CN109491316B - 用于纸张收集的plc控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纸张收集的PLC控制系统及方法，其中，该系统包括：PLC控制器，用于系统的自动化控制，组态、数据的运算；光电编码器，连接于PLC控制器的输入点，通过产生与位移增量等值的脉冲信号来判断纸张位置状态，用于实现控制功能与纸张相匹配；光电传感器，连接于PLC控制器的输入点，用于检测纸张的状态；中间继电器，连接于PLC控制器的输出点，用于隔离PLC控制器与电磁阀，避免电磁阀短路烧毁PLC控制器的输出点；电磁阀，连接中间继电器，用于控制气缸的动作；交流接触器，连接PLC控制器，用于远程控制并为变频器提供三相电源；变频器，用于控制收纸装置的电机，通过与PLC控制器通信进行运行速度的调节、匹配。

Description

用于纸张收集的PLC控制系统及方法

技术领域

本发明属于纸张收放技术领域，具体涉及一种用于纸张收集的PLC控制系统及方法。

背景技术

目前，所有覆膜机、横切机等设备在纸张分切之后，都需要将分切成功的单张纸收放整齐，将没有成功分切的连张纸排出纸跺。

纸张有薄厚之分，在高速的纸张收集过程中，高速冲出的惯性很可能将纸张边缘撞破；而降低收纸速度，可能会出现连张，不合格的纸张很容易堆积在纸跺上方，影响其后正常纸张的收集。

现有的单张收纸系统采用PLC定时控制，造成在控制过程中不能随纸张变化而进行修正。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于纸张收集的PLC控制系统及方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于纸张收集的PLC控制系统，该系统包括：PLC控制器、光电编码器、光电传感器、中间继电器、电磁阀、交流接触器、变频器；其中，PLC控制器，为PLC可编程逻辑控制器，用于系统的自动化控制，组态、数据的运算；光电编码器，连接于PLC控制器的输入点，通过产生与位移增量等值的脉冲信号来判断纸张位置状态，用于实现控制功能与纸张相匹配；光电传感器，连接于PLC控制器的输入点，用于检测纸张的状态；中间继电器，连接于PLC控制器的输出点，用于隔离PLC控制器与电磁阀，避免电磁阀短路烧毁PLC控制器的输出点；电磁阀，连接中间继电器，用于控制气缸的动作；交流接触器，连接PLC控制器，用于远程控制并为变频器提供三相电源；变频器，用于控制收纸装置的电机，通过与PLC控制器通信进行运行速度的调节、匹配。

进一步的，该系统还包括：人机交互界面，与PLC控制器通讯连接，用于参数设置、数据监控。

进一步的，人机交互界面为触摸屏，通过RS232与PLC控制器通讯连接。

进一步的，该系统还包括：开关电源，用于为PLC控制器、光电传感器、光电编码器提供24V直流电源。

进一步的，所述电机包括：输送电机，电连接变频器，用于纸张输送。

进一步的，所述电机包括：升降电机，电连接交流接触器，用于收纸装置的升降。

另外，基于上述系统，本发明还提出了一种用于纸张收集的PLC控制方法，该方法包括：S1，对PLC控制器上电初始化；S2，所述PLC控制器实时将匹配速度传给变频器，保持纸张平稳输送；S3，在设备正常运行后，PLC控制器通过判断编码器采集的脉冲数是否大于纸张长度来判断是否分断正常；当判断为分断正常时，继续执行S4；当判断为分断不正常时，控制电磁阀动作放倒挡纸板，并在纸张进入收纸台板范围后，控制电磁阀动作进行水平方向吹风，使纸张排出；S4，分断正常的纸张进入收纸台板范围，控制电磁阀动作进行水平方向吹风；S5，PLC控制器通过读取编码器采集的脉冲数控制气缸带动点轮在判断为分断正常的纸张尾部点击，减缓纸张速度；S6，距分断正常的纸张尾部一定距离处开始控制垂直方向吹风动作；S7，检测到纸张收集到达预定位置后，复位挡纸板。

