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摘 要:笔者根据天津津南开发区东海橡塑有限公司要求,设计了一套汽车橡胶管气密检测控制系统。整个系统的设计以可编程控制器为基础,以压力传感器为信号检测元件,系统能对橡胶管的气密性做有效的检测,并发出报警提示。整个系统运行可靠,操作方便,同时它还能对气密性良好橡胶管自动实行计数,能有效地减轻操作人员的劳动强度,节约劳动时间,保证产品品质。
关键词:可编程控制器(PLC) 信号检测 压力传感器
一、概述
随着社会经济的发展,人们对各式汽车的需求越来越多,与汽车相关的各零部件需求也越来越多,大到每年需求量最多的发动机系统,小到本文提到的汽车橡胶管的需求,都在与日俱增。因此,改进以往传统、低效的生产工艺,创新工艺系统,已经迫在眉睫。针对天津津南开发区东海橡塑有限公司提出的产品检验要求,笔者设计了这款C/V气密检测机控制系统,能有效完成汽车橡胶管气密性的检测,大大节省了人力、物力,增强了对产品质量的监控,实现了产品品质的科学把关。
过去检测汽车橡胶管气密性是采用人工一根一根检测的方法,耗时长,效率低,一天的工作量不及现在的十分之一,而且要专门派人清点数量,才能打捆包装。这种传统的生产方式难以满足企业对经济效益的追求。由此,笔者想到用PLC与继电接触器相结合的控制方式,以机器替代人工,以自动取代手动,实现对橡胶管从检测到计数的整个过程。
二、各设备功能简介
控制及显示仪表见表1。
三、C/V检测机动作要求
第一,把橡胶管(内径φ8.7±0.7,外径φ17.5±0.8)插入喷出压缩空气的喷嘴(供给气压0.7kg/cm?),减压阀为两段减压设定(通常减压阀和减压用减压阀)。
第二,插入喷嘴,光电传感器动作,气压达到0.3kg/cm?以上,正常品指示灯OK灯(两处,控制盘面和喷嘴附近)亮,正常品蜂鸣器鸣叫,用压力传感器监视空气压力。
第三,如果空气气压在设定压力值0.3kg/cm2,以上蜂器鸣鸣叫一下。
第四,如果橡胶管气密性合格(正常品),除正常品指示灯灯亮,蜂鸣器鸣叫,预置计数器开始计数。
第五,若空气压力在设定压力值0.3kg/cm?以下,异常品指示灯NG灯亮,异常品蜂鸣器鸣叫,计数器则不计数。
第六,按异常品确认按钮,红色灯指示NG灯灭,蜂鸣器停止鸣叫。同时预置计数器不计数。值得注意的是,正常品和异常品的蜂鸣器鸣叫频率不同。
四、设计方案
1.SWP数字测量显示仪的选用
此仪表用作PI4,具有4个继电器输出报警功能,输入信号为4~20mA电流,显示范围:0~0.7kg/cm2。
2.硬件设计及工作原理
(1)可编程控制器选择。可编程控制器选用日本三菱公司小型高性能整体式FX2N系列PLC。它是FX2的更新换代型,由基本单元、扩展单元、特殊模块和特殊单元组成。I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据输入输出点数,再增加10%-20%可扩展余量后,作为输入输出点估算数据。因此,该系统选用三菱FX2N-16MR型PLC,即8个输入点、8个输出点。
(2)I/O点的分配表(表2)。
(3)工作原理。把橡胶管插入光电传感器X0接通,继电器M0得电,定时器T0得电。当压力信号X1接通时,正常品灯亮(Y1),正常品蜂鸣器(Y2)鸣叫,同时计数器(Y3)开始+1。当压力(X0)不足时,或定时时间(T0)未到时,异常品蜂鸣器(Y5)隔1秒叫一下,同时异常品灯(Y4)亮。
五、系统工作流程图
六、现场调试
电气控制装置安装完成后,在投入运行前,为了确保系统安全和工作可靠,必须进行认真仔细的检查、试验与调整。首先是对手动控制进行全面的运行控制。由于系统较大,过程复杂,所以在现场调试时,只能先对各个功能进行调试,并对各控制系数进行实时的调整和记录。由于在此之前有过初步调试,所以现场调试时手动一切顺利,就表示系统各个功能都达到了要求。接下来是对由PLC控制的自动进行调试。一般情况下,系统都是在自动方式下运行,所以这也是本次调试的重点方面,调试成功才能够保证效率和产品质量。转换到自动后,要在现场进行两次连续10个小时以上的调试运行,须严格按照各控制功能进行。在几天的调试过程里,由操作人员、电工师傅、工艺设计者协同进行,直至全部符合工艺操作和设计要求。经过调试,现在该电气控制系统在天津津南开发区东海橡塑有限公司运行稳定。
七、结束语
PLC自动控制系统的采用,大大降低了人的劳动强度,减少了人为的判断失误,增强了监控功能,具有可靠性强、安全性能好、准确性高等优点。该方法在提高工作效率的基础上,相对提高了生产厂家的经济效益,是一种有效实用的自动控制系统。
参考文献:
[1]丁镇生.传感器及传感技术应用[M].北京:电子工业出版社,1997.
[2]金以慧.过程控制[M].北京:清华大学出版社,1991.
[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,1991.
[4]李仁.电器控制[M].北京:机械工业出版社,1988.
