全自動(dòng)高位碼垛機(jī)說明書.doc

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1、電氣控制系統(tǒng)1. 系統(tǒng)概述電氣控制系統(tǒng)控制并協(xié)調(diào)碼垛系統(tǒng)各單元的動(dòng)作，使碼垛機(jī)按照工藝流程來完成整個(gè)生產(chǎn)過程。工藝過程如下：包裝好的料袋經(jīng)過斜坡輸送機(jī)進(jìn)入壓平機(jī)和加速輸送機(jī)，對(duì)料袋進(jìn)行整平、加速，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)位（需要時(shí)）和編組操作，將豎袋2袋編為1組，橫袋3袋編為1組；編好組的料袋由推袋機(jī)推到分層機(jī)上，一層5個(gè)料袋在分層機(jī)上再次整形后，打開分層機(jī)放到升降機(jī)上的托盤上，升降機(jī)下降一層料袋的高度，即碼好一層；這樣碼完8層（或10層）即為一垛，碼好后升降機(jī)下降到最低位，再由垛盤輸送機(jī)將垛盤輸送到無動(dòng)力垛盤輸送機(jī)上，最后由叉車運(yùn)走。托盤的供給：叉車將空托盤（最多10個(gè)）放入托盤倉中，托盤倉能自動(dòng)地將托盤

2、放到托盤輸送機(jī)上，再由托盤輸送機(jī)送到升降機(jī)上。碼垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)原理框圖如圖1-1所示，包括中央處理單元PLCCPU及其I/0擴(kuò)展單元、檢測單元（光電開關(guān)、接近開關(guān)）、操作與顯示單元（觸摸屏、按鈕開關(guān)和指示燈）、控制元件（交流接觸器、變頻器和電磁閥）以及執(zhí)行部件（電機(jī)和氣缸）等幾個(gè)部分組成。操作與顯示單元作為設(shè)備操作的操作界面，接受來自操作人員的操作指令并指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；檢測元件檢測料袋、托盤、垛盤的位置狀態(tài)以及各單元的運(yùn)行狀態(tài)，PLC自動(dòng)循環(huán)掃描各輸入輸出點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)，并根據(jù)程序所確定的邏輯關(guān)系更新輸出點(diǎn)的狀態(tài)，通過通斷交流接觸器和換向電磁閥來控制電機(jī)的啟停和氣缸的動(dòng)作，從而完成碼垛全過

3、程的控制。輸出通道輸入通道中央處理單元 PLC（可編程序控制器）執(zhí)行部件檢測元件操作與顯示單元控制元件電源 圖1-1 電控系統(tǒng)原理框圖 2. 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及技術(shù)說明2.1 電源部分現(xiàn)場的主電源380VAC進(jìn)入控制柜后，首先經(jīng)過旋鈕開關(guān)和總斷路器。在不打開控制柜的情況下，可方便地通過控制柜門上的旋轉(zhuǎn)手柄完成接通和斷開主電源的操作。碼垛機(jī)的每一個(gè)電機(jī)均有一個(gè)單獨(dú)的斷路器對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。因此保證了每個(gè)電機(jī)得到最佳的保護(hù)，并且便于在發(fā)生故障的情況下查找故障點(diǎn)。本系統(tǒng)所采用的保護(hù)斷路器集成了多種保護(hù)功能，即短路、過載及斷相保護(hù)，因而省去了傳統(tǒng)的熱繼電器。根據(jù)工藝的要求，推袋機(jī)、分層機(jī)及升降機(jī)在動(dòng)作過程中

4、需要進(jìn)行調(diào)速，故采用變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)。對(duì)應(yīng)每一個(gè)變頻器也有一個(gè)單獨(dú)的保護(hù)斷路器，在變頻器發(fā)生過載和短路時(shí)切斷其源端電流。變頻器本身在電機(jī)發(fā)生過載等故障時(shí)，也可以進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)并停止其輸出。為了滿足系統(tǒng)的要求，轉(zhuǎn)位機(jī)的轉(zhuǎn)位部分在動(dòng)作過程中需要進(jìn)行位置控制，所以采用伺服驅(qū)動(dòng)器控制伺服電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)位夾板進(jìn)行轉(zhuǎn)位。為交流接觸器供電的220V電源由一個(gè)小型斷路器作保護(hù)。由于控制部分的電路對(duì)電源要求較高，故由一個(gè)隔離變壓器為PLC、直流穩(wěn)壓電源等提供交流220V電源，其源端和副端均有小型斷路器保護(hù)。碼垛機(jī)上所有控制元件及主令電器的工作電源均為直流24V，因而提高了設(shè)備運(yùn)行及人員操作的安全性。直流穩(wěn)壓電

5、源的交流端和直流端分別有相應(yīng)的保護(hù)。鑰匙開關(guān)、急停按鈕、控制繼電器及強(qiáng)制停狀態(tài)指示燈構(gòu)成了急?；芈?，用來切斷PLC輸出通道的控制電源，包括交流接觸器控制線圈的電源和電磁閥的控制電源。動(dòng)力回路及控制器電源詳見電氣原理圖。2.2可編程序控制器（PLC）選用德國西門子公司S7-300系列PLC。該產(chǎn)品的CPU具有極快的I/O處理速度，能夠滿足現(xiàn)代生產(chǎn)線對(duì)速度的越來越高要求。由于內(nèi)置一個(gè)MPI端口，通過適配器可以和可編程終端或觸摸屏相連。該P(yáng)LC提供了豐富的指令系統(tǒng)，使用起來非常方便，并且比傳統(tǒng)PLC的功能更強(qiáng)大。由于是模塊化的PLC、擴(kuò)展起來非常方便。本碼垛系統(tǒng)采用16點(diǎn)/公共端的24V直流輸入模塊

