基于PLC的自動連線程序設計方案

王文堂 王海東 楊建昌

摘 要： 在光伏玻璃生產線中，自動連線的功能是將多條鍍膜機生產線上的鍍膜玻璃匯入一條鋼化爐中，從而使鍍膜玻璃實現直角換向和前進，避免中間的裝卸和搬運環節。受空間限制，玻璃在傳送中需要換向，就產生了玻璃的轉角問題。為了提高自動連線的輸送效率，輥道的運轉速度要高于設備的運轉速度。這樣玻璃到達輥道與設備的連接處時就會有速差，為了避免玻璃與輥道之間的滑動摩擦導致玻璃劃傷，就要解決輥道與設備的速度匹配問題。

關鍵詞：自動連線；轉角；速度匹配；并線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.112

安彩高科鍍膜車間預處理工序有兩條鍍膜生產線，通過自動連線匯入一條鋼化爐中，因此需解決自動連線的并線問題。本文將闡述轉角并線的程序實現方法。

1 轉角問題

1.1 轉角程序設計方案

自動連線每段輥道對應一個電機，其中轉角進輥道M2可以上升下降，升降由轉角升降電磁閥V1控制。常態時轉角進輥道M2為上升狀態，轉角升降電磁閥V1得電后轉角進輥道M2下降，即轉角升降電磁閥V1為高電平時輥道M2下降，低電平時輥道M2上升。轉角進電機M2高電平為旋轉，低電平為停止旋轉。轉角出電機M3允許旋轉標志位，高電平為允許旋轉，低電平為禁止旋轉。

1.2 轉角程序執行過程

轉角區有兩種工作狀態，轉角區忙和轉角區空閑。如果轉角區忙，玻璃在轉角入口光電處等待直到轉角區空閑。如果轉角區空閑，則玻璃開始進入轉角區，當玻璃脫離入口光電時，即入口光電S1出現下降沿時刻，定時器T1，T2，T3開始延時。經T1轉角進電機M2停轉；T2轉角升降電磁閥V1動作；T3轉角出電機M3允許旋轉標志位動作。玻璃開始出轉角區，當玻璃脫離出口光電時，即出口光電S2下降沿到來時，轉角進電機M2、轉角升降電磁閥V1、轉角出電機M3允許旋轉標志位復位。轉角程序執行完畢。

其中T1的定時值可以通過觸摸屏設置，T1的大小決定了玻璃在轉角區的停放位置；T2=T1+10，即T1時刻轉角進電機停轉后延時1秒鐘等待玻璃停穩，即T2時刻。T2時刻轉角升降電磁閥V1動作；T3=T2+10=T1+20，即T2時刻轉角升降電磁閥V1動作，延時1秒等待氣缸下降動作完成，即T3時刻。T3時刻轉角出電機M3允許轉動標志位復位，即轉角出電機M3允許旋轉，但是否旋轉還要取決于轉角出后電機M4和出口光電S2的狀態。

當轉角進光電S1下降沿到來時，表示有玻璃進入轉角區此時轉角區的工作狀態為轉角區忙。當轉角出光電S2下降沿到來時，表示玻璃已出轉角區，此時轉角區的工作狀態為空閑。如果轉角區狀態長時間為轉角區忙。有可能是信號誤動作，或玻璃在轉角時被移除，到設定的最長時間T4時轉角區自動恢復空閑狀態。

2 速度匹配問題

2.1 速度匹配方法簡述

輥道正常的速度高于設備的速度，當玻璃到達輥道與設備的交接處時，對應的輥道速度要與設備速度一致。在與設備的連接處都有兩段高低速可自動切換的輥道用來完成速度匹配。采用一段較長一段較短的兩段輥道，作為速度匹配區，可以縮短兩塊玻璃之間的允許的間隔提高單位時間玻璃的進入量和輸出量。從而提高生產效率。

正常情況下輥道M1，M2都以高速運行。當玻璃進入速度匹配區，S2動作時M2的速度要與設備的速度一致，S3動作時M3的速度要與設備的速度一致，當S1動作時M1的速度要與M2的速度一致，S4動作時M4要與M3速度一致。程序實現較為簡單。

3 并線問題

3.1 并線問題設計方案

北線并線電機M3高電平為旋轉，低電平為停止。并線區升降電磁閥V1高電平時北線并線輥道M3上升，低電平時輥道M3下降。南線并線電機M4禁止旋轉標志位高電平為M4禁止旋轉，低電平為M4允許旋轉。

3.2 并線程序執行過程

并線區有兩種工作狀態，并線區忙和并線區空閑，當并線區忙時需要并線的玻璃在并線光電處等待直到并線區空閑。并線區空閑，判斷北線先到還是南線先到。北線先到則執行北線并線。南線先到，則執行南線并線。由于北線并線過程較為復雜，以北線為例介紹并線過程。

當并線區空閑且北線先到時，并線區電磁閥V1動作使北線并線輥道M3上升；北線并線電機M3旋轉；南線并線電機M4禁止旋轉；玻璃開始并線。玻璃進入并線區，脫離北線并線光電時，即S1出現下降沿時，T1，T2，T3開始延時，經T1北線并線電機M3停轉；經T2并線區電磁閥V1復位，北線并線輥道M3下降；經T3南線并線電機M4允許旋轉。玻璃出并線區，北線并線結束。

其中T1的定時值可以通過觸摸屏設置，T1的大小決定了玻璃在并線區的停放位置；T2=T1+10，即T1時刻北線并線電機M3停轉后延時1秒鐘等待玻璃停穩，即T2時刻，T2時刻并線區升降電磁閥V1動作使北線并線輥道M3下降。T3=T2+10=T1+20，即T2時刻升降電磁閥V1動作后延時1秒等待氣缸下降動作完成，即T3時刻，T3時刻南線并線電機M4禁止轉動標志位復位，即南線電機允許旋轉，但是否旋轉還要取決于并線后電機M5和并線后光電S2的狀態。

當北線并線光電S1下降沿到來時或南線并線光電S2下降沿到來時，表示有玻璃進入并線區此時并線區的工作狀態為并線區忙。當并線出光電S3下降沿到來時，表示玻璃已出并線區，此時并線區的工作狀態為空閑。如果并線區的狀態長時間為并線區忙。有可能是信號誤動作，或玻璃在并線時被移除，到設定的最長時間T4時并線區自動恢復空閑狀態。

南線或北線先到的判斷程序：當北線并線光電S1動作，且此時南線先到標志位沒有置位時，則北線先到標志位置位，北線先到（南線執行過程同北線相同）。當玻璃完全進入并線區，即北線并線光電S1下降沿到來時，北線先到標志位復位。程序重新判斷南線玻璃先到還是北線玻璃先到。

參考文獻：

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[2]霍罡，樊曉兵.歐姆龍CP1H PLC應用基礎與編程實踐[M].機械工業出版社，2011（01）.