PLC控制注塑自动生产线供料站的设计研究

PLC控制注塑自动生产线供料站的设计研究

李康

东莞伟嘉塑胶电子制品有限公司 广东东莞 523000

摘要 伴随现代注塑领域自动化生产线整体运行需求持续提升，对供料站总体设计控制要求也持续提升，PLC控制之下实施注塑自动化生产线的供料站设计可更好地满足于具体设计应用需求。故本文主要采用文献资料检索方法，先检索国内与注塑自动化生产线以及供料站、PLC控制等相关的研究报告和学术论文等，对相关研究成果进行系统化地梳理及总结分析，并围绕着PLC控制下注塑自动化生产线的供料站设计开展深入研究及探讨。本次课题研究可谓是横跨了自动化、PLC控制等相关学科领域，需运用到各种学科方法、基础理论及成果，并从整体入手综合研究本课题，以保证本次课题研究的客观性及精准性，期望可以为后续更多设计技术工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

关键词：注塑；PLC控制；生产线；自动；供料站；设计；

前言

供料站属于注塑自动化生产线当中重要部分，为确保整个生产线的自动化运行控制水平得以提升，积极落实PLC控制下注塑自动化生产线的供料站设计分析工作，有着一定的现实意义和价值。

1. PLC控制概述

PLC控制，即PLC的控制系统或可编程的逻辑性控制器，是工业控制最为核心的部分。PLC，它可针对不同的机械化生产过程，运用模拟化输入/出、数字等来实施系统控制。它主要是由电源、存储器、中央的处理单元、输入/输出的接口电路、通信模块、功能模块等所组成。中央的处理单元，为PLC控制系统核心，主要负责检查及诊断警戒的定时器、存储器、电源等系统程序实际运行状态。注塑自动化生产线的供料站当中，PLC所组成的系统编程与应用极具灵活性，且极易扩展，可更好地适应较为复杂的运行环境，注塑自动化生产线的供料站总体运行可靠性与抗干扰性均较强^[1]。在一定程度上，PLC它主要以开关量控制为主，还可在生产连续期间的PID回路性控制组成极具复杂性的一个控制系统。基于语言编程仅需利用简单的语句表与逻辑图等即可完成编程，程序修改期间无需更改方案。因而，PLC更易于现场调试，可让注塑自动化生产线的供料站实现综合的自动化控制设计运行。

2. 设计要点

2.1 在自动化生产线层面

一是，在自动化生产线系统功能层面。送料作业、加工作业、装配作业、输送以及分拣作业这几个单元均实现独立操作，互不干扰。自身属于机电的一体化运行系统，气动执行机构为重要构成部分。为了将物体具体位置、材质以及状态颜色等均有效确定下来，需布设好传感器件。供料单元借助PLC系统装置把传递加工各个塑件自动推至物料台上面，便于抓取运输下个单元；二是，在控制系统层面。机械装置以及电气控制实行独立控制运行。机械装置布设到地板上面，电气控制系统装置则设于抽屉板上面。考虑到两端实现顺畅信息交流需求，PLC控制I/O的引出线需和PLCice接线端口予以妥善连接好^[2]。借助特殊功能相应电缆连接好两个端口。装置侧接线端口及PLC侧接线端口均借助专用电缆予以可靠连接好。15针与25针的接头电缆予以分别连接至PLC输入/输出的信号端；三是，在供电系统层面。选定AC 380V/220V供电系统，电源总开关设DZ47LE-32/C32。剩余负载及各站的PLC均经自动开关实现独立供电。边坡装置电源经三相开关实现自动供电。系统配置24V/6A直流4台开关稳压类型电源。

2.2 在系统架构层面

以PLC控制为基础注塑自动化生产线总体架构包含着供料系统、检测系统、加工系统、搬运系统、分类存储系统。以PLC为基础核心装置控制之下，驱动着传感装置实施供料、检测、加工、搬运、分类存储所有信号采集工作，经控制程序编写，下达到所有控制单元，促使系统功能得以实现。在控制全过程中，通过触摸屏来操控监控。