6、，16點(diǎn)/公共端的繼電器輸出模塊。輸入所占通道地址從左到右為I0.0-I1.7，I4.0-5.7，I8.0-I9.7,I12.0-I13.7；輸出所占通道地址從左到右為Q16.0-Q17.7,Q20.0-Q21.7,Q24.0-Q25.7,Q28.0-Q29.7，輸入、輸出位號(hào)定義詳見電氣原理圖。2.3變頻調(diào)速器本碼垛機(jī)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)選用三個(gè)日本富士公司的變頻調(diào)速器，分別用于推袋機(jī)、分層機(jī)和升降機(jī)。變頻器的工作方式、工作頻率（多級(jí)）、加速時(shí)間等參數(shù)可通過鍵盤面板設(shè)置?？刂贫俗覨WD和REV分別控制電機(jī)的正向運(yùn)轉(zhuǎn)和反向運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)均為OFF時(shí)，變頻器停止輸出；X5（X9）為自由旋轉(zhuǎn)端子；X1、X2、

7、為多級(jí)速度控制端。由于推袋機(jī)、分層機(jī)和升降機(jī)在碼垛過程中需要正、反向運(yùn)行，且為了使垛形整齊和提高碼垛速度需要兩級(jí)調(diào)速，故使用了變頻器。通過FWD和REV端子控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；通過X1和X2端進(jìn)行速度控制：當(dāng)X1=ON，X2=OFF時(shí)變頻器以頻率1輸出；點(diǎn)X1=OFF，X2=ON時(shí)變頻器以頻率2輸出；當(dāng)X1=ON，X2=ON時(shí)變頻器以頻率3輸出。對(duì)本碼垛機(jī)，應(yīng)將頻率1設(shè)定為自動(dòng)運(yùn)行的高速頻率，頻率3設(shè)定為自動(dòng)運(yùn)行的低速頻率，頻率2設(shè)定為手動(dòng)運(yùn)行頻率，這些數(shù)值的設(shè)定和修改須首先通過“PRG”鍵進(jìn)入編程狀態(tài)。變頻調(diào)速器的詳細(xì)操作參見其說明書。2.4伺服驅(qū)動(dòng)器本系統(tǒng)采用德國STOBER公司的MDS50

8、00系列伺服驅(qū)動(dòng)器SEA5000，用于轉(zhuǎn)位伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。伺服驅(qū)動(dòng)器的I/O信號(hào)通過X101與PLC相連。系統(tǒng)中使用的伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)有三個(gè)，分別是：1、BA1-伺服驅(qū)動(dòng)器準(zhǔn)備好信號(hào)（初始化結(jié)束，允許進(jìn)行位操作）；2、BA2伺服完成信號(hào)（伺服電機(jī)每一個(gè)位移結(jié)束時(shí)此信號(hào)輸出為ON）；3、RELAY1伺服報(bào)警信號(hào)。PLC向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的信號(hào)共有五個(gè)，分別是；1、BE1位移控制編碼輸入端1；2、BE2位移控制編碼輸入端2；3、BE3參考點(diǎn)信號(hào)（REF）輸入端；4、BE4位移運(yùn)行控制信號(hào)（POSTION-START）；5、ENABLE數(shù)字量信號(hào)輸入端（BE1BE4）使能端（X1）。伺服驅(qū)動(dòng)器的控

9、制模式、位置回路增益、位置控制的方向、長度、速度以及電子齒輪等參數(shù)分別在計(jì)算機(jī)軟件中設(shè)定。伺服驅(qū)動(dòng)器的詳細(xì)情況請(qǐng)參考說明書。2.5 其他為確保電控系統(tǒng)的可靠性和工作壽命，幾乎所有的電器元件和電控柜外的操作箱（包括接線端子、按鈕開關(guān)和指示燈）、接線箱（包括接線端子）、按鈕盒、傳感器（開關(guān)）、電磁閥等，電控柜內(nèi)的斷路器、交流接觸器、中間繼電器等均采用具有國際聲譽(yù)的德國、法國、等國家著名品牌的產(chǎn)品。 本系統(tǒng)所使用的通用控制元件主要有兩種：交流接觸器和電磁換向閥。其控制線圈與PLC輸出點(diǎn)控制的中間繼電器相連。交流接觸器簡稱接觸器，當(dāng)其控制線圈得電，則接觸器的觸點(diǎn)將接通，為電機(jī)供電。電磁換向閥簡稱電磁閥

10、，用來切換氣缸缸桿的伸出與縮回狀態(tài)，進(jìn)而帶動(dòng)相應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)作，完成相應(yīng)的操作。請(qǐng)注意，在碼垛機(jī)處于停止時(shí)，氣缸缸桿的伸出與縮回狀態(tài)不盡相同，但電閥一般均為失電狀態(tài)。3. 碼垛機(jī)的工和原理及控制過程壓平機(jī)又啟動(dòng)否為方便敘述，下面將分成四個(gè)部分加以說明，控制回路電路圖詳見電氣原理圖。3.1 斜坡輸送、壓平加速、轉(zhuǎn)位編組部分開始：啟動(dòng)運(yùn)行YY斜坡輸送機(jī)停止N壓平機(jī)停否N斜坡輸送機(jī)啟動(dòng)N圖1-2 斜坡輸送機(jī)控制過程框圖斜坡輸送機(jī)完成料袋的輸送，進(jìn)入到高架碼垛。在碼垛機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，只要壓平機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，斜坡輸送機(jī)就運(yùn)轉(zhuǎn)；若壓平機(jī)停止，則斜坡輸送機(jī)也跟著停止，待壓平機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，斜坡輸送機(jī)也重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)。斜坡輸送

