PLC在印刷機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)今社會(huì)，能源和成本會(huì)關(guān)系到一個(gè)企業(yè)的生存和發(fā)展，怎樣節(jié)約能源？怎樣降低成本？是每個(gè)企業(yè)關(guān)心和重視的問題。筆者在中山聯(lián)合膠袋廠工作的時(shí)候，通過PLC在膠版印刷機(jī)中的應(yīng)用，為企業(yè)節(jié)省了能源，節(jié)約了成本，現(xiàn)將改善心得寫出來，望能對(duì)大家有一定啟發(fā)。

一、問題的提出

筆者在中山聯(lián)合膠袋廠任膠版印刷部維修班長期間，發(fā)現(xiàn)車間里有兩臺(tái)機(jī)械廠生產(chǎn)的用油壓推動(dòng)上下板的膠版印刷機(jī)油管接頭處和油缸的活塞位密封圈經(jīng)常在短時(shí)間內(nèi)老化，油泵每年要更換一次，與此種功能相同的膠版印刷機(jī)相比，雖然它操作方便，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，但是卻比其他膠版印刷機(jī)故障率增多，維修費(fèi)用也偏高，而且還一直多用一個(gè)1.5kW的油泵馬達(dá)在消耗電能，這樣嚴(yán)重地影響了這臺(tái)機(jī)器的性價(jià)比及生產(chǎn)效率，難以滿足現(xiàn)代化機(jī)器的要求。

二、問題分析

筆者與其他公司同類膠印部維修員聯(lián)系，反饋的信息與我廠情況類似，向廠商反饋，他們卻回答說：“我司現(xiàn)已停止生產(chǎn)這類型印刷機(jī)，如果要配件，可以提供購買。”于是筆者考慮自己想辦法對(duì)此種情況進(jìn)行改善。筆者翻閱了許多關(guān)于液壓系統(tǒng)的書籍，也聽取了很多同行的意見。后來確定是油壓系統(tǒng)中溫度過高惹的禍。溫度過高導(dǎo)致塑料密封圈過早老化，那么油泵呢？同樣也是油溫過高導(dǎo)致油泵溫度再升高所致。液壓系統(tǒng)中，油的循環(huán)靠的是油泵的推動(dòng)，油溫大部分就是油泵與油磨擦做功產(chǎn)生的，由于油泵在老式機(jī)中一直不間斷的工作，而油在短途循環(huán)中又未能來得及冷卻，使得油溫越來越高，從而使油泵工作的溫度也越來越高，在高溫下工作就大大降低了它的使用壽命。為了證實(shí)這一分析是否正確，筆者將此臺(tái)機(jī)的油溫用溫度表進(jìn)行測量，再用同樣溫度表對(duì)我公司一臺(tái)啤機(jī)的液壓系統(tǒng)中的油溫進(jìn)行比較，果真高出幾十度，印刷機(jī)液壓系統(tǒng)油溫已達(dá)到七八拾度，觀察油泵工作時(shí)油泵的表面已微微冒出白煙，容易損壞是顯而易見的。

三、降低油溫方法

在這個(gè)油壓系統(tǒng)中，要降低油溫，常規(guī)的也只有兩種方法：第一，將油引到一個(gè)冷卻裝置中進(jìn)行冷卻。第二，將油泵改成變頻或間歇工作。第一種方法筆者和其他幾個(gè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商了一下不可用，因?yàn)閼?yīng)當(dāng)時(shí)條件要去買冷卻器還要接水管，做好后又要留一個(gè)位置進(jìn)行擺放不可取。第二種方法因維修部有一臺(tái)FX2N-16RM的PLC，我們知道PLC控制有很強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性，而且編程起來簡單，可以對(duì)油泵進(jìn)行間歇控制。為了證實(shí)油泵間歇工作對(duì)整機(jī)生產(chǎn)無影響，我們先分析一下，油泵系統(tǒng)在整機(jī)生產(chǎn)的作用。這個(gè)液壓系統(tǒng)在整機(jī)中的功能如圖1所示，改裝前電器原理圖如圖2所示。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵，油泵驅(qū)動(dòng)液壓油在電磁閥CT上或CT下的控制下使油缸驅(qū)動(dòng)印轆上下動(dòng)作，整臺(tái)印刷機(jī)對(duì)油泵的要求是：可上、可下，在上位置或在下位置要保持穩(wěn)定。我們的目的是要電機(jī)間隙工作，在上或下的過程中，油泵肯定要運(yùn)轉(zhuǎn)去推動(dòng)，在上或下的穩(wěn)態(tài)中油泵可否要運(yùn)轉(zhuǎn)？為了證實(shí)當(dāng)機(jī)器工作在穩(wěn)態(tài)時(shí)油泵可以不運(yùn)轉(zhuǎn)，我人為去將油泵停止工作，并在油缸的兩個(gè)油管中各裝了一個(gè)壓力表。由表數(shù)顯示，當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)30分鐘內(nèi)，不管印轆在上方或在下方，表數(shù)不變，之后很緩慢的降低，到1.5小時(shí)，開機(jī)師傅反映有不穩(wěn)定現(xiàn)象，壓力表在5公斤位置有點(diǎn)微微擺動(dòng)。這說明只要油泵在穩(wěn)態(tài)中停止工作不超過1.5小時(shí)，主機(jī)印轆可以保持穩(wěn)定，可滿足機(jī)器生產(chǎn)要求。由此可見，我們?cè)O(shè)想的油泵間隙工作降低油溫可以實(shí)現(xiàn)。

