自動上料裝置PLC改造研究

董慧濤

摘 要：自動化生產的數量很大，在生產時，依據相同的頻率和方向，將工件運輸到工作的位置，傳統的上料機費時費力而且效率低下，這時就需要自動化上料裝置代替人力勞動，使整個生產過程實現統一有序，提高生產效率和產品的質量，在工業生產的過程中實現全自動化生產。本文主要介紹了自動上料裝置PLC控制系統構架、結構設計和功能。

關鍵詞：自動上料裝置；PLC；設計

中圖分類號：TQ127.11 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0058-01

1 自動上料裝置PLC控制系統架構

PLC是專門為工業而設計的一種電子系統。自動上料裝置的全部操作都通過PLC控制，在整個自動上料過程中，工件檢測都利用光電傳感器來實現，而位置的控制則是依靠行程開關。根據要求，PLC程序設計采用梯形圖程序。

2 基本原理與結構設計

自動上料裝置的組成由儲料罐、上料罐、吸料泵、電器控制箱、物料管、氣流管和吸料探頭等部分組成。自動上料裝置整體結構依賴于轉盤、山機架、轉動系統和電氣控制系統等。上料通過轉盤轉動，然后利用摩擦力的效果，使得工件作離心運動，以此完成了送料的過程。啟動裝置后，如果上料罐中的料高度不夠，則閘門將會關閉。吸料泵就會沖洗濾網，沖洗結束后，吸料泵就會繼續將上料罐抽空，使物料沿著物料管吸入上料罐。在上料罐中的物料將會由于自身重力的原因將閘門沖開，然后掉入上料罐的底部。之后閘門將受到磁鐵的磁力而關閉。上面的工作過程循環的進行，直到上料罐中的物料達到規定的要求。如果要使自動上料裝置按要求正常的出料，這就需要對其轉盤進行改造。我們大多都將轉盤設計成中間高周邊低，這樣就可以利用重力的分力作用，使得送料的速度不會太快，達到要求的速度，使料可以正常有效的運輸。自動上料、配料部分主流程圖如圖1所示。

（1）PLC控制的自動上料設備氣動控制系統的基本設計。使用質量輕的CG1系列雙作用氣缸。缸的直徑是40mm，結構比較簡單，它的行程可依據相關規定的要求進行更改。使用氣緩沖，缸筒是無桿缸蓋壓成一體，缸筒與桿蓋采用的是螺紋連接，缸筒、缸蓋和活塞都是使用的鋁合金材料，軸向的尺寸較為短小，重量相比其它系列氣缸要輕10%-20%。氣缸在工作時，主要是利用磁鐵換向閥來控制活塞的工作流程。

（2）PLC控制的自動上料設備電氣系統的結構設計。因為電機的轉速太快對上料裝置有不利的影響。但是將當代工控行業的重要部件變頻器運用在電機的控制中，有利于改進其不足。就本文中的自動上料設備，經過綜合考慮，我們選用丹佛斯VLT2900系列中的VLT2905，功率為0.5kW。如今，市場上已經有了很多的PLC品牌和型號，而且品種也多種多樣。然而我們必須要選擇一個質量好的、工作性能很穩定的PLC。比如，如今在工業控制方面廣受歡迎且被大家使用頻率最高的三菱控制器，它的型號是FX2N-16MR，其自動上料設備通過PLC控制，實現有規律、高效的完成自動上料過程。

（3）PLC控制的自動上料設備機械系統的結構設計。上料通過轉盤轉動，然后利用摩擦力的效果，使得工件作離心運動，以此完成了送料的過程。為了能夠正常有效的出料，我們一般會將轉盤設計成中間凸，周邊凹的樣式。然而，針對一些粉狀物料，我們需要注意到其顆粒之間的空隙，即重視它的宏觀重度。顆粒物料自身的重度會大于宏觀重度，他們之間的重度差由空隙率決定。但是，空隙率的大小又會有很多原因，比如是粉狀物料的形狀、尺寸的大小等。因此，我們在設計自動上料機時，要注意通過物料的體積和質量間的轉換運算。

3 功能實現與實際運行效果

自動上料裝置通過PLC程序電子系統控制，在工業生產的過程中實現全自動化生產。通過自動化代替人力勞動，使整個生產過程實現統一有序，提高生產效率和產品的質量。在實際的運行中，上料設備以PLC為主要控制載體，能夠有序、高效地完成自動上料工作。

4 結語

本文通過對自動上料裝置PLC改造研究，知道自動上料裝置的工作原理，并發現其自動化水平之高。在經濟與科技快速發展的當今社會，運用自動上料裝置將會給企業生產帶來許多的好處。加強對自動上料裝置PLC的改造研究，提高自動上料裝置的科技含量，有利于提高企業的自動化生產。本文中改造的自動上料裝置仍有不足之處，如果上料機在今后的運行中，發生了某些故障，或者有不能滿足生產需要的地方，一定要對其進行修改，完善自動上料裝置的控制技術。

參考文獻：

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