11、機(jī)控制過程框圖如圖1-2所示。在斜坡輸送機(jī)上有一個(gè)“急停”按鈕，在碼垛機(jī)運(yùn)行時(shí)，按下此按鈕，則整個(gè)碼垛機(jī)停止運(yùn)行。壓平部分包括上、下壓平輸送機(jī)和加速輸送機(jī)二個(gè)單元，在碼垛過程中完成壓袋、加速功能。在壓平輸送機(jī)和加速輸送機(jī)的出口各有一個(gè)光電開關(guān)，用來實(shí)現(xiàn)連鎖控制，即當(dāng)轉(zhuǎn)位機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)位過程中時(shí)，如果料袋已到達(dá)加速輸送機(jī)出口，則加速輸送機(jī)停止運(yùn)行；若此時(shí)下一個(gè)料袋到達(dá)壓平輸送機(jī)出口，則壓平輸送機(jī)也停止運(yùn)行。延時(shí)5秒后，若壓平輸送機(jī)仍未運(yùn)行，則斜坡輸送機(jī)也停止運(yùn)行。只有當(dāng)加速輸送機(jī)運(yùn)行后，壓平輸送機(jī)和斜坡輸送機(jī)才隨之啟動(dòng)運(yùn)行。壓平輸送機(jī)控制過程框圖如圖1-3所示，加速輸送機(jī)控制過程框圖如圖1-4所示。轉(zhuǎn)

12、位編組部分包括轉(zhuǎn)位機(jī)和編組機(jī)兩個(gè)單元 。轉(zhuǎn)位機(jī)包括輸送機(jī)和上轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)兩部分，開始：啟動(dòng)運(yùn)行壓平輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開始：啟動(dòng)運(yùn)行Y堵袋否加速輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)NN加速輸送有袋否N壓平輸送機(jī)有袋YYN加速輸送機(jī)有袋且停Y轉(zhuǎn)位機(jī)運(yùn)行嗎Y壓平輸送機(jī)停止N加速輸送機(jī)停圖1-3 壓平輸送機(jī)控制過程框圖圖1-4 加速輸送機(jī)控制過程框圖可對(duì)料袋進(jìn)行90和180的轉(zhuǎn)位。在進(jìn)行90和180的轉(zhuǎn)位時(shí)，夾袋氣缸將閉合，夾住料袋，同時(shí)，輸送機(jī)停止；在轉(zhuǎn)位機(jī)中間有一個(gè)光電開關(guān)，當(dāng)需要轉(zhuǎn)位的料袋中間對(duì)準(zhǔn)該光電時(shí)，夾袋氣缸閉合，夾住料袋，PLC控制轉(zhuǎn)位伺服電機(jī)，并帶動(dòng)夾袋氣缸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)90和180，其目的是為了滿足2/3和3/2編組的要求，

13、并使袋口全部朝向垛里。當(dāng)轉(zhuǎn)位電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)到位時(shí)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器給PLC一個(gè)定位信號(hào)，夾袋氣缸打開，輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，輸送給過渡輸送機(jī)。此外，當(dāng)編組機(jī)編組滿(2或3袋)時(shí)，若下一個(gè)料袋到達(dá)過渡輸送機(jī)，則料袋頭部將在編組傳送1光電開關(guān)處停止。只有當(dāng)推袋機(jī)將編組機(jī)上的一組料袋(2或3袋)推出編組機(jī)時(shí)，過渡輸送機(jī)才重新開始運(yùn)行。轉(zhuǎn)位輸送機(jī)的控制過程框圖如圖1-5所示。開始：啟動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)位輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)N料袋到轉(zhuǎn)位否YN需轉(zhuǎn)位或袋編組滿嗎Y輸送機(jī)停止NN需正轉(zhuǎn)嗎YN編組機(jī)無袋嗎Y夾袋氣缸打開圖1-5 轉(zhuǎn)位輸送機(jī)控制過程框圖N需到位否Y夾袋氣缸關(guān)閉需轉(zhuǎn)90嗎伺服正轉(zhuǎn)180伺服反轉(zhuǎn)90伺服正轉(zhuǎn)90 圖1-6 編組方式

14、編組機(jī)用于實(shí)現(xiàn)料袋的編組，編組方式如圖1-6所示，豎袋時(shí)二袋為一組；橫袋時(shí)三袋為一組。編組機(jī)上有三個(gè)光電開關(guān)：在編組機(jī)的入口有兩個(gè)，用于控制編組機(jī)的啟停；啟停時(shí)間如下：當(dāng)料袋一到編組機(jī)的入口，擋住靠外邊的光電開關(guān)(由OFF變?yōu)镹O)，PLC就啟動(dòng)編組機(jī)；等編組機(jī)靠外邊的光電開關(guān)（由ON變?yōu)镺FF)后，編組機(jī)就停止；如果是每一組的最后一個(gè)料袋，則料袋必須超過向前推袋時(shí)的側(cè)擋板，即與此檔板對(duì)齊的另外一個(gè)光電開關(guān)由ON變?yōu)镺FF后，編組機(jī)才停止。當(dāng)編組完成，編組機(jī)中的料袋已滿(2或3袋)時(shí)，編組機(jī)傳送到位檔板后的光電開關(guān)為ON，此時(shí)推袋機(jī)可以推袋。編組機(jī)的控制過程框圖如圖1-7所示。開始：啟動(dòng)運(yùn)行N

