西门子6ES7 212-1AE40-0XB0技术参数

　PLC控制油压车床是表壳等小五金加工开发的机电一体化集成设计专用项目。基于台达机电自动化平台的油压车床以其高刚性、高精度、高品质、高效率、高寿命、性能稳定、结构简单，操作方便，成本低廉等优点广泛用于表壳加工行业。项目亦可用于小型轴、套类加工。该机床采用了性能稳定的台达ES系列PLC和DOP－A57CSTD彩色人机界面做为控制中心，使设备操作简单、直观，人机界面人性化的控制程序输入方式设计，转换程序简单快捷，使操作者发挥自如。自动化程度高，大量生产节省人力、物力，能够实现产品生产的高效化、优质化。自动化油压车床外形如图1所示。
2 系统构成及工艺参数

　　自动化油压车床主轴轴承采用进口P4级主轴专用轴承，主轴自动油润滑，保证机床高精度、寿命更长。主轴电机选用双速带高性能刹车系统。程控液压推动多刀刀架保证加工尺寸准确、稳定。 刀具中心高度可调节，操作方便，效率更高。 精心设计液压系统，使机床空运转时，液压卸荷，节约电力，降低液压系统温度上升，延长油泵寿命；并安装温度、压力补偿装置，重复加工时非常稳定、可靠。电控箱、液压箱、冷却液箱均置于机箱内，减少占地面积，使机床外观整体化。车床技术参数如下表1所示。 

表1 车床技术参数 

3 油压车床操作界面设计

　　基于台达机电自动化平台的油压车床操作界面是本项目区别于传统油压车床明显的标志，为小型机床运行带来人性化的透明操作功能。

　　开机后，在人机界面初始界面图2上点击进入主菜单画面图3，根据工艺需要按加工工艺选择手动单步图4或全自动图5等进入不同的加工方式，选择手动单步情况下总共列有五种工艺程序流程，在选择下一个加工工艺时，前一工艺过程自动运行完成后，才执行下程。在单步运行情况下，当选择完单步程序锁定图3设置后，此时程序只能运行锁定的当前程序，其他四种程序不能运行，若要运行其他程序，请先解除程序锁定功能。

　　泵电机具有自动保护功能，机器在30分钟内无任何动作，泵电机将停止工作，若要继续使用请先启动泵。主轴的高低速选择在全自动人机界面图5上操作完成。除手动外，其他程序的运行都是以外部启动按钮为给定信号的。当设备运行过程中，将主菜单人机界面如图2画面上点击运行监控画面触摸按钮，将画面切换到运行监控画面图6进行运行监控。

4 自动化加工系统设计

4.1 ES系列PLC的I/O接口

　　（1）行程开关（开关量输入）定义：SL1—X11下托板前进到位；SL2—X12下托板慢进；SL3—X13下托板回位；SL4—X14上托板前进到位；SL5—X15上托板慢进；SL6—X16上托板回位。

　　（2）阀件（开关量输出）定义：YV1—Y14下托板前进阀；YV2—Y15下托板慢进阀；YV3—Y16上托板前进阀；YV4—Y17上托板慢进阀。

4.2 工艺流程设计
　　该机种具有五种单步固定工艺流程，用于五种不同规格产品的加工。

（1）单步工艺流程1描述：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后开始慢进进行，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时（图7）的设定值，时间到后YV1，YV2断电，下托板回原位。 
（2）单步工艺流程2描述：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时（图六）的设定值，时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退，碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3得电上托板前进，上托板前进碰到上托板前进到位SL4限位后，下托板前进阀YV1再次得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时（图7）的设定值，时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退，碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3断电，上托板回位。 
（3）单步工艺流程3描述：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进，上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后，上托板慢进阀YV4得电，上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后阀YV1,YV2断电下托板回退，碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3，YV4断电，上托板回位。 
（4）单步工艺流程4描述：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进，上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后，上托板慢进阀YV4得电，上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时（图7）的设定值，时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信号后下托板前进阀YV1，YV2断电，下托板回位。 