进一步的，该方法还包括：在执行S1之后，通过PLC控制器判断是否有故障报警，当有故障报警时按照提示排除相应故障，如果没有故障报警等待操作请求。

进一步的，该方法还包括：S8，采集收纸数，当达到预设纸张收集阈值时，进行齐纸板动作；其中，预设纸张收集阈值通过人机交互界面设定。

进一步的，该方法还包括：S9，采集收纸纸跺高度，当达到预设高度时，收纸台板自动下降。

本发明的有益效果为：

本发明提出的用于纸张收集的PLC控制系统及方法，可以通过PLC控制器配合编码器实现纸张匹配、收集，且能并可以根据纸张收集的进度、情况进行智能化的调节、修正；与现有的PLC定时控制的单张收纸系统相比，在保证了收集速度的情况下，可以减少了纸张损坏，避免出现连张，且可以剔除分断不正常的纸张。

附图说明

图1是本发明一实施例的系统模块关系示意图。

图2是本发明一实施例的方法流程图。

图3是本发明一具体实施例的纸张收集工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

图1是本发明一实施例的用于纸张收集的PLC控制系统的模块关系示意图。如图1所示，该系统包括：PLC控制器1、光电编码器2、光电传感器3、中间继电器4、电磁阀5、交流接触器6、变频器7；其中，

PLC控制器1，为PLC可编程逻辑控制器，用于系统的自动化控制，组态、数据的运算；

光电编码器2，连接于PLC控制器1的输入点，通过产生与位移增量等值的脉冲信号来判断纸张位置状态，用于实现控制功能与纸张相匹配；

光电传感器3，连接于PLC控制器1的输入点，用于检测纸张的状态；

中间继电器4，连接于PLC控制器1的输出点，用于隔离PLC控制器1与电磁阀5，避免电磁阀5短路烧毁PLC控制器1的输出点；

电磁阀5，连接中间继电器4，用于控制气缸12的动作；

交流接触器6，连接PLC控制器1，用于远程控制并为变频器7提供三相电源；

变频器7，用于控制收纸装置的电机，通过与PLC控制器1通信进行运行速度的调节、匹配。

进一步结合图1所示，该系统还包括：人机交互界面8、开关电源9、输送电机10、升降电机11、气缸12；其中，

人机交互界面8为触摸屏，通过RS232与PLC控制器1通讯连接，用于参数设置、数据监控。

开关电源9，用于为PLC控制器1、光电编码器2、光电传感器3提供24V直流电源。

输送电机10，电连接变频器7，用于纸张输送。

升降电机11，电连接交流接触器6，用于收纸装置的升降。

气缸12，通过PLC控制器1控制带动点轮。

在介绍了本发明的用于纸张收集的PLC控制系统之后，接下来，参考图2对本发明示例性实施方式的用于纸张收集的PLC控制方法进行介绍。

本发明提出的用于纸张收集的PLC控制方法，可以基于上述系统实现。尽管本发明实施例所描述的方法较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