15、料袋到編組機(jī)入口否Y編組機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)NY是第2/5/8/10袋嗎NN料袋過推袋側(cè)檔板否料袋全進(jìn)入編組機(jī)否YY 編組機(jī)停止圖1-7 編組機(jī)控制過程框圖3.2 推袋、壓袋、側(cè)邊整形部分推袋機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且利用變頻調(diào)速器控制推袋電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和加速度。推袋機(jī)的啟停由PLC通過控制變頻器啟動(dòng)端(FWD或REV)來控制，推袋機(jī)停止時(shí)，推袋變頻器外部制動(dòng)電阻接通制動(dòng)?？刂仆拼鼨C(jī)運(yùn)行的檢測輸入元件為八個(gè)接近開關(guān)，即推板開、推板關(guān)、推袋后位、推袋后位減速、推袋中位、推袋中位減速、推袋前位和推袋前位減速八個(gè)接近開關(guān)。自動(dòng)時(shí)，初始狀態(tài)下，推袋機(jī)處于推袋后位，推袋后位接近開關(guān)為ON，推板為打開狀態(tài)，推板開接近開關(guān)為O

16、N。當(dāng)編組機(jī)中的料袋已滿時(shí)，控制推板關(guān)的氣缸電磁閥得電，關(guān)閉推板。推板關(guān)上(推板關(guān)接近開關(guān)為ON)。根據(jù)當(dāng)前的進(jìn)袋數(shù)為半層或一層，推袋機(jī)分別將料袋推到中位或前位。啟動(dòng)時(shí)調(diào)整運(yùn)行，PLC控制變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=OFF，選擇速度1。若為半層，當(dāng)推袋機(jī)至推袋中位減速位置時(shí)，推袋中位減速接近開關(guān)為ON，此時(shí)PLC控制變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=ON，選擇速度3，使推袋機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至推袋中位時(shí)，推袋中位接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻器的X4(X8)端口為ON，其它控制端均為OFF，推袋機(jī)停止。若滿一層，當(dāng)推袋機(jī)至推袋前位減速位置時(shí)，推袋前位減速接近開關(guān)為ON，此時(shí)PLC也控制

17、變頻器的速度選擇端X1=ON，X1=ON，選擇速度3，使推袋機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至推袋前位時(shí)，推袋前位接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻器的X4(X8)端為ON，其它控制端均為OFF，推袋機(jī)停止。半層或滿一層推袋到位后，推板氣缸電磁閥失電，打開推板(推板開接近開關(guān)為ON)。這時(shí)推袋機(jī)高速啟動(dòng)返回，PLC控制變頻器控制端的狀態(tài)為：FWD=OFF，REV=ON，X4=OFF，X1=ON，X2=OFF，選擇速度1。當(dāng)推袋機(jī)至推袋后位減速位置時(shí)，推袋后位減速接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=ON，選擇速度3，使推袋機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至推袋后位時(shí)，推袋后位接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻

18、器的X4端為ON，其它控制端均為OFF，推袋機(jī)停止。此后準(zhǔn)備下一次推袋。手動(dòng)時(shí)，無論是向前推袋還是返回，PLC控制變頻器X1端為OFF、X2端為ON，即選擇速度2。推袋機(jī)控制過程框圖如圖1-8所示。壓袋和側(cè)邊整形的目的是使編組后袋與袋之間比較緊湊，垛形外觀整齊。初始狀態(tài)，壓袋缸為提起狀態(tài)，壓袋上位接近開關(guān)為ON，側(cè)邊整形板為縮回狀態(tài)，當(dāng)推袋機(jī)把滿一層的料袋推到分層機(jī)上并打開推板后，控制側(cè)邊整形的氣缸電磁閥得電，側(cè)邊整形板伸出，當(dāng)分層機(jī)打開后，控制壓袋缸的氣缸電磁閥得電，壓袋缸壓下。壓袋缸隨升降機(jī)下降，下降延時(shí)，壓袋缸氣缸電磁閥失電，壓袋缸提起，同時(shí)側(cè)邊整形氣缸電磁閥失電，側(cè)邊整形板縮回。 開始

19、：啟動(dòng)運(yùn)行NY置推袋到中位標(biāo)志NYNYNYNYNY開推板，推袋機(jī)高速返回NY推袋機(jī)變?yōu)榈退?，繼續(xù)返回NY置推袋到前位標(biāo)志是第2或第8袋嗎編組機(jī)滿且停否N關(guān)推板、推袋機(jī)高速向前運(yùn)行分層機(jī)關(guān)且無袋嗎到中位減速位否關(guān)推板、推袋機(jī)高速向前運(yùn)行推袋機(jī)變?yōu)榈退?，繼續(xù)前進(jìn)到前位減速位否到推袋中位否推袋機(jī)變?yōu)榈退伲^續(xù)前進(jìn)清推袋到中位標(biāo)志到推袋前位否清推袋到中位標(biāo)志到后位減速位否圖1-8 推袋機(jī)控制過程框圖返回到后位否推袋機(jī)停止Y 開始：啟動(dòng)運(yùn)行YNNNYYYNNNN分層機(jī)停止開到減速位否分層機(jī)高速打開側(cè)邊整形時(shí)間到嗎關(guān)到位否分層機(jī)變?yōu)榈退?，繼續(xù)關(guān)閉關(guān)到減速位否分層機(jī)高速關(guān)閉壓袋缸回到上位否分層機(jī)停止開到位否