（5）单步工艺流程5描述：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后阀上托板前进阀YV3得电上托板前进，上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后，上托板慢进阀YV4得电，上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时（图7）的设定值，时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退，下托板前进阀YV1，YV2保持前进位不动。 
（6）全自动工艺流程：开车启动，恢复原点，阀YV1得电，下托板前进碰到下托板慢进限位SL2后阀YV2得电下托板开始慢进，下托板慢进碰到前进到位限位SL1后执行下托板延时（图六）的设定值，时间到后阀YV1,YV2断电下托板回退，碰到回退到位限位SL3信号后上托板前进阀YV3得电上托板前进，上托板前进碰到上托板慢进SL5限位后，上托板慢进阀YV4得电，上托板慢前进碰到前进到位限位SL4后执行上托板延时（图7）的设定值，时间到后阀YV3,YV4断电上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信号后下托板前进阀YV1再次得电进入下一个循环。 

4.3 设备系统保护

　　在人机界面内通过宏指令读出系统设定时间，分别赋值给不同的数据寄存器，如图8所示，运行过程中通过自定义输入时间年月日和系统本身时间进行监控比较，程序判断当系统时间超过设定时间时，系统自动停止运行

1 引言
　　25t/h净水设备的工作为单纯的开关量逻辑控制，无模拟量处理。此净水系统完成对水中杂质的沉淀和过滤，使得水质较差的井水变为可以利用的生活用水，如饮用，洗碗等等。整个设备的运行全由PLC进行控制，通过对各液位开关进行开关量采集和运算，控制加水，排水电磁阀及水泵的工作。相对与人工及其他设备控制来说，PLC具有可靠性高，接线简单，逻辑更改方便等优点。

2 净水设备介绍
　　2.1设备简介
　　整个设备主要由药箱、源水池、沉淀池、袋虑、净水池、各个水泵和阀等组成。设备支持自动和手动两种方式，手动方便在设备维护时进行操作。控制系统能够实现断电再上电后继续运行，如泵保持原状态不变，沉淀延时继续等。对于多台泵并联的控制，能够定时进行工作泵的切换，使得每台泵的运行时间尽量均匀，延长其使用寿命。
　　2.2净水设备工作过程
　　当某一药箱处于低位时，相应的药箱低位指示灯亮，手动加药后点击混合按钮，相对应的加药泵或电磁阀（D3和D5）启动，D4或D6电磁阀关闭，设备开始自动混药。延时混合完成后，根据两个沉淀池和源水池的水位条件判断药箱和源水池是否向沉淀池中加水。若源水池水位处于高位，任一沉淀池处于低位，则潜水泵和两个加药泵，D4和D6电磁阀打开，D3和D5电磁阀关闭，实现向沉淀池中加水。在沉淀池中，药加速水中杂质的沉淀，使源水池中的水进行净化。沉淀结束后根据净水池的液位高度决定是否向净水池送水。若净水池水位为低位，则沉淀池中的水经过袋虑式过滤器过滤后储存在净水池中。使用PLC设备可以方便的对各个液位开关等开关量状态进行检测，并根据逻辑运算结果控制水泵、电磁阀或指示灯等的输出，非常适合与此净水设备结合实现净水过程自动化。

3 控制系统设计
　　本净水系统是以PLC为控制核心，由执行机构（如电磁阀，水泵）、声光报警和开关按钮等外围设备组成。其中，对水泵的控制通过接触器实现。系统组成如图3-1所示。

　　通过PLC的运算控制，使净水设备能够高效进行净水工作，避免了人工操作产生的失误和时间浪费或使用其他控制设备产生的复杂的维护工作。

4 硬件选型
　　4.1 PLC硬件配置
　　根据控制的工艺和要求确定控制点数。其中开关量输入27点，开关量输出20点。无模拟量处理。据此选择以下PLC模块可满足使用要求。
　　1、 LM3109 CPU，自带24路数字量输入和16路数字量输出及RS232和RS485通讯口；
　　2、 LM3231数字量扩展模块，为4路数字量输入和4路继电器输出；
　　LM3109和LM3231共计数字量输入28点，继电器输出20点，满足使用要求。理论上应多预留些点，但考虑到成本和PLC相当高的可靠性，终硬件选型如上。
　　4.2 PLC I/O分配

