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摘 要：随着计算机技术和网络技术的高速发展，现代化设备应运而生，一些繁复的体力劳动被自动化设备所代替。在啤酒生产过程中，装卸瓶子工作直接影响着啤酒生产的总量，由于该项工作是重体力劳动，受时间制约性较强，在市场上难于招收从业人员，为企业带来了一定的困扰。我院针对企业现有的实际生产条件，在传统卸甁垛机的基础上，对卸瓶垛机PLC控制程序进行了改进与研发。
关键词：PLC，卸瓶垛机，研发，改进
项目来源：包头市科技局产学研合作项目（2014X1015）
一、引言
在啤酒生产过程中，某企业装卸瓶子工作直接影响着啤酒生产的总量。一条36000瓶/小时的灌装生产线，每天按生产300吨计算，需要70左右的人员供给瓶子，由于该项工作劳动强度大、工作繁复、劳动时间长，且在露天工作，难于从社会招收从业人员。为了完成生产任务，该公司不得不组织本单位职工，利用工作间隙或休息时间完成分配的工作任务，为企业、职工带来了一定的困扰，鉴于此，对传统的卸瓶跺机进行了改进与研发。
二、PLC 控制特点
1）可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
2）配套齐全，功能完善，适用性强
3）易学易用，深受工程技术人员欢迎
4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
5）体积小，重量轻，能耗低
三、方案提出
通过对全国多家啤酒企业的调研，经过多次充分研究讨论，认为某企业现有的理瓶机、装箱机和码垛机的技术能够满足公司需要，但是对于国内现有的低位卸瓶跺机，无论是从生产的稳定性，还是从生产控制过程而言都还不完善，需根据该企业具体情况研发制作，实现瓶子装卸的自动化过程控制。
四、具体方案
1）卸瓶跺机结构
卸瓶跺机主要由电控系统、进瓶跺输送链、出瓶链、主机及龙门架、桥板、夹瓶小车、取隔板机械手等组成，如图1所示。
图1 卸瓶跺机示意图
2）卸瓶跺机控制流程
瓶跺输送至工作区并停到固定位置上→主机下降至第6层（最高层）、夹瓶板加紧瓶跺→机械手下降取隔板并旋转至放隔板处卸下隔板→小车反向平移至工作区→主机下降一层、夹瓶板加紧瓶跺、夹瓶小车夹住该层瓶子→小车将该层瓶子正向拖至桥板→主机下降到和输瓶台同一个平面→夹瓶小车将该层瓶子正向拖至输瓶台上→夹瓶小车放下该层瓶子并反向平移至工作区附近、输瓶台将该层瓶子输送出去→主机上升至第5层瓶子→程序控制开始下一个周期工作。
3）卸瓶跺机中接近开关、光电开关的安装调试
在夹瓶气缸、夹板气缸、主机位置检测以及机械手位置检测上安装了接近开关，目的是检测夹瓶小车是否加紧或松开瓶子、夹板是否松开或夹紧瓶跺、主机位置和机械手位置是否超限；为了检测瓶跺是否进入工作区以及输瓶台是否将瓶子输出工作区，在进瓶跺链和出瓶链上安装了光电开关。
4）设置伺服控制器、变频器参数
主机、夹瓶小车、取隔板机械手的驱动，由伺服控制器控制伺服电机动作；进瓶跺链、出瓶链的驱动，由变频器控制电机动作。而伺服控制器、变频器的运动指令来自于PLC。合理设置控制器、变频器的参数，最大限度地满足设备平稳运行、协调运转，使设备处于最佳状态。
5）系统组态措施、程序节选
xiaoche_chuduo_pos：=0；（*小车出垛位置*）
Arm_xuanzhuan_home_pos：=0；（*摇臂旋转吸层板位置*）
zhushengjiangceng_chuduo_pos：=553791；（*主升降出垛位置*）
zhushengjiangceng_end_pos：=641000；（*主升降最低位置及取地板位置*）
Arm_shengjiang_end_pos：=357512；（*摇臂取底板位置*）
low_to：=100；
low_to_di：=10；
zhushengjiang_per_mm：=240.443；
END_IF
END_IF
IF motion_index=11 THEN（*取底板*）
zhushengjiangceng_pos：=628600；（*取底板时主升降位置*）
Arm_shengjiangceng_pos：=357502；（*取底板时摇臂升降位置*）
Arm_xuanzhuan_fangceng_pos：=186950；（*摇臂旋转放底板位置*）
Arm_shengjiang_to_safe_pos：=0；
Armshengjiang_fangceng_pos：=146279；
call_Auto_run_step_end（）；
IF ceng_end_finished THEN
step_end_sign：=0；
ceng_end_finished：=FALSE；
all_running_counter：=all_running_counter+1；
today_running_counter：=today_running_counter+1；
ceng_all_finished：=TRUE；
motion_index：=0；
END_IF
END_IF
五、结束语
