[01467768]塑料制袋机组PLC控制系统研究

一、任务来源 本课题来源于2012年河南省科技攻关计划项目,项目编号122102210401。 二、应用领域和技术原理 塑料制袋机组PLC控制系统研究项目研究成果实现了塑料包装袋生产工艺中热切制袋、计数、成型冲切、成品袋折叠排放等工艺环节的一体化集成,使用气动机械手进行物料的转运。系统具有可靠性高、生产效率高、节省人力成本的特点,并且能便捷调整系统生产工艺与参数。适用于包装袋生产线的自动控制领域。 系统的技术原理如下： 塑料制袋机组PLC控制系统研究项目针对现有塑料制袋工艺存在的工序分散、设备自动化程度低、故障率高、生产效率低下的问题,利用可编程控制器（PLC）具有极高的可靠性,功能强大,系统构成简单方便,易于维护管理的优点,对塑料包装袋生产工艺中需要人工数量较多的热切制袋、计数、成型冲切、成品袋折叠排放等相关工艺环节进行一体化集成。 系统以高性能小型PLC为主控核心,辅助以图形化的人机界面,由非接触式位置传感器采集信号,控制物料转运机械手运动,实现了热切制袋、袋耳成型冲切、成品折叠、排放功能。该控制系统用于塑料制袋机组使生产工艺相对集中,提高生产速度数倍,功能强大,性能稳定,而且可以根据不同的生产需求,靠软件控制改变功能,快速适应生产变化的需要,并且具有极高的可靠性,减少了停机维护对生产的影响,在极大程度上减少了材料浪费和人力资源成本,提高了生产效率。 三、性能指标 塑料制袋机组PLC控制系统性能指标： 具有热切制袋、机械手物料转运、一次成型冲切、成品袋折叠、成品袋排放功能; 具有图形化人机交互界面; 具有工艺动态切换功能; 可通过图形界面动态修改工艺参数; 制袋生产效率≥120pc/min; 系统MTBF≥10000h。 四、与国内外同类技术比较 对生产线设备的控制有多种类型,具有不同的特点和适用性,常见有继电器控制系统、IPC控制系统、单片机控制系统和PLC控制系统。继电器控制系统为硬件连线逻辑控制,接线复杂,故障率高,不能灵活改变系统控制功能,不适应工艺的变化。IPC控制系统通常采用高级计算机语言编程,对人员编程能力要求较高,不利于系统的研发和日常维护。单片机控制系统通常应用于家用电器、智能仪表和其它批量生产的控制器场合。 本项目研究针对塑料制袋机组生产工艺需求,充分利用PLC功能柔性可变、可靠性高、可维护性强的优点,构建功能适用的控制系统。项目研究着眼于使生产工艺集中、生产速度提高、人力需求减少,可以根据不同的生产需求,柔性改变控制功能,快速适应生产变化的需要,对提高塑料包装生产设备的可靠性与经济性具有积极的意义,适应企业未来发展的需求。 五、成果的创造性、先进性 （1）基于小型PLC构建控制系统,实现了热切制袋、机械手物料搬运、成型冲切、成品折叠排放工艺的集成; （2）通过人机界面图标映射主控单元内部寄存器,使工艺参数调整便捷; （3）通过分支与并行程序设计,配合可移动非接触式位置传感器,实现了系统功能动态调整。