20、分層機(jī)變?yōu)榈退?，繼續(xù)打開Y3.3 分層機(jī)和升降機(jī)分層機(jī)滿且升降機(jī)在臨界位否Y分層機(jī)控制過程框圖如圖1-9所示。分層機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且利用變頻調(diào)速器控制分層電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和加速度。分層機(jī)的啟停由PLC通過控制變頻器啟動(dòng)端(FWD或REV)來控制，停止時(shí)變頻器外部制動(dòng)電阻接通。控制分層機(jī)運(yùn)行的檢測輸入元件為四個(gè)接近開關(guān)和兩個(gè)光電開關(guān)，即分層機(jī)開、分層機(jī)關(guān)、開減速和關(guān)減速接近開關(guān)以及分層機(jī)滿和升降機(jī)臨界光電開關(guān)。自動(dòng)時(shí)，初始狀態(tài)下，分層機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，分層機(jī)關(guān)接近開關(guān)為ON。當(dāng)推袋機(jī)將一層5個(gè)料袋推至分層機(jī)到位后，分層機(jī)滿光電開關(guān)為ON，PLC控制側(cè)邊整形板伸出整形，側(cè)邊整形保持，PLC檢測到升降

21、機(jī)在臨界位(升降機(jī)臨界光電開關(guān)為ON)后啟動(dòng)分層機(jī)高速打開，使變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=OFF，選擇速度1，壓袋缸向下壓袋。當(dāng)?shù)椒謱訖C(jī)開減速位置時(shí)，開減速接近開關(guān)為ON，此時(shí)PLC控制變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=ON，選擇速度3，使分層機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至分層機(jī)開位置時(shí)，分層機(jī)開接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻器的X4端為ON，其它控制端均為OFF，分層機(jī)停止。此時(shí)，升降機(jī)下降，到位后，側(cè)邊整形板和壓袋缸復(fù)位。分層機(jī)啟動(dòng)高速關(guān)閉，PLC控制變頻器控制端的狀態(tài)為：FWD=OFF，REV=ON，X4=OFF，X1=ON，X2=OFF，選擇速度1。當(dāng)至分層機(jī)關(guān)減速位置時(shí)，關(guān)減速接近開關(guān)

22、為ON，PLC控制變頻器的速度選擇端X1=ON，X2=ON，選擇速度3，使分層機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至分層機(jī)關(guān)位置時(shí)，分層機(jī)關(guān)接近開關(guān)為ON，PLC控制變頻器的X4端為ON，其它控制端均為OFF，分層機(jī)停止。此后準(zhǔn)備碼下一層。Y圖1-9 分層機(jī)控制過程框圖 手動(dòng)時(shí)，無論是打開還是關(guān)閉分層機(jī)，PLC均控制變頻器的X1端為OFF、X2端為ON，即速度2。 升降機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且利用變頻調(diào)速器控制升降電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度和加速度。升降機(jī)的啟停也由PLC通過控制變頻器啟動(dòng)端(FWD或REV)來控制，同時(shí)PLC控制交流接觸器的通斷使升降電機(jī)的制動(dòng)器得電或斷電；當(dāng)FWD或REV為ON時(shí)，接觸器閉合，電機(jī)制動(dòng)器得電松

23、開，升降機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)FWD和REV均為OFF時(shí)，接觸器斷開，電機(jī)制動(dòng)器失電 緊鎖，升降機(jī)停止。控制升降機(jī)運(yùn)行的檢測輸入元件為八個(gè)接近開關(guān)和二個(gè)光電開關(guān)，即分層機(jī)開、分層機(jī)關(guān)、升降機(jī)上限位1、升降機(jī)上限位2、升降機(jī)上升限速、升降機(jī)下限位1和升降機(jī)下限位2、升降機(jī)下降限速接近開關(guān)以及升降機(jī)臨界光電、托盤傳輸?shù)轿还怆婇_關(guān)。自動(dòng)時(shí)，在碼第一層料袋之前，升降機(jī)升到最高位置，此時(shí)上限位1接近開關(guān)和上限位2接近開關(guān)至少有一個(gè)為ON，并且升降機(jī)臨界光電開關(guān)為ON。每一次分層機(jī)打開(分層機(jī)開接近開關(guān)為ON)放下一層料袋，升降機(jī)和壓袋缸都開始下降，直到臨界光電為OFF后停止，壓袋缸收起，升降機(jī)上升至臨界光電開關(guān)ON

24、時(shí)停止，為在碼下一層料袋做準(zhǔn)備。當(dāng)已碼完八層料袋時(shí)，升降機(jī)不再低速上升，而是降到最低位，此時(shí)下限位接近開關(guān)1和下限位接近開關(guān)2至少有一個(gè)為ON，PLC控制升降機(jī)停止，啟動(dòng)托盤輸送機(jī)和垛盤輸送機(jī)，開始排垛，將滿垛盤送出碼垛機(jī)，同時(shí)將一個(gè)新的空托盤送到升降機(jī)上。當(dāng)空托盤傳到位后(此時(shí)托盤傳輸?shù)轿唤舆M(jìn)開關(guān)為ON)，PLC啟動(dòng)升降機(jī)高速上升，使變頻器控制端FWD=ON，REV=OFF，X8=OFF，X1=ON，X2=OFF，選擇速度1。當(dāng)至升降機(jī)上升限速位置時(shí)，升降機(jī)上升限速接近開關(guān)為ON，此時(shí)PLC控制變頻器速度選擇端X1=ON，X2=ON，選擇速度3，使升降機(jī)變?yōu)榈退龠\(yùn)行；至升降機(jī)最高位置時(shí)，升降

