1 引言

    近年來由于PLC技術迅速發展，在吸塑機上的應用日益普遍，自動高速吸塑機應用于將各類膠片吸塑成不同形狀膠罩。如：玩具、五金、食品、電子、醫藥，以透明膠片覆封在紙板上，形成封閉包裝。本文介紹基于和利時公司LM系列PLC在自動高速吸塑機中的應用實例。

    2 系統設計

    自動高速吸塑機由控制系統、機械裝置、發熱系統組成。其中發熱系統包括發熱磚和可控硅調溫系統組成；機械裝置包括設備的氣動裝置和傳動裝置組成；控制部分采用了可編程控制器、旋轉編碼器、行程開關、變頻器、觸摸屏等技術。設備概圖如圖1所示：

               

                                      圖1  設備概圖

    自動高速吸塑機以前采用旋轉編碼器配套計米器進行定位控制。這樣系統操作起來不方便，實現起來精度低，維護起來成本高。而且由于計米器的可靠性和抗干擾能力較差，在現場惡劣的環境下，該控制系統經常出現故障。我們對運行環境進行了現場考察和反復研究，在可靠性、穩定性、方便性等方面做了大量工作，采用先進、實用、可靠的PLC做控制，提出了基于和利時公司LM系列PLC的方案。

    系統首先由PLC獲得用戶的參數設置、限位開關的狀態，然后根據控制工藝要求，按照用戶操作對設備進行控制，實現吸塑機自動控制。系統結構圖如圖2所示：

                        

                                        圖2  系統結構圖

    表1 系統I/O分配表

                      

    本系統配置1個CPU模塊LM3107和1個16路繼電器輸出模塊LM3223。

    CPU模塊：LM3107，本體集成14 DI/10 繼電器DO，其輸出有3個公共端，其中AC220V 輸出占用2個公共端，DC24V的輸出占用1個公共端，另外，還可以通過RS-232通訊口與觸摸屏進行通訊

    開關量輸入模塊：LM3223，16路繼電器輸出，輸出電壓為AC220V。

    3 工藝流程控制

    自動高速吸塑機通過發熱系統對塑片進行加熱，加熱完成后通過傳動裝置精確把塑片拉到成型模上，成型完后進行冷卻和切割。系統以熱極限和加熱時間作為拉片定位的條件，控制變頻器和氣動裝置的啟停以達到對塑片的定位成型。
用戶設定好運行參數后，按下“自動啟動”按鈕后，流程如下：

    1) 系統首先判斷加熱時間和熱行程開關兩個條件。

    2) 條件都滿足后進行拉片定位。

    3) 拉片完成后進行真空。

    4) 真空完成后進行冷風。

    5) 成型完成后自動切片。

    圖3是PLC控制邏輯框圖：

                        

                                    圖3  控制邏輯框圖

    自動高速吸塑機的參數設置在觸摸屏中設置。

                     

                                      圖4  觸摸屏畫面

    4 PLC控制系統的優點

    自動高速吸塑機選用和利時公司的小型一體化PLC取代了原系統中的繼電器和計米器控制電路，較大程度地提高了系統的配置，增加了系統的靈活性，能夠更好地滿足用戶的需求。本系統有以下優點。

    可靠性高

    本系統的控制核心是和利時公司LM系列PLC，能夠在惡劣的環境中長期、可靠、無故障地運行，接線簡單，維護方便，隔離性好，抗腐蝕能力強，能夠適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障時間間隔（MTBF）大于15年。

    功能強大

    和利時公司LM系列PLC的編程語言遵從IEC61131-3標準，易學、易懂、易用。除了具有傳統的指令表、梯形圖和功能塊圖等編程功能外，還具有結構化語言和順序功能圖等編程功能。和利時公司的PLC系統提供了多種應用功能模塊，包括各種通訊功能模塊、可以具體到年月日和時刻的多種定時器和超長時間繼電器等，方便了各種功能的實現，有利于縮短開發周期和節省程序容量。

    5 結束語

    智能化塑料機械的發展，將會明顯提高塑料機械的運行穩定性和可靠性，切實提高塑料機械高質量、高效率、低損耗的生產能力，并為實現無人車間、無人工廠提供堅實的技術基礎。

    參 考 文 獻

    [1] 《LM系列PLC硬件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

    [2] 《LM系列PLC軟件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

    [3] 《LM系列PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006