5 应用特点
　　准确性及可靠性
　　准确性、可靠性是所有PLC产品都具有的特点。 LM PLC可以**定时，且运算速度很快，当判断条件满足时，会立刻进行输出动作，保证了执行的准确性。PLC具有优良的结构和抗干扰能力，且维护方便（若工作环境好几乎不需要维护），充分体现了其高可靠性。
　　系统功能强
　　净水过程需要一套较复杂的逻辑控制完成，其控制点数较多，各结构关联性强。 LM PLC可以轻易完成复杂模拟量的处理和控制，对于开关量运算速度仅为0.37微秒，并支持模块扩展。因此应用于净水设备完全可以满足所有的控制要求，并可根据今后的需要进行扩展，完成复杂的逻辑控制

　1 设备介绍
　　灌封机能自动完成对从液体状到高粘度流体物料进行软管灌装封尾,适用于各种膏霜类或半流体食品,日化,药品的金属管,塑料管或复合管的软管包装，从液体到高粘度流体物料(膏体)进行灌装封尾到打码批号(包括生产日期)等工序全自动作业，是化妆品、制药、食品、粘合剂等行业的铝管、塑料管、复合管灌装封尾的理想设备。

2 结构组成原理
　　灌封机系由冲洗部分和灌封部分组成，其特征在于所述冲洗部分由九个部分组成，其中偏心摇杆机构与链轮组合机构连成一整体链轮机构，通过链条与齿轮回转摆动机械以及跟翻机械连接，一L型托杆翻条置于齿轮回转摆动机构中，两个链条链轮分别装置于板式链轮的两端，使板式链轮形成一环状链轮，其上设置瓶碗链板翻动机，所述灌封部份的灌装机构通过皮带与传动机连接，压塞机构和翻塞机构借助压盖封口摇臂机构组装于上支承架中，压盖机和封口机借助压盖封口摇臂机构组装于上支承架中，送夹瓶机构置于送夹瓶推杆上，在送夹瓶推杆的两端各设有一防倒退楔槽，自动放盖机构置于支承架之上，减速器与电动机组装成一组，与传动机连接，瓶道支承板升降机构置于下支承架上，由四个瓶道升降支承架成等距离分布设置在其上，瓶运道架设在瓶道升降支承架之上，灌瓶置于瓶运道上，紧靠送瓶推杆而置。
控制功能

　　该设备将两种聚氨酯混合搅拌，得到橡胶混合液提供给煤气灶火器使用。
　　A、B进料是一个单独的过程，与PLC控制无关。A、B料进料完成后。
　　步：开启A、B真空泵将A、B料罐抽空。当A、B电磁阀未打开时A、B真空泵可单独启停。
　　第二步：启动A、B搅拌机分别将A、B料进行充分均匀的搅拌。当A、B电磁阀未打开时A、B搅拌机可单独启停。
　　第三步：A、B料经充分搅拌后，分别打开A、B电磁阀，将A、B料注入到混合罐中进行混合搅拌，此时A、B真空泵和搅拌机不工作。
　　第四步：A、B混合搅拌与出料。先选择气缸的工作模式——自动和手动(脚踏)。若选择自动，按下自动按钮（此按钮带自锁功能），然后按下脚踏，气缸电磁阀打开同时AB搅拌电机启动。气缸下降，到位后触发下限开关保压，保压时间（保压时间在文本中设定）到后气缸复位，复位后触发上限开关停顿（停顿时间在文本中设定），停顿时间到后，气缸自动进入下一个循环。若选择手动，按一下脚踏开关，气缸循环一次。上下限开关可有直线电机进行位置调整，在气缸不工作时调整。
　　第五步：清洗混合罐。处于清洗状态时，A、B真空泵搅拌机电磁阀全部复位。AB搅拌机此时可以单独启停。

3 系统I/O配置

系统可实现手动和自动选择控制，下表是系统I/O配置情况。

4 系统典型配置
　　灌封机设备采用LM PLC作为控制装置，包括CPU模块LM3109、4路数字量输入处理通道和4路继电器输出处理通道LM3231；人机界面采用Hollysys HD2000文本显示器。配置如下图所示。

        采用HOLLiAS LM PLC控制系统的灌封机，功能强、性能完善且价格便宜，提高了灌封精度，缩减了控制成本，实现了智能化，是对前一代继电器式设备功能的完善的性能的提高。