CN102295180B - 异形塑料袋下料机智能控制器 - Google Patents
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Abstract
一种塑料袋下料机智能控制器，包括高速计数器、低速计数器、按钮、变频器、制动电阻、PLC、电源开关、电源接触器。使用PLC控制器，采用变频驱动，在外部检测系统的支持下实现智能自动化控制，主控制器采用接触器输出型PLC，可直接驱动接触器与变频器减少中间继电器辅助驱动环节，降低误动作和电路损坏的机率。两个计数器分段计数。本发明控制器适应各种特殊产品生产的需要，能更好的保证操作人员的人身安全，保证产品生产质量，提高产品合格率，减少报废，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于智能控制设备技术领域，尤其适用于各类塑料袋及片材下料设备智能控制，以实现全自动计数、各动作程序化控制。
背景技术
现异形塑料袋生产厂家大多采用按钮直接起动接触器，接通三相电源，驱动三相卷取电机带动卷取架卷料，起动时卷取电机直接起动电流冲击大、能耗高，由于采用普通接触器控制，触点多容易出现接触不良误动作安全系数低。随着科学技术不断发展、自动控制技术的逐步成熟，不少生产厂家对现有设备控制系统进行了升级改造，取得了一定的成效，但在生产过程中，仍存在一些尚未解决的技术难题。
发明内容
本发明提供一种智能异形袋下料机控制器，解决老式控制系统工作效率低、稳定性低、安全性能不足。该控制系统能自动多段变速下料、自动定位、自动计数、动作程序化控制、自动化程度高、工效高、电网污染小、安全性能高、操作简单维护方便。
本发明具体采用以下技术方案。
一种塑料袋下料机智能控制器，包括高速计数器2、低速计数器3、按钮、变频器8、制动电阻9、PLC10、电源开关、电源接触器11；其特征在于：
所述按钮包括起动按钮4、暂停/复位按钮5、电源起动按钮6、停止按钮7，所述起动按钮4常开触点的一端与高速计数器2的复位RST端子和PLC10的输入端X0相连，所述起动按钮4常开触点的另一端与所述高速计数器2的地端子以及PLC10的公共端COM连接；暂停/复位按钮5常开触点的一端与所述起动按钮4的另一端相连，暂停/复位按钮5常开触点的另一端与PLC10输入端X1相连；电源起动按钮6常开触点的两端与电源接触器11线圈两端相连；停止按钮7常闭触点的一端与电源起动按钮6常开触点的一端相连，所述停止按钮7常闭触点的另一端连接至电源接触器11辅助输出触点；变频器8两制动端P+、P-分别与制动电阻9的两端相连，变频器8输出端R、S、T分别与卷取电机16的U、V、W三相相连； PLC10电源输入端与电源接触器11辅助输出触点相连，PLC10输出端Y0、Y2、Y3、Y4、Y5分别与变频器8方向控制端X1、低速计数器3复位端RST、变频器8多段速控制端X6、X7、X8相连；电源开关分为主电源开关14和控制电源开关13，所述电源接触器11的三相输入端L1、L2、L3通过所述主电源开关14与三相交流电源相连，所述电源接触器11的单相输入端L3、N0通过所述控制电源开关13与单相交流电源相连；电源接触器11主输出触点T1、T2、T3与变频器电源输入端R、S、T相连，辅助输出触点N0与PLC10电源输入端、高、低速计数器电源输入端、停止按钮常闭触点相连；卷取电机16与异形塑料袋下料机减速系统相连。
备用接触器根据功能需要可与PLC、变频器、外部组件相连。备用接触器12线卷与PLC10的输出触点Y1和COM1相连，根据产品需要，PLC程序控制其工作；触点与外部检测装置或驱动电机相连。外部检测装置17与高、低速计数器地、CP脉冲输入、+12V电源端相连。