通过上述卸瓶垛机控制程序的研发与改进，取代了人工装卸瓶子，节省了大量人工，提高生产能力的同时，采用可编程序计算机控制系统，提高机械动作的准确性，操作容易，卸瓶方式可选择连续动作或单一循环动作，操作适应性高。该企业可获得较高的经济效益外，其市场潜力将十分巨大，对于包头市经济可持续发展具有深远的意义。
参考文献
[1] 郑锦生. 浅谈机械手码垛与人工码垛的运行费用[J]. 啤酒科技. 2010（02）
[2] 杜绿君. 中国啤酒工业发展的态势与展望[J]. 啤酒科技. 2005（03）
[3] 刘乘，李晓刚. PLC在包装机械上的应用[J]. 包装工程. 2004（02）
[4] 向晓汉，刘瑶瑶.西门子S7-200 PLC完全精通教程. [M].化学工业出版社. 2013.8
[5] 郭慧静。基于MCGS的啤酒膜包机送切膜控制系统 [J]. 轻工机械2010（5）
作者简介：张晓晖（1973-），女，汉族，内蒙赤峰人，讲师，硕士研究生，研究方向：机电一体化技术，自动控制。
关键词：PLC，卸瓶垛机，研发，改进
项目来源：包头市科技局产学研合作项目（2014X1015）
一、引言
在啤酒生产过程中，某企业装卸瓶子工作直接影响着啤酒生产的总量。一条36000瓶/小时的灌装生产线，每天按生产300吨计算，需要70左右的人员供给瓶子，由于该项工作劳动强度大、工作繁复、劳动时间长，且在露天工作，难于从社会招收从业人员。为了完成生产任务，该公司不得不组织本单位职工，利用工作间隙或休息时间完成分配的工作任务，为企业、职工带来了一定的困扰，鉴于此，对传统的卸瓶跺机进行了改进与研发。
二、PLC 控制特点
1）可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
2）配套齐全，功能完善，适用性强
3）易学易用，深受工程技术人员欢迎
4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
5）体积小，重量轻，能耗低
三、方案提出
通过对全国多家啤酒企业的调研，经过多次充分研究讨论，认为某企业现有的理瓶机、装箱机和码垛机的技术能够满足公司需要，但是对于国内现有的低位卸瓶跺机，无论是从生产的稳定性，还是从生产控制过程而言都还不完善，需根据该企业具体情况研发制作，实现瓶子装卸的自动化过程控制。
四、具体方案
1）卸瓶跺机结构
卸瓶跺机主要由电控系统、进瓶跺输送链、出瓶链、主机及龙门架、桥板、夹瓶小车、取隔板机械手等组成，如图1所示。
图1 卸瓶跺机示意图
2）卸瓶跺机控制流程
瓶跺输送至工作区并停到固定位置上→主机下降至第6层（最高层）、夹瓶板加紧瓶跺→机械手下降取隔板并旋转至放隔板处卸下隔板→小车反向平移至工作区→主机下降一层、夹瓶板加紧瓶跺、夹瓶小车夹住该层瓶子→小车将该层瓶子正向拖至桥板→主机下降到和输瓶台同一个平面→夹瓶小车将该层瓶子正向拖至输瓶台上→夹瓶小车放下该层瓶子并反向平移至工作区附近、输瓶台将该层瓶子输送出去→主机上升至第5层瓶子→程序控制开始下一个周期工作。
3）卸瓶跺机中接近开关、光电开关的安装调试
在夹瓶气缸、夹板气缸、主机位置检测以及机械手位置检测上安装了接近开关，目的是检测夹瓶小车是否加紧或松开瓶子、夹板是否松开或夹紧瓶跺、主机位置和机械手位置是否超限；为了检测瓶跺是否进入工作区以及输瓶台是否将瓶子输出工作区，在进瓶跺链和出瓶链上安装了光电开关。
4）设置伺服控制器、变频器参数
主机、夹瓶小车、取隔板机械手的驱动，由伺服控制器控制伺服电机动作；进瓶跺链、出瓶链的驱动，由变频器控制电机动作。而伺服控制器、变频器的运动指令来自于PLC。合理设置控制器、变频器的参数，最大限度地满足设备平稳运行、协调运转，使设备处于最佳状态。
5）系统组态措施、程序节选
xiaoche_chuduo_pos：=0；（*小车出垛位置*）
Arm_xuanzhuan_home_pos：=0；（*摇臂旋转吸层板位置*）
zhushengjiangceng_chuduo_pos：=553791；（*主升降出垛位置*）
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五、结束语
通过上述卸瓶垛机控制程序的研发与改进，取代了人工装卸瓶子，节省了大量人工，提高生产能力的同时，采用可编程序计算机控制系统，提高机械动作的准确性，操作容易，卸瓶方式可选择连续动作或单一循环动作，操作适应性高。该企业可获得较高的经济效益外，其市场潜力将十分巨大，对于包头市经济可持续发展具有深远的意义。
参考文献
[1] 郑锦生. 浅谈机械手码垛与人工码垛的运行费用[J]. 啤酒科技. 2010（02）
[2] 杜绿君. 中国啤酒工业发展的态势与展望[J]. 啤酒科技. 2005（03）
[3] 刘乘，李晓刚. PLC在包装机械上的应用[J]. 包装工程. 2004（02）
[4] 向晓汉，刘瑶瑶.西门子S7-200 PLC完全精通教程. [M].化学工业出版社. 2013.8
[5] 郭慧静。基于MCGS的啤酒膜包机送切膜控制系统 [J]. 轻工机械2010（5）
作者简介：张晓晖（1973-），女，汉族，内蒙赤峰人，讲师，硕士研究生，研究方向：机电一体化技术，自动控制。