25、機(jī)上限位1接近開關(guān)和上限位2接近開關(guān)至少有一個(gè)為ON，并且升降機(jī)臨界光電開關(guān)為ON，升降機(jī)停止，開始下一個(gè)碼垛循環(huán)。手動(dòng)狀態(tài)下，無論升降機(jī)上升還是下降，PLC均控制變頻器的X1端為OFF、PL端為ON，即選擇速度2。升降機(jī)的控制過程框圖如圖1-10所示。3.4 托盤倉、托盤輸送及垛盤輸送部分托盤倉可以自動(dòng)地將空托盤放到托盤傳送位上。托盤輸送機(jī)將托盤傳送的空托盤送到碼垛位，將碼好垛的實(shí)托盤送到垛盤輸送機(jī)上。垛盤輸送機(jī)將實(shí)托盤繼續(xù)輸送到位，最后由叉車運(yùn)走。這部分的檢測輸入元件有四個(gè)光電開關(guān)和四個(gè)接近開關(guān)，即托盤不足、托盤傳送位、托盤等待位、托盤傳送到位（垛盤輸送1）光電開關(guān)，垛盤輸送2和垛盤輸送3

26、接近開關(guān)以及托盤倉底缸上位和托盤倉底缸中位接近開關(guān)。開始：啟動(dòng)運(yùn)行NY清碼垛八層完標(biāo)志為OFFOFFOFFYN升降機(jī)變?yōu)榈退?，繼續(xù)上升NYNY升降機(jī)低速下降YNNY升降機(jī)停止NY升降下低速上升N圖1-10 升降機(jī)控制過程框圖初始狀態(tài)：升降機(jī)停在下限位，碼垛八層完標(biāo)志為OFF托盤輸送到位否升降機(jī)高速上升N升到限速位否垛盤排出否到上限位否升降機(jī)停止YN升降機(jī)停止降到下位否分層機(jī)開到位否置碼垛八層完標(biāo)志為NO，升降機(jī)繼續(xù)下降是否碼垛八層臨界光電OFF否分層機(jī)關(guān)到位否升到臨界位否Y開始當(dāng)托盤倉中的托盤少于2個(gè)時(shí)(托盤不足光電開關(guān)為OFF)，或三個(gè)垛位都已有垛盤時(shí)(垛盤輸送2、3、4三個(gè)光電開關(guān)均為ON

27、)，聲光報(bào)警器HA發(fā)出“滿垛/托盤倉空”報(bào)警信號(hào)。當(dāng)托盤叉上還有托盤時(shí)，可直接將成垛的空托盤放入托盤倉中。否則，放入空托盤前，按上升按鈕，此時(shí)PLC控制托盤倉底大氣缸電磁閥得電，倉底大氣缸緩慢提升。若托盤傳送位上無空托盤(托盤傳送位光電開關(guān)為OFF)，則當(dāng)大氣缸升到較上位置(托盤倉底缸位置接近開關(guān)有下降沿信號(hào))時(shí)，托盤叉氣缸電磁閥得電，倉體兩側(cè)的可擺動(dòng)叉子打開；若托盤傳送位上有空托盤(托盤傳送位光電開關(guān)為ON)，則氣缸上升到中間位置(托盤倉底缸位置接近開關(guān)有上升沿信號(hào))時(shí)，托盤叉氣缸電磁閥得電，倉體兩側(cè)的可擺動(dòng)叉子打開。叉車將成垛的空托盤(最多10個(gè))升起到一定的高度后，放入長方形托盤倉中，由

28、大氣缸將托盤支撐住。再按下降按鈕，托盤倉底大氣缸電磁閥失電，大氣缸緩慢下降。當(dāng)大氣缸下降到中間位置時(shí)(托盤倉底缸位置接近開關(guān)有下降沿信號(hào))，托盤叉氣缸電磁閥失電，托盤叉在氣缸的作用下合上，插入倒數(shù)第二個(gè)托盤的托盤孔中，從而將其上的托盤支撐住。此時(shí)氣缸繼續(xù)下降到原始位置，并把最下面的托盤放置在托盤輸送機(jī)上(托盤傳送位)。自動(dòng)時(shí)，當(dāng)托盤傳送位的空托盤被送出托盤倉(托盤傳送位光電開關(guān)由ON變?yōu)镺FF)后，PLC延時(shí)幾秒就控制托盤倉底大氣缸和托盤叉氣缸按上述過程動(dòng)作，從而自動(dòng)地將一個(gè)空托盤放到托盤輸送機(jī)上。托盤倉的控制過程框圖如圖1-11所示，其中圖(A)為自動(dòng)控制過程，圖(B)為通過上升和下降按鈕向

