使推料套裝滿香料，再經(jīng)推送擠壓出去。而壓力大小（出料量）可調(diào)整旋轉(zhuǎn)偏心輪，使推料套的行程改變?cè)黾油屏咸紫铝峡臻g，而達(dá)到改變壓目的。完成整個(gè)動(dòng)作時(shí)間大概只需0.4秒左右，便可做出一支成品香。經(jīng)過(guò)試用完全可以滿足要求。
竹簽機(jī)工作如下：
竹簽機(jī)就是專門(mén)傳送竹簽給主機(jī)，將一條一條的竹簽傳送出去，然后主機(jī)再完成擠料。主要工作利用PLC加文本顯示器通信，控制步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)步電機(jī)，和控制電磁閥。每出一條竹簽，都必須通過(guò)PLC里的程序運(yùn)算再給驅(qū)動(dòng)器信號(hào)和電磁閥工作。這都需要時(shí)間的計(jì)算和反應(yīng)速度。PLC采用了FX1S10MT晶體管輸出型，這才能滿足高速輸出脈沖信號(hào)。據(jù)體控制如下：
按下點(diǎn)動(dòng)按鈕時(shí)，只能出一條竹簽。2. 按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，循環(huán)出竹簽。3.按下停止按鈕時(shí)，所有工作都停止。工作順序如，啟動(dòng)時(shí)，刀片下來(lái)，夾嘴夾緊竹簽，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)時(shí)間，夾嘴松開(kāi)（根據(jù)電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的速度所需要的時(shí)間除以2就可以得出夾嘴松開(kāi)的時(shí)間），必須注意的一點(diǎn)是。繼電器和電磁閥在通電時(shí)都有很短的延時(shí)，所謂的通電反應(yīng)靈敏時(shí)間。這也是計(jì)算在內(nèi)的時(shí)間，否則達(dá)不到配合而不能將竹簽送出。竹簽接近AC調(diào)速電機(jī)（1250r/min竹簽機(jī)專用）時(shí)，滾輪將竹簽轉(zhuǎn)出，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)回原點(diǎn)停止。一個(gè)工作狀態(tài)完成。循環(huán)工作時(shí)，以此類(lèi)推。
步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采用雙成SC288M細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，工作電流：（D1，D2：ON）4.5A。鎖定電流調(diào)節(jié)：(D4:ON)半流鎖定。工作方式選擇：（D5：OFF）脈動(dòng)加方向控制。細(xì)分：（D7:ON）32pu/6400r。步進(jìn)電機(jī)為兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步，步距角1.8.
文本顯示器里主要參數(shù)顯示設(shè)定控制速度、計(jì)數(shù)、設(shè)定報(bào)警時(shí)間、手動(dòng)控制刀片上下，夾嘴張合和電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通信線連接PLC。
PLC的I/O分配表
輸入點(diǎn) 輸出點(diǎn)
X0 啟動(dòng) Y0 脈沖輸出
X1 點(diǎn)動(dòng) Y1 報(bào)警
X2 竹簽接近感應(yīng)開(kāi)關(guān) Y2 夾緊電磁閥
X3 原點(diǎn)金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān) Y3 刀片電磁閥
X4 竹簽接近感應(yīng)天關(guān)
X5 停止
主機(jī)工作如下：
當(dāng)AC調(diào)速電機(jī)（2800r/min主機(jī)專用）將竹簽送到接近感應(yīng)開(kāi)關(guān)時(shí)(NPN型光電感應(yīng)開(kāi)關(guān))，接近感應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制中間繼電器，再控制變頻器，這時(shí)竹簽已經(jīng)插入模頭里。使主機(jī)電機(jī)開(kāi)始（未完，下一頁(yè)）
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