变频器8安装在控制箱内左上角，驱动卷取电机16，与卷取电机传动装置相联。制动电阻在控制箱内右上角，用于电机停止转动时和切料时制动，与变频器相联。PLC在控制箱左下角，控制变频器起停及外部动作，与所有组件相联。电源开关在控制箱右下角，控制控制箱内所有电源通断本发明具有以下技术效果：
控制箱采用现代化程控技术，使用PLC控制器，采用变频驱动，在外部检测系统的支持下实现智能自动化控制。箱体采用专用优质薄钢板焊接而成，比普通电控箱抗震动、抗冲击、抗压，更能保护箱体内PLC及变频器等电子部件。主控制器采用接触器输出型PLC，可直接驱动接触器与变频器减少中间继电器辅助驱动环节，降低误动作和电路损坏的机率。采用变频器控制电机可以更好的调整速度，控制涨力的一至性，并保证稳定性、提高生产效率、降低能耗，在制动单元的配合下可使卷取装置在失去动力的情况下出现重力不平衡而摆动影响切取，由于在制动状况下卷取装置会静止不动，卷取涨力不会发生变化，外层下料尺寸不会因涨力变化而发生变化。两个计数器分段计数，根据生产需要在每次下料数量快到时降速运行以使调整制动时由于转动惯性造成震动对设备造成冲击，加快设备磨损，影响设备使用期限。可根据需要增加检测系统，也适应各种特殊产品生产的需要。采用漏电保护电源开关以增强设备的安全性，更好的保证操作人员的人身安全。暂停按钮的设置可使操作人员在生产过程中随时停机检查产品生产质量情况，保证产品生产质量，提高产品合格率，减少报废，降低生产成本。
附图说明
图1异形塑料袋下料机智能控制器主视图。
图2异形塑料袋下料机智能控制器右视图。
图3异形塑料袋下料机智能控制器元件布局图。
图4异形塑料袋下料机智能控制器电路原理图。
图5异形塑料袋下料机智能控制器操作流程图。
其中， 1箱门 2高速计数器 3低速计数器 4起动按钮 5暂停/复位按钮 6电源起动按钮 7停止按钮 8变频器 9制动电阻 10 PLC 11电源接触器 12备用输出接触器 13控制电源开关 14主电源开关 15接线排 16卷取电机 17外部检测装置。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
在图1中，控制箱体是个长方体，用薄钢板焊接而成的，表面经过打磨并上漆。控制箱门1由右向左开，箱门1左上角 是高速计数器2开机时为提高生产效率电机以较高速度运行此计数器开始计数，当计数到时，低速计数器3开始计数并为停机着准备，计数到时电机立即停机并制动采用高低速主要是为了在制动时减小变频器、机械机构、电网的冲击。
图2中，箱体右侧主要为按钮面板，从上而下第一个按钮为起动按钮4正常运转时起动卷取装置运转并复位高速计数器2，第二个按钮为暂停/复位按钮5在生产过程出现问题时按下待解决后恢复，方便操作人员在生产过程中随时检查产品质量，当膜卷不足以下一次时或有断头时可以先停下来从新上膜或接膜后再继续生产；第三个按钮为电源起动按钮6按下接通主、辅电源；第四个按钮为停止按钮7切断所有电源停机。
在图3中，左上角为变频器8驱动电机旋转；变频器8右边为制动电阻9在停机时能保证在同一个位置停机并能保证在停机时克服机械转动惯性使转动机构保持不动便于切割。变频器下方第一排从左到右为PLC10与变频器、按钮、接触器、检测元件相连结通过程序协调各部件按程序要求工作。第二个为电源接触器11当按下电源起起动按钮时接通并为系统提供电源；第三、四个为备用输出接触器12；第五个为控制电源空开13；第六个为主电源开关14。最下一排为接线排15。
