西门子6ES7231-7PB22-0XA8千万库存
旧式制砖机通常采用继电器式的自动控制柜,存在结构复杂、体积大、故障率高、通用性差且控制精度不高等问题,制砖机控制系统仍为人工操作，严重影响了制砖的生产效率和产品质量。根据生产实际的需要,介绍了一种采用光洋PLC改造的制砖控制系统，可实现送板、加料、布料、成型、脱模至出砖的全过程自动化。
1 工作流程及控制要求
1．1工艺流程
砖坯成型经过石子、砂和水泥混合和搅拌，注入模腔，挤压成型，后出模等一系列工艺生产过程。具体流程如下：料车处于后位，模箱下降至下位加料并进行振动和耙料直到模箱加满料停止振动，料车退回；加料结束上压头压下，将模箱中的料在振动的压实成型；脱模，链条带动送板和成型砖下降至底部，再将送板和成型砖一起推出，完成制砖工作。
1.2系统构成
本制砖系统由以下三大部分构成：
（1）砖机系统由机架、料斗、料车、模箱、压头、机械手等构成。系统机械部分由电机驱动，动作迅速、平稳，在生产时压力稳定，成品密度均匀。
（2）传动系统由6个电机和1个电磁铁构成。
（3）电气控制系统采用PLC系统。设置了手动/自动按钮，手动按钮主要是在系统或软件调试时使用，一般生产中，采用自动模式。并为各个按钮设置了指示灯，以便系统运作不正常时，容易查错。
2 电气控制系统的实现
2.1PLC机型的选择
根据控制要求和控制功能的分析,本系统采用光洋SH32PLC和TP460L来实现自动控制。
全部动作都由PLC进行联锁控制，运行稳定可靠。各个执行部件的行程都由接近开关检测，送到PLC中进行处理、控制，定位准确。采用TP460L触摸屏，友好的人机界面给用户提供系统运行的全部信息，并支持人工干预、故障报警、数据记录等，用户可以方便地对系统运行状态进行监视、设定及修改参数。系统还提供完善的保护功能，以及紧急情况快速停机等功能，大限度地保护人员及设备安全。
2．2电气原理图
电气原理图如图1所示。
．3 I/O分配表，PLC接线图
砖机PLC控制系统I/O分地址配见表1。
PLC控制系统的外部接线图如图2所示。
2．4自动工作流程框图及程序设计
砖机PLC控制系统的自动程序流程图如图3所示。程序设计采用级式程序语言，它是由光洋电子独立开发的，适合PLC控制的程序语言。
3 工作过程分析
在触摸屏上把加料时间、空耙加料时间、延迟放下压头时间、脱模延时时间、余震时间、出快运行时间设置好。各种时间参数可以根据材料的不同（主要是混泥土的干湿程度）做适当的调整。各个参数可以在系统运行的时候根据工况修改。
手动将砖机系统调到待机状态（料车在后位上、压头在上位、模箱在下位），这时可将功能选择开关SA扭到自动状态。按下料车加料按钮激活全自动系统。系统进入自动运行后面板上的所有按钮失效。工人有误操作也不会影响系统，导致砖机误动作，避免了砖机损伤和不必要的损失。
自动过程被激活后料车将前进到料车前行程开关位（SL1）后停止。耙料电机和模箱振动电机得电运行。模箱振动可让原料充分填满模箱，耙料电机工作使模箱的每个砖模里加的料能均匀，等待加料时间结束后料车自动退回，将多余的原料带回。当料车到达后行程开关位（SL2）后会自动停车放下压头的电磁铁，延时得电时间到，得电使压头脱扣自由掉下；压头振动电机、模箱振动电机、台振电机得电工作；原材料在强震中成型。当压头压到成型左右行程开关位（SQ1、SQ2）时，各个振动电机将失电停机。这时系统进入延时脱模时间。延时到，脱模电机将得电工作提起模箱和压头，送板电机得电工作将新的模板送到工作台，也将成型的砖块抵到出块链条上后失电停机。送板到位后出块电机得电工作将成品送至叉车上。在这个过程中脱模电机一直在工作，在送板到位后几秒时间模箱将回到工作台而压头留在了压头上位。模箱到达下行程开关位（SL3）后自动停车，这时模箱振动电机会得电工作（时间由模箱余震时间控制），经过一段时间后停机，作用是防止余下的沙石让模箱在工作台上没有放平。料车自动加料进入下一个循环。
2 控制系统设计
2.1 流程图及控制系统状态分析
系统的初始状态为：气缸Z松开、握紧到位SZ传感器为0；气缸Y上极限，上升到位传感器SY+为1；气缸X1右极限，A线右行到位传感器SX1+为1；气缸X2左极限，B线左行到位传感器SX2-为1。
根据系统工作原理，设计出系统流程图（见图3）。经系统识别传感器判断，分别从A线与B线分析自动分选装置的控制流程：
若是A线工件则系统对应的电磁阀工作时序为：YVY失电（下降到位传感器SY-为1）、YVZ得电（握紧到位SZ传感器为1，分选装置有物传感器SW为1）、YVY得电（上升到位传感器SY+为1）、YVX1得电（A线左行到位传感器SX1-为1）、YVY失电（下降到位传感器SY-为1）、YVZ失电（握紧到位SZ传感器为0）、YVY得电（上升到位传感器SY+为1，分选装置有物传感器SY为0）、YVX1失电（A线右行到位传感器SX1+为1）回到原位。
