摘要：LM系列PLC在高速卷釘機中的應用。

　　關鍵詞：機械設備；卷釘機；PLC

　　1 引言

　　近年來，隨著卷釘的生產、銷售和出口的大幅度增長，特別是熱鍍鋅釘的市場需求日益強勁，很多廠家在不斷地擴大產量，以適應市場日益擴大的需求。高速卷釘機大大提高了卷釘生產的效率，滿足卷釘的生產的需求。本文介紹基于和利時公司LM系列PLC在高速卷釘機中的應用實例。

　　2 系統設計

　　卷釘機是自動化的焊接設備。首先將散鐵釘置于上方的振動盤中，由振動盤將散釘按順序排列后經下料軌道進入焊接盤與兩條鍍銅絲焊接成線排釘，然后經自動浸油防銹、烘干及計數機構自動卷成盤裝（平頂型及塔型），依設定的每卷支數自動剪斷，由操作人員將成品用橡皮圈固定后即可包裝入箱。設備如圖1所示：

圖1  設備概圖

　　系統由PLC對接近開關、光電開關等進行數據采集，然后根據控制工藝要求，按照預先編制的程序對變頻器、焊接電源、氣動閥等設備進行控制，實現卷釘機的自動控制。觸摸屏上可以進行參數設置、狀態顯示。系統結構圖如圖2所示：

圖2  系統結構圖

　　表1 系統I/O分配表

　　該系統有9路DC24V開關量輸出、14路DC24V的開關量輸入，本系統配置1個CPU模塊LM3106。

　　CPU模塊：LM3106，本體集成14 DI / 10 晶體管DO，另外，通過RS-232通訊口與觸摸屏進行通訊。

　　觸摸屏：本系統選用的HMI為Eview的MT506觸摸屏，MT500系列觸摸屏是專門面向PLC應用的,其功能強大,使用方便,非常適合現代工業越來越龐大的工作量及功能的需求。

　　3 工藝流程控制

　　高速卷釘機通過震動盤上的震動電機和吹氣閥把散釘整理到軌道上；當軌道滿釘時候，震動電機和吹氣閥停止工作，當軌道沒滿釘時，震動電機和吹氣閥重新開始工作。釘子進入軌道后，隨著主電機運行，釘盤把軌道上的釘子吸到焊盤，采集到焊接信號后，PLC立即輸出焊接指令，完成焊接。焊接完成后的排釘先通過防銹液，然后到達推卷軸，完成N枚/卷的計數，完成成品。如果在運行過程中軌道出現缺釘或者焊盤出現缺釘，立即停止設備，并輸出保健燈，觸摸屏顯示故障原因。PLC控制流程圖如圖3所示。

　　設備按下“啟動”按鈕后設備正常運行；按下停止按鈕停止所有設備，當故障出現時，設備立即停止運行，并在觸摸屏上顯示故障原因。

　　系統主要由下面幾部分組成：

　　送料部分：包括震動盤和送釘軌道，完成焊接時釘子的共給。

　　焊接部分：系統的核心部分，完成散釘到排釘的過程。

　　成品部分：主要是產品的計數、包裝。

　　故障報警處理：實時采集各故障信號

　　顯示部分：觸摸屏顯示速度、故障、運行等信息，并完成各環節的參數設定。

 圖3  控制流程圖

　　運行監控部分：

　　計數器是顯示卷釘的焊接數量，當焊接數量到達設定數量后，進行剪切，并圈數加1；運行速度為當前焊接的實時速度；另外是一些操作按鈕，包括：啟動、停止、剪切、加熱。畫面如圖4所示：

圖4  運行監控畫面

　　參數設置部分：

　　參數設置包括焊接時間設置、剪切個數設定、剪切延時設定、剪切計時設定、推卷延時設定、推卷計時設定等，畫面如圖5所示：

圖5  參數設置畫面

　　故障顯示部分：

　　包括變頻器故障顯示、冷卻水故障顯示、可控硅故障顯示、缺釘顯示等。畫面如圖6所示：

圖6  故障顯示畫面

　　4 PLC控制系統的優點

　　高速卷釘機設備選用和利時公司的小型一體化PLC，較大程度地提高了系統的可靠性，更好地滿足了用戶的需求。本系統有以下優點：

　　可靠性高

　　本系統的控制核心是和利時公司LM系列PLC，能夠在惡劣的環境中長期、可靠、無故障地運行，接線簡單，維護方便，隔離性好，抗腐蝕能力強，能夠適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障時間間隔（MTBF）大于15年。

　　功能強大

　　和利時公司LM系列PLC的編程語言遵從IEC61131-3標準，易學、易懂、易用，并支持多種編程語言：梯形圖（LD）、指令表（IL）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）、結構化文本（ST）、連續功能圖（CFC），支持多達283條基本指令。HOLLIAS LEC G3系列PLC采用最新技術的高速處理芯片，可實現復雜控制的高速處理，采用閃存來存儲用戶程序，保證保護用戶程序不被擦掉。

　　5 結束語

　　以PLC為控制核心的高速卷釘機，利用PLC的高速運算處理功能，實現對釘子焊接、排釘的計數，完成卷釘的生產。不僅提高了系統的抗干擾能力，提高加工速度，并且顯示屏操作簡單、直觀，有效的避免了誤操作的發生，經濟效益和社會效益十分可觀。

　　參 考 文 獻

　　[1] 《LM系列PLC硬件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

　　[2] 《LM系列PLC軟件手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006

　　[3] 《LM系列PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2006