29、托盤輸送機(jī)放托盤的控制過程。開始：啟動(dòng)運(yùn)行N按上升按鈕否Y托盤傳送位無盤且托盤輸送朵停否NYN托盤倉底缸上升托盤傳送位有盤否YN(B)圖1-11 托盤倉控制過程框圖YYNNYYN(A)合托盤叉，底缸繼續(xù)下降到最低位后停止降到中位否托盤倉底缸下降按下降鈕否開托盤叉，底缸繼續(xù)上升到最高位后停止升到上位否升到中位否YYYNN合托盤叉，底缸繼續(xù)下降到最低位后停止降到中位否開托盤叉，底缸下降升到上位否托盤倉底缸上升倉中還有托盤嗎 當(dāng)碼好一垛且垛盤已降到最低位置時(shí)，托盤定位擋鐵氣缸電磁閥得電，托盤定位擋鐵下降，啟動(dòng)托盤輸送機(jī)和垛盤輸送機(jī)，開始排垛。當(dāng)滿垛盤被送出碼垛位之后(托盤傳輸?shù)轿还怆婇_關(guān)變?yōu)镺FF)

30、，托盤定位擋鐵氣缸電磁閥失電，擋鐵升起 將后邊送來的空托盤擋住。當(dāng)空托盤傳輸?shù)轿?托盤傳送到位光電開關(guān)變?yōu)镺N)后，托盤輸送機(jī)停止；當(dāng)滿垛盤被送出碼垛機(jī)，并且，當(dāng)垛盤輸送機(jī)2和3均有垛盤時(shí)(垛盤輸送2和3光電開關(guān)均為ON)，新的滿垛盤被送到垛盤輸送機(jī)1上(垛盤輸送1光電開關(guān)變?yōu)镺N)，垛盤輸送機(jī)就停止；如果垛盤輸送機(jī)2和3上不是全有垛盤，則新的滿垛盤被送出垛盤輸送機(jī)1后(垛盤輸送1光電開關(guān)由ON變?yōu)镺FF)，垛盤輸送機(jī)才停止。當(dāng)一垛碼完后，PLC判斷垛盤輸送機(jī)和叉裝架上是否有空垛位，若無，則在碼垛位上等待，“滿垛/托盤倉空”報(bào)警器HA報(bào)警，直到垛盤輸送機(jī)上有空位，PLC啟動(dòng)托盤輸送機(jī)和垛盤輸送

31、機(jī)將垛盤排出。在托盤倉與升降機(jī)之間有一個(gè)托盤等待位，在升降機(jī)升起碼垛過程中，如果托盤等待位沒有空托盤(托盤等待位光電開關(guān)為OFF)，則托盤輸送機(jī)會(huì)自動(dòng)地將托盤傳送位的空托盤輸送到托盤等待位。托盤輸送機(jī)和垛盤輸送機(jī)的控制過程框圖如圖1-12所示。上述碼垛機(jī)的控制過程全部是由PLC按照梯形圖程序自動(dòng)完成的，梯形圖程序清單參見電子版。開始：啟動(dòng)運(yùn)行Y升降機(jī)在下限位否YN碼垛八層完標(biāo)志為ON嗎N托盤傳送位有盤且等待位無盤碼NN有空垛位否YY升降機(jī)上有盤否Y托盤定位檔鐵降下，托盤輸送機(jī)和垛盤輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)N托盤輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)NNN托盤傳送位有盤且等待位無盤碼垛盤排出否托盤到等待位否YYY托盤定位接鐵升起清碼垛八

32、層完標(biāo)志為OFF托盤輸送機(jī)停止托盤輸送機(jī)停止托盤輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)N托盤傳送到位否YN垛盤輸送機(jī)2和3均有實(shí)垛盤嗎托盤輸送機(jī)停止Y托盤輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)垛盤在輸送機(jī)1上到位否NN垛盤排過輸送機(jī)1否YY托盤輸送機(jī)停止托盤輸送機(jī)停止 圖1-12 托盤輸送機(jī)和垛盤輸送機(jī)控制過程框圖 4. 碼垛機(jī)的操作4.1 安全注意事項(xiàng)a 未接受崗前培訓(xùn)，不熟悉該設(shè)備性能及安全注意事項(xiàng)人員不得操作使用本高架碼垛機(jī)系統(tǒng)。b 操作人員必須嚴(yán)格遵守本操作手冊中所規(guī)定的各項(xiàng)操作程序及步驟。c 在斷開電源和關(guān)閉氣源之前不得進(jìn)行設(shè)備潤滑、機(jī)械高速或零部件的更換工作。d 設(shè)備的所有安全防護(hù)設(shè)施尚未就位前，不得操作運(yùn)行該設(shè)備。e 碼垛機(jī)正在運(yùn)

33、行時(shí)，禁止進(jìn)入或跨越設(shè)備運(yùn)行禁入?yún)^(qū)域，如升降機(jī)的大框架下、推袋機(jī)和分層機(jī)的大框架內(nèi)等。f 設(shè)備通電后，禁止任何物體進(jìn)入光電開關(guān)的工作范圍內(nèi)，禁止任何金屬物體靠近接近開關(guān)。g 禁止無關(guān)人員隨意修改控制柜內(nèi)接線、PLC程序、變頻器的設(shè)定參數(shù)。4.2 設(shè)備運(yùn)行的工作條件及環(huán)境a 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度：040b 設(shè)備運(yùn)行環(huán)境溫度：在40時(shí)不超過50%，在較低溫度不允許有較大的濕度。c 設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場照度：100Luxd 設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場保護(hù)接地電阻：10e 設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場信號(hào)接地電阻：44.3 碼垛機(jī)操作盤碼垛機(jī)操作如下圖所示，包括觸摸屏終端、狀態(tài)指示燈以及操作控制開關(guān)等幾個(gè)部分。下面分別予以說明。 A初始化界面

