北京和利时智能技术有限公司

    1 引言

    近年来由于PLC技术迅速发展，在吸塑机上的应用日益普遍，自动高速吸塑机应用于将各类胶片吸塑成不同形状胶罩。如：玩具、五金、食品、电子、医药，以透明胶片覆封在纸板上，形成封闭包装。本文介绍基于和利时公司LM系列PLC在自动高速吸塑机中的应用实例。

    2 系统设计

    自动高速吸塑机由控制系统、机械装置、发热系统组成。其中发热系统包括发热砖和可控硅调温系统组成；机械装置包括设备的气动装置和传动装置组成；控制部分采用了可编程控制器、旋转编码器、行程开关、变频器、触摸屏等技术。设备概图如图1所示：

               

                                      图1  设备概图

    自动高速吸塑机以前采用旋转编码器配套计米器进行定位控制。这样系统操作起来不方便，实现起来精度低，维护起来成本高。而且由于计米器的可靠性和抗干扰能力较差，在现场恶劣的环境下，该控制系统经常出现故障。我们对运行环境进行了现场考察和反复研究，在可靠性、稳定性、方便性等方面做了大量工作，采用先进、实用、可靠的PLC做控制，提出了基于和利时公司LM系列PLC的方案。

    系统首先由PLC获得用户的参数设置、限位开关的状态，然后根据控制工艺要求，按照用户操作对设备进行控制，实现吸塑机自动控制。系统结构图如图2所示：

                        

                                        图2  系统结构图

    表1 系统I/O分配表

                      

    本系统配置1个CPU模块LM3107和1个16路继电器输出模块LM3223。

    CPU模块：LM3107，本体集成14 DI/10 继电器DO，其输出有3个公共端，其中AC220V 输出占用2个公共端，DC24V的输出占用1个公共端，另外，还可以通过RS-232通讯口与触摸屏进行通讯

    开关量输入模块：LM3223，16路继电器输出，输出电压为AC220V。

    3 工艺流程控制

    自动高速吸塑机通过发热系统对塑片进行加热，加热完成后通过传动装置精确把塑片拉到成型模上，成型完后进行冷却和切割。系统以热极限和加热时间作为拉片定位的条件，控制变频器和气动装置的启停以达到对塑片的定位成型。
用户设定好运行参数后，按下“自动启动”按钮后，流程如下：

    1) 系统首先判断加热时间和热行程开关两个条件。

    2) 条件都满足后进行拉片定位。

    3) 拉片完成后进行真空。

    4) 真空完成后进行冷风。

    5) 成型完成后自动切片。

    图3是PLC控制逻辑框图：

                        

                                    图3  控制逻辑框图

    自动高速吸塑机的参数设置在触摸屏中设置。

                     

                                      图4  触摸屏画面

    4 PLC控制系统的优点

    自动高速吸塑机选用和利时公司的小型一体化PLC取代了原系统中的继电器和计米器控制电路，较大程度地提高了系统的配置，增加了系统的灵活性，能够更好地满足用户的需求。本系统有以下优点。

    可靠性高

    本系统的控制核心是和利时公司LM系列PLC，能够在恶劣的环境中长期、可靠、无故障地运行，接线简单，维护方便，隔离性好，抗腐蚀能力强，能够适应较宽的温度变化范围，平均无故障时间间隔（MTBF）大于15年。

    功能强大

    和利时公司LM系列PLC的编程语言遵从IEC61131-3标准，易学、易懂、易用。除了具有传统的指令表、梯形图和功能块图等编程功能外，还具有结构化语言和顺序功能图等编程功能。和利时公司的PLC系统提供了多种应用功能模块，包括各种通讯功能模块、可以具体到年月日和时刻的多种定时器和超长时间继电器等，方便了各种功能的实现，有利于缩短开发周期和节省程序容量。

    5 结束语

    智能化塑料机械的发展，将会明显提高塑料机械的运行稳定性和可靠性，切实提高塑料机械高质量、高效率、低损耗的生产能力，并为实现无人车间、无人工厂提供坚实的技术基础。

    参 考 文 献

    [1] 《LM系列PLC硬件手册》，杭州和利时自动化有限公司，2006

    [2] 《LM系列PLC软件手册》，杭州和利时自动化有限公司，2006

    [3] 《LM系列PLC指令与功能块手册》，杭州和利时自动化有限公司，2006