基于PLC的塑料成型板定位控制系統設計

秦 沖

（三門峽職業技術學院，三門峽 472000）

塑料成型板的加工為自動流水加工方式，而塑料成型板的定位控制是制冷機內部真空成形機的上料站。其工作過程是首先把切制完成的ABs塑料板放在上料位置，等待吸盤的吸取并提升到一定的高度后，底板前移到達一定位置，吸盤再把成型板落下來，放在底板上，然后定位控制推料氣缸進行控制，塑料成型板再次被吸盤吸氣加緊，定位操作完成，針對塑料成型板定位控制原理及控制要求，在分析傳統的繼電器控制的基礎上，利用PLC的順序控制功能，對塑料成型板定位控制系統的硬件、及程序設計，實現塑料成型板定位的控制的準確性、穩定性、可靠性，為塑料成型板的下一步加工作準備。

1 塑料成型板定位控制要求分析

塑料成型板定位控制采用PLC順序控制，初始狀態（PLC上電第一個掃描周期脈沖）控制吸料氣缸、推料缸返回原位，按下起動按鈕，順序控制進入控制狀態，需要控制氣缸下降、底板前移、吸料氣缸上移、氣動夾卡夾緊、底板返回、吸料氣缸再提升等幾個工作狀態。整個過程需要吸盤到位接近開關、負壓壓力開關、吸料氣缸返回到位磁開關、底板前移、返回到位行程開關、氣動夾鉗夾緊到位傳感器等，作為PLC的輸入傳遞元器件，最終通過程序控制來實現以上幾個動作。這些動作均靠氣缸的伸縮來完成。

2 塑料成型板定位控制系統軟元件設計

塑料成型板定位控制系統選用的是三菱FX2N-16MR-001型的PLC，其輸入輸出軟元件共16個，具體分配及功能說明如表1所示。

3 控制器外部線路設計

由表1塑料成型板定位控制系統的軟元件分配表可以看出，該控制系統需要輸入接口8個，輸出接口8個。為

表1 塑料成型板定位控制系統的軟元件分配表

了在滿足要求的同時能夠降低成本，我們選用三菱FX2N-16MR-001型的PLC作為控制器，該型號PLC帶8點輸入和8點繼電器，設接好的線圖如圖1所示。

4 軟件設計

4.1 塑料成型板定位控制順序功能圖設計

塑料成型板定位控制程序共分為三個步驟。第一步，控制動作為：吸料氣缸下降—接近開關發出信號—開啟真空發生器—吸料氣缸返回。順序控制進入第二步，控制動作為：底板前移—釋放真空發生器—推料氣缸開始推料（塑料成型板定位）。順序控制進入第三步，控制動作為：吸料氣缸下降—開啟真空發生器—吸料氣缸上移—氣動夾卡夾緊—底板返回—釋放真空發生器—吸料氣缸再提升。塑料成型板定位控制sFC圖，如圖2所示。

4.2 LAD程序設計

LAD是梯形圖的簡稱，由于它具有直觀的特點，所以很多情況下被稱為可編程控制器的第一語言。根據塑料成型板定位的控制系統sFC圖可以通過PLC順序功能圖進行程序編寫，轉換成梯形圖如圖3-10所示。圖3是吸盤下降程序段，YV1A線圈得電，吸盤下降并接觸到塑料成型板；圖4為抽取真空程序段，YVC得電，真空負壓閥接通并將塑料成型板吸住；圖5為吸盤上升程序段；圖6為底板前移程序段；圖7為釋放真空程序段；圖8為吸盤下降程序段；圖9為夾鉗夾緊程序段，YV2A得電，氣動夾鉗夾緊；圖10為延時返回程序段。

圖1 塑料成型板定位的控制PLC外圍接線圖

圖2 塑料成型板定位的控制系統順序功能圖

圖3 吸盤下降程序段

圖4 抽取真空程序段

圖5 吸盤上升程序段

圖6 底板前移程序段

圖7 釋放真空程序段

圖8 吸盤下降程序段

圖9 夾鉗夾緊程序段

圖10 延時返回程序段

5 結語

本文針對塑料成型板定位控制原理及控制要求，在分析傳統的繼電器控制的基礎上，利用PLC的順序控制功能，對塑料成型板定位控制系統的硬件及程序設計，順序控制與傳統的經驗設計相比，能夠按照預先規定的順序，對生產設備進行有序操作，可以把塑料成型板定位控制系統的一個工作過程分為幾個前后順序相連的階段，并按照步進行轉移控制，保證了塑料定性版定位控制的精確性，提高了系統運行的可靠性和穩定性，為塑料成型板的下一步加工作準備。