图4中，当合上控制电源开关13与主电源开关14后按下电源起动按钮7,电源接触器11线圈接通，辅助常开触点NO自锁，高速计数器2、低速计数器3通电为计数作准备并设置好数值，接通PLC电源调整好程序；主触点接通变频器8主电源设置好多段速各段频率。给异形塑料袋下料机装上膜卷，调整好袋子尺寸，设置好异形塑料袋下料机智能控制器参数；当按下起动按钮4时PLC程序起动运行，PLC10输出端Y0、COM0接通变频器8正转起动端COM与X1，根据程序要求PLC10输出端Y3-Y5输出信号接通变频器8多段速控制端X6-X8其中一个端子，变频器8按所接通的速度端子设定的频率驱动电机8旋转，电机驱动减速器带动异形塑料袋下料机卷取装置旋转，根据袋子尺寸卷取下料。外部检测装置17把异形塑料袋下料机卷取装置旋转信号反馈到高速计数器2，CP端并计数，当高速计数器2计数到设置值后反馈回PLC10，PLC10输出端Y0输出一个信号接通低速计数器3的地与RST复位端对其复位，并从新开始计数，当低速计数器3计数到后，输出常闭触点OFF断开PLC10输入端X3断开程序停止，变频器8停止工作电机停转接通制动电阻9制动电机，当制动时异形塑料袋下料机卷取架不会动以方便完成切割。这样就完成一个操作循环，再次按起动按钮4从复以前操作。按下暂停/复位按钮5在运行中暂停操作再一次按下继续操作，按下停止按钮7停机 。
当合上控制电源开关S2与主电源开关S1后按下电源起动开关SX2,电源接触器K1线圈接通常开触点自锁，计数器T1、T2通电为计数作准备，K1主触点接通变频器主电源，辅助触点接通PLC电源，当按下起动按钮XS0时PLC程序起动运行，PLC输出端Y0、COM0接通变频器正转起动，根据程序相求PLC输出端Y2-Y5输出一个信号接通变频器X5-X8其中一个速度端子，变频器按所接通的速度端子设定的频率驱动电机旋转，检测元件把检测到的信号反馈到高速计数器T1计数，T1计数到后反馈回PLC并输出一个低速信号低速计数器T2开始计数，T2计数到后电机停转接通制动单元制动电机完成切割后就完成一个操作循环，再资按XSO从复以前操作。按下XS1在运行中暂停操作再一次按下继续操作，按下XS3停机 。
在图5中，合上电源开关14、13电源接触器电源接入；按下电源起动按钮6，电源接触器11线卷得电吸合并自锁，PLC10、变频器8、高速计数器2、低速计数器3得电进入工作准备状态；通电后设置变频器8参数、计数器2、3参数；参数设置完，做好生产准备工作后，按下起动按钮4对高速计数器2进行复位，同时起动PLC10程序；在PLC程序的控制下调整变频输出频率驱动外部电机高速旋转，在外部检测装置17的支持下高速计数，当高速计数完成后对低速计数器3进行复位并从新计数，PLC控制变频器进行低速运行，并为停机制动作准备，当低速计数完成时变频器停止输出并立即制动，整个生产过程完成；生产中发生异常时，按下暂停/复位按钮5切断变频器频率输出信号控制线，减速停机，等待处理问题；问题解决后从新按下暂停/复位按钮5正常生产，如不能解决从新设置参数，起动PLC程序进行生产；在正常生产过程中如一批产品生产完后可从新按下起动按钮对高速计数器复位、从起PLC程序生产下一批产品；当一个规格产品生产完成后换上下一个规格，设置好参数后起动程序便可正常生产；如产品生产完后，按下停止按钮7停止PLC程序，断开电源接触器电源，断开主、辅电源。