四、對(duì)改造后電路的要求

由上列分析和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示，用PLC來改造原先電路，在既不影響機(jī)器性能又能提高效率和節(jié)能的電路要求如下—主機(jī)啟動(dòng)電路控制輸出的KM1和油壓電路控制輸出KT下板時(shí)，行墨電路電機(jī)控制輸出的KM3停止，當(dāng)上板電路控制輸出的KT上動(dòng)作時(shí)，行墨電機(jī)控制輸出的KM3必須啟動(dòng)。主機(jī)啟動(dòng)時(shí)，行墨必須停止。油泵電機(jī)電路的控制輸出KM4每上一次或下一次只能工作一分鐘停止，如果動(dòng)作，間隔一個(gè)小時(shí)零二十分鐘再啟動(dòng)一次。如果上下動(dòng)作一次，控制油泵工作時(shí)間T0立即復(fù)位又要從零開始計(jì)時(shí)工作1分鐘又停止。

五、用現(xiàn)有的PLC對(duì)整機(jī)電路進(jìn)行改造

1.I/0分配表

輸入信號(hào)輸出信號(hào)

X0主機(jī)啟動(dòng)Y0KM1

X1主機(jī) 停止Y1KM2

X2風(fēng)機(jī)啟動(dòng)Y2KM3

X3風(fēng)機(jī)停止Y3KM4

X4上板行墨Y4CT上

X5下板不行墨Y5CT下

X6停止油泵和行墨Y6主機(jī)啟啟動(dòng)燈

X7主機(jī)點(diǎn)動(dòng)Y7主機(jī)停止燈

2.PLC接線圖

3.PLC梯形圖

六、總結(jié)和體會(huì)

對(duì)某機(jī)械廠生產(chǎn)的油壓上下板的膠版印刷機(jī)電路用PLC進(jìn)行改造后，經(jīng)過一段時(shí)間考察，油溫幾乎降為室溫，接頭處密封圈換一次后，幾乎幾年內(nèi)不需要更換，油泵也是幾年來從沒壞過，尤其是將原先1.5KW馬達(dá)長期工作改成間隙工作后，節(jié)能98.7%以上，將此臺(tái)機(jī)一天工作22小時(shí)，一年工作360天，一度電作0.8元計(jì)算，再加油泵無需更換，改后一臺(tái)機(jī)一年可為企業(yè)節(jié)約一萬一千元左右。長期工作下去，數(shù)目更是可觀。這不僅僅是節(jié)能、節(jié)約了成本，另外機(jī)器不壞，使生產(chǎn)順暢提高了生產(chǎn)效率，使公司贏得了生產(chǎn)時(shí)間。

通過對(duì)印刷機(jī)電路的改造革新，筆者的深刻體會(huì)是：

對(duì)于任何機(jī)器設(shè)備，只要我們善于觀察和思考，把工藝生產(chǎn)過程要求、品質(zhì)要求、自動(dòng)控制等都納入思考范圍，從提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本的角度去分析，是可以找到入手點(diǎn)，為公司帶來效益的。

社會(huì)在進(jìn)步，科學(xué)在發(fā)展，設(shè)備在更新，我們要不斷地更新所學(xué)知識(shí)，提高技能。

創(chuàng)新是社會(huì)根源，創(chuàng)新是永恒主題，技術(shù)的創(chuàng)新是永無止境的。技術(shù)的創(chuàng)新能達(dá)到效益，能改變?nèi)说囊簧绕涫俏覀冞@些技術(shù)人員隨著工齡的增加，學(xué)習(xí)知識(shí)的不斷更新，要多運(yùn)用自己專業(yè)知識(shí)，多創(chuàng)造一些價(jià)值服務(wù)于社會(huì)！

（作者單位：廣東省技師學(xué)院）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文