若是B工件则系统的对应的电磁阀工作时序为：YVY失电（下降到位传感器SY-为1）、YVZ得电（握紧到位SZ传感器为1，机械手有物传感器SW为1）、YVY得电（上升到位传感器SY+为1）、YVX2得电（B线右行到位传感器SX1+为1）、YVY失电（下降到位传感器SY-为1）、YVZ失电（握紧到位SZ传感器为0）、YVY得电（上升到位传感器SY+为1，机械手有物传感器SW为0）、YVX2失电（B线左行到位传感器SX2-为1）回到原位。
2.2 PLC设计
本系统核心是采用西门子S7-200系列的CPU224的PLC为中央处理单元，输入点有14个点，输出点有10个点。各点的分布情况见图4。输入点分别有信号采集与模式选择2种方式，工件识别传感器通过数据通信口RS-485口与PLC相连，由急停按钮（I0.0）、信号判断采集（I0.1）、位置采集（I0.2~I1.1）、气路保护（I1.5）4部分组成。模式选择分别由自动、手动、停止3部分组成，另增设手动状态下的点动步进开关，作调试或检修过程的步进。
以A线生产线来说明分选的控制过程（见图5）：1，下降；2，握紧；3，上升；4，左移；5，下降；6，松开；7，上升；8，右移。下降时的限位状态为：SZ为0、SW为0、SX1+为1、SX1-为0、SY+从1到0、SY-从0到1。以此类推，可以分析出各个状态的行程状态。通过各个状态的行程对A线工作过程的3个二位五通电磁阀进行过程控制，根据工作原理得出图6的电磁阀得电时序图。经过状态逻辑计算，设计出PLC梯形图（略）。
2.3、HMI的设计
MT500 系列触摸屏专门为工业环境设计，它的适用温度范围(0～45°C)和PLC的使用范围是一样的。打开Easy-Manager，选择Easy-Builder，在菜单“编辑”中选择“系统参数”项,在对话框中，PLC类型选择SIEMENS的S7-200，人机类型选择MT510T（640×640），完成参数的设定。
通过对自动生产线上2种工件进行自动分选，对自动分选装置动作过程进行分析，按实际工况要求，设计出自动控制系统。阐述系统中各软硬件的配置，及系统中顺序控制智能化创新设计和解决的关键问题。
关键词： PLC；自动分选装置；生产线；气动
引言
随着工业自动化的发展，PLC与自动生产线在工业生产中应用越来越广泛，尤其是PLC具有强大的算术运算、定时、计数、逻辑控制、顺序控制、存储等功能。自动生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。自动生产线的工件传送系统一般包括上下料装置、传送装置、组合加工和储料装置。在特定情况下需要采用执行机构完成不同工件的传送。主要描述自动生产线中的一个环节，通过自动分选装置分别将不同的工件输送到不同的生产线上。PLC与气动装置在自动分选与卸物的应用，可以借鉴为各种气动与控制系统设计的应用范例，作为液压与气动、自动化设计等课程的工程项目训练与教学的平台。
1自动分选装置设计
1.1分选装置工作状态分析
自动生产线上有不同工件，根据系统设计的要求，会分选进入相关的生产线。扬州电力设备修造厂的设备主生产线上有很多工件，按照不同的装配要求分配到A生产线与B生产线，通过工件识别传感器识别A线工件与B线工件，再由自动分选装置的气动技术移位到相应的生产线上。自动分选装置示意图如图1所示。
若工件A：下降气缸Y降落、机械手通过握紧气缸Z握紧、提升气缸Y提升、气缸X1左行、下降气缸Y降落、握紧气缸Z松开，使工件放在归定的A生产线上，提升气缸Y提升、气缸X1右行原位、待下个工作的识别判断。
若工件B：下降气缸Y降落、机械手通过握紧气缸Z握紧、提升气缸Y提升、气缸X2右行、下降气缸Y降落、握紧气缸Z松开，使工件放在归定的B生产线上，提升气缸Y提升、气缸X2左行到原位、待下个工作的识别判断。
1.2 气动回路的设计
自动分选装置的气动控制回路（见图2）是由2个握紧气缸Z（根据需要，有时5个）、一个提升气缸Y、一个A线气缸X1、一个B线气缸X2、一个工件识别传感器SP、组成，有握紧到位传感器SZ，分选装置有物传感器SW，上升到位传感器SY+，下降到位传器SY-，A线气缸左行到位传感器SX1-，A线气缸右行到位传感器SX1+，B线气缸左行到位传感器SX2-，B线气缸右行到位传感器SX2-，握紧松开二位五通电磁阀YVZ，上升下降二位五通电磁阀YVY，A线二位五通电磁阀YVX1，B线二位五通电磁阀YVX2，气缸的动作状态及电磁阀的状态见表1。
表1 电磁阀、气缸状态表