（合上电源开关S1、S2电源接触器电源接入；按下电源起动按钮XS2，电源接触器K1线卷得电吸合并自锁，PLC、变频器、T1、T2计数器得电进入工作准备状态；通电后设置变频器参数、T1、T2参数；参数设置完，做好生产准备工作后，按下起动按钮XS0对T1高速计数器进行复位，同时起动PLC程序；在PLC程序的控制下调整变频输出频率驱动外部电机高速旋转，在外部检测系统的支持下T1高速计数，当T1高速计数完成后对T2低速计数器进行复位并从新计数，PLC控制变频器进行低速运行，并为停机制动作准备，当T2计数完成时变频器停止输出并立即制动，整个生产过程完成；生产中发生异常时，按下暂停按钮XS1切断变频器频率输出信号控制线，减速停机，等待处理问题；问题解决后从新按下暂停按钮XS1正常生产，如不能解决从新设置参数，起动PLC程序进行生产；在正常生产过程中如一批产品生产完后可从新按下起动按钮对T1复位、从起PLC程序生产下一批产品；当一个规格产品生产完成后换上下一个规格，设置好参数后起动程序便可正常生产；如产品生产完后，按下SX3停止按钮停止PLC程序，断开电源接触器电源，断开主、辅电源。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种塑料袋下料机智能控制器，包括高速计数器（2）、低速计数器（3）、按钮、变频器（8）、制动电阻（9）、PLC（10）、电源开关、电源接触器（11）；其特征在于：
所述按钮包括起动按钮（4）、暂停/复位按钮（5）、电源起动按钮（6）、停止按钮（7），所述起动按钮（4）常开触点的一端与高速计数器（2）的复位RST端子和PLC（10）的输入端X0相连，所述起动按钮（4）常开触点的另一端与所述高速计数器（2）的地端子以及PLC（10）的公共端COM连接；
暂停/复位按钮（5）常开触点的一端与所述起动按钮（4）常开触点与所述高速计数器（2）的地端子以及PLC（10）的公共端COM连接的一端相连，暂停/复位按钮（5）常开触点的另一端与PLC（10）输入端X1相连；
电源起动按钮（6）常开触点的两端与电源接触器（11）线圈两端相连；停止按钮（7）常闭触点的一端与电源起动按钮（6）常开触点的一端相连，所述停止按钮（7）常闭触点的另一端连接至电源接触器（11）辅助输出触点；
变频器（8）两制动端（P+、P-）分别与制动电阻（9）的两端相连，变频器（8）的三相输出端（R、S、T）分别与卷取电机（16）电源输入（U、V、W）三相相连；
PLC（10）电源输入端与电源接触器（11）辅助输出触点相连，PLC（10）输出端Y0与所述变频器（8）的方向控制端X1相连，PLC（10）输出端Y2与所述低速计数器（3）的复位端RST相连，PLC（10）输出端Y3、Y4、Y5分别与变频器（8）多段速控制端X6、X7、X8相连；
电源开关包括主电源开关（14）和控制电源开关（13），所述电源接触器（11）的三相输入端（L1、L2、L3）通过所述主电源开关（14）与三相交流电源相连，所述电源接触器（11）的单相输入端（L3、N0）通过所述控制电源开关（13）与单相交流电源相连；
电源接触器（11）主输出触点（T1、T2、T3）与变频器电源输入端（R、S、T）相连，辅助输出触点分别与PLC（10）电源输入端、高速计数器（2）电源输入端、低速计数器（3）电源输入端相连；卷取电机（16）与异形塑料袋下料机减速系统相连。
2.根据权利要求1所述的塑料袋下料机智能控制器，其特征在于：
所述智能控制器还包括控制箱，用薄钢板焊接而成，所述控制箱包括箱门（1），在箱门（1）安装高速计数器（2）和低数计数器（3）。
3.根据权利要求2所述的塑料袋下料机智能控制器，其特征在于：
在控制箱的右外侧上从上而下安装起动按钮（4）、暂停/复位按钮（5）、电源起动按钮（6）和停止按钮（7）。
4.根据权利要求2所述的塑料袋下料机智能控制器，其特征在于：
在控制箱内上部安装变频器（8）和制动电阻（9）；在变频器（8）下方安装PLC（10）、电源接触器（11）、备用输出接触器（12）、控制电源开关（13）和主电源开关（14）。
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