2.3 在硬件连接层面

此系统主站控制装置为西门子的S7-200 SMART，控制装置则配备S7-200 SMART四台，用太网接口将连接建立起来，通过太网实现通讯。整个系统与PLC的电源接口连接，为方便操作，操控工具选用了触摸屏，连接着COM3，监控生产现场所有设备。对于PLC控制主站的连接部分：主机的连接点是12DI/8DO，借助太网接口和计算机、触摸屏、其余CPU模块实现通信，达到组网的目的；对于PLC从站的连接部分：主机的连接点是16DI/16DO，借助太网接口和计算机、触摸屏、其余CPU模块实现通信。通过高速脉冲进行输出，实际输出限定值是100kHz。由电感传感装置两端接口各自连接着PLC的输入端口X及电源+24V，依据传感装置实际运行状态，来判断该传感装置是否已输入。此系统内设闭合状态为输入的标志。因电磁阀的作用，对生产现场气缸工作实施有效控制，连接好电磁阀输入端和PLC输出点Y，借助PLC对电磁阀实施有效控制，开启电磁阀后，气缸运行，实现对于现场设备的有效把控。借助以太网实现从站之间通讯连接，构建起注塑自动化生产线的供料站运行时序完整度系统。

2.4 在供料以及加工单元层面

一是，在供料单元总体结构以及操作过程层面。供料单元操作原理即为：借助推料缸活塞杆，将塑件推入至物料台当中。下层塑件维持同等水平位置，把塑件推至物料台期间，需先推出气缸位置活塞杆，顶出下层塑件，借助推料气缸位置活塞杆予以自动推出操作，往返推出塑件操作。塑件因受重力作用影响，自动向着下方移动，工作量可得以减少。塑件被推至出料台后，需向系统及时发送相应信号，用于提醒系统塑件已经被推至出料台。对此，出料台上需设小孔，并设柱形弥漫形式光电开关，通过接收所发射相应光线，对是否完成塑件推送操作予以精准判断。系统知晓出料台处有相应塑件后，便可对机械手实施操作，自动抓取相应塑件操作即可实现^[3]；三是，在供料单元PLC操作层面。供料单元属于独立运行单位，实际操作期间不会受其余设施设备所干扰，PLC旁侧按钮的指示灯系统模块对整个操作单元实际运行状态予以控制，把模块上面运行方式设成开关SA单站位置，下列为实际控制要求：电源及气源接通状态下，系统指示灯当中HL1处于常亮状态，代表运行正常；设备准备就绪情况下，设备启动运行按钮按下，指示灯当中HL2若常亮，塑件便被推送至出料台上面；停止按钮按下后，整套操作并未完成情况下设备维持运行状态，只有所有工序完成后才可自动停止运行，则指示灯当中HL2便可自动熄灭；塑件若不足以影响到系统正常运行，指示灯当中HL1闪烁，而HL2常亮。如果并未塑件，HL1、HL2均呈2Hz频率维持闪烁状态，全套工序完成，设备便自动停止运行操作，塑件充足状态下设备再次启动运行。

结语

综上所述，PLC控制下注塑自动化生产线的供料站设计期间所需把握要点包含着自动化生产线、系统架构、硬件连接、供料以及加工单元各层面设计，结合实际需求以及情况予以灵活设计，以确保PLC控制下注塑自动化生产线的供料站设计总体效果得以提升，且更加满足于实际的生产运行需求。

参考文献

[1] 任琪. 基于PLC自动生产线供料检测传送系统设计[J]. 科技经济导刊, 2019，16(028):101-102.

[2] 吴家龙, 许光华, 李清松,等. 基于PLC控制的工业自动化生产线的设计[J]. 制造技术与机床, 2019, 23(015):153-154.

[3] 梁新平. 基于PLC的自动化生产线控制系统软件设计[J]. 电子设计工程, 2019,28（001）：219-220.