[5]陈立定,吴玉香,苏开才.电气控制与可编程控制器[M].广州:华南理工大学出版社,1997.
[6]常斗南.可编程逻辑控制器[M].北京:机械工业出版社,1998.
关键词:可编程控制器(PLC) 信号检测 压力传感器
一、概述
随着社会经济的发展,人们对各式汽车的需求越来越多,与汽车相关的各零部件需求也越来越多,大到每年需求量最多的发动机系统,小到本文提到的汽车橡胶管的需求,都在与日俱增。因此,改进以往传统、低效的生产工艺,创新工艺系统,已经迫在眉睫。针对天津津南开发区东海橡塑有限公司提出的产品检验要求,笔者设计了这款C/V气密检测机控制系统,能有效完成汽车橡胶管气密性的检测,大大节省了人力、物力,增强了对产品质量的监控,实现了产品品质的科学把关。
过去检测汽车橡胶管气密性是采用人工一根一根检测的方法,耗时长,效率低,一天的工作量不及现在的十分之一,而且要专门派人清点数量,才能打捆包装。这种传统的生产方式难以满足企业对经济效益的追求。由此,笔者想到用PLC与继电接触器相结合的控制方式,以机器替代人工,以自动取代手动,实现对橡胶管从检测到计数的整个过程。
二、各设备功能简介
控制及显示仪表见表1。
三、C/V检测机动作要求
第一,把橡胶管(内径φ8.7±0.7,外径φ17.5±0.8)插入喷出压缩空气的喷嘴(供给气压0.7kg/cm?),减压阀为两段减压设定(通常减压阀和减压用减压阀)。
第二,插入喷嘴,光电传感器动作,气压达到0.3kg/cm?以上,正常品指示灯OK灯(两处,控制盘面和喷嘴附近)亮,正常品蜂鸣器鸣叫,用压力传感器监视空气压力。
第三,如果空气气压在设定压力值0.3kg/cm2,以上蜂器鸣鸣叫一下。
第四,如果橡胶管气密性合格(正常品),除正常品指示灯灯亮,蜂鸣器鸣叫,预置计数器开始计数。
第五,若空气压力在设定压力值0.3kg/cm?以下,异常品指示灯NG灯亮,异常品蜂鸣器鸣叫,计数器则不计数。
第六,按异常品确认按钮,红色灯指示NG灯灭,蜂鸣器停止鸣叫。同时预置计数器不计数。值得注意的是,正常品和异常品的蜂鸣器鸣叫频率不同。
四、设计方案
1.SWP数字测量显示仪的选用
此仪表用作PI4,具有4个继电器输出报警功能,输入信号为4~20mA电流,显示范围:0~0.7kg/cm2。
2.硬件设计及工作原理
(1)可编程控制器选择。可编程控制器选用日本三菱公司小型高性能整体式FX2N系列PLC。它是FX2的更新换代型,由基本单元、扩展单元、特殊模块和特殊单元组成。I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据输入输出点数,再增加10%-20%可扩展余量后,作为输入输出点估算数据。因此,该系统选用三菱FX2N-16MR型PLC,即8个输入点、8个输出点。
(2)I/O点的分配表(表2)。
(3)工作原理。把橡胶管插入光电传感器X0接通,继电器M0得电,定时器T0得电。当压力信号X1接通时,正常品灯亮(Y1),正常品蜂鸣器(Y2)鸣叫,同时计数器(Y3)开始+1。当压力(X0)不足时,或定时时间(T0)未到时,异常品蜂鸣器(Y5)隔1秒叫一下,同时异常品灯(Y4)亮。
五、系统工作流程图
六、现场调试
电气控制装置安装完成后,在投入运行前,为了确保系统安全和工作可靠,必须进行认真仔细的检查、试验与调整。首先是对手动控制进行全面的运行控制。由于系统较大,过程复杂,所以在现场调试时,只能先对各个功能进行调试,并对各控制系数进行实时的调整和记录。由于在此之前有过初步调试,所以现场调试时手动一切顺利,就表示系统各个功能都达到了要求。接下来是对由PLC控制的自动进行调试。一般情况下,系统都是在自动方式下运行,所以这也是本次调试的重点方面,调试成功才能够保证效率和产品质量。转换到自动后,要在现场进行两次连续10个小时以上的调试运行,须严格按照各控制功能进行。在几天的调试过程里,由操作人员、电工师傅、工艺设计者协同进行,直至全部符合工艺操作和设计要求。经过调试,现在该电气控制系统在天津津南开发区东海橡塑有限公司运行稳定。
七、结束语
PLC自动控制系统的采用,大大降低了人的劳动强度,减少了人为的判断失误,增强了监控功能,具有可靠性强、安全性能好、准确性高等优点。该方法在提高工作效率的基础上,相对提高了生产厂家的经济效益,是一种有效实用的自动控制系统。
参考文献:
[1]丁镇生.传感器及传感技术应用[M].北京:电子工业出版社,1997.
[2]金以慧.过程控制[M].北京:清华大学出版社,1991.
[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,1991.
[4]李仁.电器控制[M].北京:机械工业出版社,1988.
[5]陈立定,吴玉香,苏开才.电气控制与可编程控制器[M].广州:华南理工大学出版社,1997.
[6]常斗南.可编程逻辑控制器[M].北京:机械工业出版社,1998.