如图2及图3所示，该用于纸张收集的PLC控制方法包括：

S1，对PLC控制器上电初始化；

在执行S1之后，还可以执行S1’，通过PLC控制器判断是否有故障报警，当有故障报警时按照提示排除相应故障，如果没有故障报警等待操作请求。

S2，所述PLC控制器实时将匹配速度传给变频器，保持纸张平稳输送；

S3，在设备正常运行后，PLC控制器通过判断编码器采集的脉冲数是否大于纸张长度来判断是否分断正常；

当判断为分断正常时，继续执行S4；当判断为分断不正常时，执行S4’；

S4，分断正常的纸张进入收纸台板范围，控制电磁阀动作进行水平方向吹风；

S4’，控制电磁阀动作放倒挡纸板，并在纸张进入收纸台板范围后，控制电磁阀动作进行水平方向吹风，使纸张排出；

S5，PLC控制器通过读取编码器采集的脉冲数控制气缸带动点轮在判断为分断正常的纸张尾部点击，减缓纸张速度；

S6，距分断正常的纸张尾部一定距离处开始控制垂直方向吹风动作；这里的纸张尾部一定距离可以是200mm；

S7，检测到纸张收集到达预定位置后，复位挡纸板。

进一步的，该方法还包括：

S8，采集收纸数，当达到预设纸张收集阈值时，进行齐纸板动作，保证纸跺整齐；其中，预设纸张收集阈值通过人机交互界面设定，即时设定即时生效。

S9，采集收纸纸跺高度，当达到预设高度时，收纸台板自动下降。

为了对上述用于纸张收集的PLC控制系统及方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。

结合图1至图3所示，在进行纸张收集时，点纸距离可在人机界面中随时设置，能弥补气压调节问题，且不论纸张长度、运行速度为多少，点纸距离均为设置距离。

在应用中，针对不同纸张吹风需求不同的问题，水平吹风的距离也可以在人机界面中设定，与纸张长度的形成一预设比例值，PLC控制器结合编码器采集的脉冲进行判断，实现针对长纸短纸水平吹风时间不同。另外，还可以通过编码器脉冲数快速判断纸张分切是否正常，并将分断不正常的纸张排出收纸台板，随后及时自动复位；

系统运行时，可以实时显示系统工作状态，工作人员可以及时查看，确保设备正常稳定运行；当收纸数达到预设值后，齐纸板动作保证了纸跺整齐，收纸台板还会根据纸跺高度自动下降。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、单元、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

本发明实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质的更具体的示例至少(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读存储介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

在本发明实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于指令执行系统、输入法或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于纸张收集的PLC控制系统，其特征在于，该系统包括：PLC控制器、光电编码器、光电传感器、中间继电器、电磁阀、交流接触器、变频器、人机交互界面、开关电源、输送电机、升降电机；其中，

PLC控制器，为PLC可编程逻辑控制器，用于系统的自动化控制，组态、数据的运算；以及，在设备正常运行后，通过判断编码器采集的脉冲数是否大于纸张长度来判断是否分断正常，当判断为分断正常时，分断正常的纸张进入收纸台板范围，控制电磁阀动作进行水平方向吹风，当判断为分断不正常时，控制电磁阀动作放倒挡纸板，并在纸张进入收纸台板范围后，控制电磁阀动作进行水平方向吹风，使纸张排出；

光电编码器，连接于PLC控制器的输入点，通过产生与位移增量等值的脉冲信号来判断纸张位置状态，用于实现控制功能与纸张相匹配；

光电传感器，连接于PLC控制器的输入点，用于检测纸张的状态；

中间继电器，连接于PLC控制器的输出点，用于隔离PLC控制器与电磁阀，避免电磁阀短路烧毁PLC控制器的输出点；

电磁阀，连接中间继电器，用于控制气缸的动作；

交流接触器，连接PLC控制器，用于远程控制并为变频器提供三相电源；

变频器，用于控制收纸装置的电机，通过与PLC控制器通信进行运行速度的调节、匹配；

人机交互界面，与PLC控制器通讯连接，用于参数设置、数据监控；

开关电源，用于为PLC控制器、光电传感器、光电编码器提供24V直流电源；

输送电机，电连接变频器，用于纸张输送；

升降电机，电连接交流接触器，用于收纸装置的升降；

人机交互界面为触摸屏，通过RS232与PLC控制器通讯连接。

2.一种利用权利要求1所述的系统进行纸张收集的PLC控制方法，其特征在于，该方法包括：

S1，对PLC控制器上电初始化；

S2，所述PLC控制器实时将匹配速度传给变频器，保持纸张平稳输送；

S3，在设备正常运行后，PLC控制器通过判断编码器采集的脉冲数是否大于纸张长度来判断是否分断正常；

当判断为分断正常时，继续执行S4；当判断为分断不正常时，控制电磁阀动作放倒挡纸板，并在纸张进入收纸台板范围后，控制电磁阀动作进行水平方向吹风，使纸张排出；

S4，分断正常的纸张进入收纸台板范围，控制电磁阀动作进行水平方向吹风；

S5，PLC控制器通过读取编码器采集的脉冲数控制气缸带动点轮在判断为分断正常的纸张尾部点击，减缓纸张速度；

S6，距分断正常的纸张尾部一定距离处开始控制垂直方向吹风动作；

S7，检测到纸张收集到达预定位置后，复位挡纸板。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在执行S1之后，通过PLC控制器判断是否有故障报警，当有故障报警时按照提示排除相应故障，如果没有故障报警等待操作请求。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

S8，采集收纸数，当达到预设纸张收集阈值时，进行齐纸板动作；其中，预设纸张收集阈值通过人机交互界面设定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

S9，采集收纸纸跺高度，当达到预设高度时，收纸台板自动下降。

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