34、完成系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行之前，所須設(shè)定的重要運(yùn)行參數(shù)。B自動(dòng)運(yùn)行界面系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)操作時(shí)所須進(jìn)入的畫面。C手動(dòng)操作界面系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)所須進(jìn)入的畫面。D輸入/輸出監(jiān)控界面動(dòng)態(tài)監(jiān)控PLC輸入/輸出點(diǎn)E當(dāng)前故障查詢界面顯示當(dāng)前報(bào)警信息，系統(tǒng)發(fā)生故障觸摸屏自動(dòng)進(jìn)入此畫面，揭示故障信息和故障的發(fā)生的時(shí)間。F故障歷史查詢記錄最近所發(fā)生的50次報(bào)警信息。G操作開關(guān)部分 a.鑰匙開關(guān)鑰匙開關(guān)為控制系統(tǒng)的電源開關(guān)，該開關(guān)必須閉合控制系統(tǒng)才能投入運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)束停機(jī)時(shí)應(yīng)取下鑰匙，由操作人員保管；b.急停開關(guān)急停開關(guān)有三個(gè)，分別在斜坡輸送、升降機(jī)出口處和操作臺(tái)上，這三個(gè)急停開關(guān)與鑰匙開關(guān)串聯(lián)，它們在意外緊急情況下使用，即只

35、有在有可能造成人員傷亡、設(shè)備損壞等災(zāi)難性后果的情況下才可使用。按下急停開關(guān)則控制系統(tǒng)斷電。意外緊急情況處理完畢后，必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)急停開關(guān)，使其放開 恢復(fù)原狀，碼垛機(jī)才能重新啟動(dòng)運(yùn)行。c.啟動(dòng)按鈕在自動(dòng)方式下，且設(shè)備的初始狀態(tài)正常，該按鈕開關(guān)可啟動(dòng)整個(gè)碼垛機(jī)工作。d.停止按鈕碼垛機(jī)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，按該按鈕開關(guān)可停止其運(yùn)行。e.復(fù)位按鈕在停止?fàn)顟B(tài)或手動(dòng)狀態(tài)下按復(fù)位按鈕，PLC將根據(jù)袋號(hào)設(shè)備數(shù)值修改內(nèi)部編組計(jì)數(shù)器和轉(zhuǎn)位計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，同時(shí)將變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器的故障復(fù)位。f.伺服電源斷開/接通選擇開關(guān)該開關(guān)用于控制轉(zhuǎn)位伺服驅(qū)動(dòng)器主回路接觸器的通/斷，并在接通伺服驅(qū)動(dòng)器主回路電源后延時(shí)發(fā)出SERVE-ON啟

36、動(dòng)信號(hào)，使伺服驅(qū)動(dòng)器做好回轉(zhuǎn)準(zhǔn)備。4.4 設(shè)備的操作4.4.1 碼垛機(jī)運(yùn)行前檢查項(xiàng)目a. 儀表風(fēng)的壓力是否正常、油霧器中的潤滑油是否足夠；b.氣動(dòng)裝置是否漏氣；c.各部分潤滑情況；d.設(shè)備運(yùn)行的禁入?yún)^(qū)是否有人或雜物；e.控制開關(guān)是否靈活好用；f.光電開關(guān)是否清潔；g.接近開關(guān)是否松動(dòng)；h.的各項(xiàng)盤倉中是否有空托盤。4.4.2 碼垛機(jī)開車程序a.合上碼垛機(jī)動(dòng)力電源的總開關(guān)(控制柜門上)，此時(shí)操作盤上的急停指示燈亮；b.將操作盤上的鑰匙開關(guān)接通，確認(rèn)兩個(gè)急停開關(guān)均放開，急停指示燈滅，停止燈亮；c.打開氣源閥門；d.若有故障指示，則參考故障提示將故障排除；e.若要進(jìn)行手動(dòng)操作，自動(dòng)操作狀態(tài)顯示窗口顯

37、示“系統(tǒng)手動(dòng)操作”；f.若要進(jìn)行自動(dòng)操作，自動(dòng)操作狀態(tài)顯示窗口顯示“系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行”；g.按啟動(dòng)按鈕，碼垛機(jī)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行指示燈亮，停止指示燈滅。4.4.3 碼垛機(jī)停車程序正常停車在正常情況下，確認(rèn)碼垛機(jī)的各部機(jī)都已完成它們的操作后，按操作臺(tái)上的停止按鈕或斜坡輸送機(jī)處的就地停車按鈕，使碼垛機(jī)停車。急停在危險(xiǎn)情況下，應(yīng)立即揮動(dòng)急停開關(guān)，斷開控制系統(tǒng)電源。4.5 碼垛機(jī)運(yùn)行中監(jiān)視項(xiàng)目a.氣動(dòng)裝置是否漏氣；b.各部件動(dòng)作是否協(xié)調(diào)；c.碼垛的垛形是否規(guī)則；d.各單元的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是否正常：鏈條是否有異常噪音、皮帶是否跑偏；e.各單元的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常：有無異常噪音或過熱；f. 有無故障指示燈亮；g. “滿垛/托盤倉空”報(bào)警器報(bào)警時(shí)，應(yīng)注意托盤倉中空托盤是否已少于三個(gè)或垛盤輸送機(jī)上的垛盤是否已滿。5. 系統(tǒng)維護(hù)a.定期檢查交流及直流電源的電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；b.定期檢查控制柜、接線盒的接線端子、設(shè)備的接地線是否松動(dòng)；c.操作前檢查光電開關(guān)表面是否清潔，接近開關(guān)是否松動(dòng)；d.檢查操作盤上的按鈕開關(guān)和選擇開關(guān)是否靈活好用。