打包機電氣控制系統的設計與應用研究

劉童越

摘要：文章先簡單介紹了打包機系統結構，隨后介紹了打包機具體功能設計，包括打包機開車初始化、手動和自動操作、輔助運行模式、故障報警功能，最后介紹了打包機相關電氣控制軟件，希望能給相關人士提供有效參考。

關鍵詞：打包機;電氣控制;系統設計

引言：打包機是企業生產工作中的基礎性設備，隨著新時期生產任務的持續擴大，原本的打包設備相對而言較為落后，技術不足，無法滿足新時期的發展需求。但如果從國外購入相關設備還需要投入大量資金，存在較大的維修難度，但打包機還是一種急需設備，通過對該種設備實施深入研究分析，能夠為后期投入應用打好基礎。

一、打包機系統結構

（一）打包機系統分析

打包機主要包括兩部分構成，分別是電器控制設備、機械設備。相關機械設備還可以進一步細分成旋轉機構、壓棉箱、主壓傳動機部件、預壓傳動裝置、推棉箱、集棉箱、稱量箱、布料箱等部件。除此之外，結合設備需求，額外增加設計液壓源控制平臺。相關電氣控制設備包括執行元件、設備傳輸信號、主控制柜等部件構成[1]。

（二）電氣控制系統

打包機中的電氣控制系統主要是由多種控制電源、信號傳輸執行元件、各種保護電路、傳感器、壓力控制器、電子秤、PLC輸出控制模塊、輸入控制模塊、PLC程控器核心控制單元等部件構成。

其中PLC程控器主要是以日本OMRON企業生產制造的C200H系列產品為主，裝置內CPU主要運行特征是運行速度快、程序儲存容量大，同時內部特殊寄存器存在多樣種類，額外配置了通訊功能，存在一個專用外置編程器通訊接口以及RS-232C串行通訊接口，設置了外置編程器的專門通訊接口。其中PLC程控器的輸出、輸入模塊全部選擇16點控制模塊，對應輸入點數是128點，對應輸出點數是144點。

輸入信號相關執行元件涵蓋三位、兩位急停開關、選擇開關、電感接近開關、信息顯示器、機械限位開關、電容接近開關以及各種按鈕開關等。而輸出信號對應執行元件主要是由電機、變頻器、電磁閥、繼電器、接觸器以及各種指示燈所組成。電子秤主要以單片機為核心，創建獨立控制系統結構，能夠針對打包內容重量進行準確稱量，對應輸入A/D信號主要通過壓力傳感器以及壓力控制器等部分構成。而相關保護電路，像是短路保護、過載保護以及電機缺相保護等，配置各種所需電源，像是DC24V直流電流、AC220V隔離電源等。

二、打包機功能設計分析

（一）打包機開車初始化

將系統中的各種電控柜開關門全部關閉，和電控柜中電源開關順利接通。打包機以及操作臺對應預壓側三種緊急停車開關按鈕需要始終處于ON位置。需要進行開機啟動，按下操作臺中液壓電機啟動相關按鈕，液壓系統啟動對應指示燈百便會自動亮起，證明液壓系統順利接通。假如將液壓系統關閉，按下液壓電機中的停止按鈕，便會直接斷開液壓源，此外，液壓系統啟動對應的指示燈便會滅了。點動操作臺中所設置的控制電源通相關按鈕，如果亮起綠色控制燈，則證明已經接通了控制電源。按下送料風機相關啟動按鈕，需要進一步按照時間發展順序，依次接通集棉箱電機、布料箱電機以及送料風機，該種條件下亮起送料風機接通燈。假如將風機關閉運行，將送料風機中的停止按鈕按下，則根據時間順序，送料風機、集棉箱電機以及布料箱電機依次停止運行。送料風機中的接通指示燈關閉[2]。

（二）手動和自動操作

設備中設計多樣功能開關按鈕和指示燈，能夠實現打包機所需各項手動操作功能，其中涵蓋主壓系統、預壓系統以及稱量系統對應手動操作功能。自動操作功能方面能夠順利完成自動操作模式，其也是打包機實際運行中的主要模式，該種方式能夠促進主壓系統、預壓系統以及稱量系統全部實現自動化運行，屬于電氣自動控制核心設計內容。

（三）輔助運行模式

打包機相關輔助運行模式如下：第一是主壓手動，預壓手動，秤接通模式，該種模式主要用于手動打包。在停止自動打包操作后，打包機內尚未完成預壓次數，該種條件下能夠順利完成剩余打包次數，當然處于正常運行模式下，預壓系統尚未結束預壓次數依然能夠于自動運行模式下繼續實施。第二是主壓自動，預壓自動、秤斷開模式，該種方法通常適用于空載試車，方便檢修人員進行試車操作。第三是主壓自動模式，該種模式普遍應用于空載試車，方便檢修人員進行維修。第四是旋轉柱清掃模式，該種方式適用于旋轉柱清掃工作，方便檢修人員進行棉花清掃工作。

（四）故障報警功能

通過設計多樣故障報警功能，能夠第一時間發現各種故障點。故障類型主要可以分為三種形式，第一是主壓故障，在出現該類故障問題后，則相關主壓故障指示燈便會自動亮起。第二是預壓故障，在產生該種故障問題后，則預壓故障指示燈會自動亮起。第三是稱量故障，在出現該種故障問題后，相關稱量故障指示燈便會自動亮起。主要故障檢查項目如下，打包機操作臺中設置了專門的故障顯示器，此顯示器能夠對各種常見故障進行準確顯示。比如旋轉柱沒有位于極限位置條件下便會自動報警;壓棉箱沒有處于正確位置也會觸發自動報警;預壓壓棉箱位置錯誤便會自動報警，主壓壓棉箱沒有提起警報;提升桿懸吊位置錯誤警報;推棉板卡主問題警報;壓棉箱同步控制警報。制動器故障警報;秤故障警報、垂直擋料板故障警報等。

三、打包機相關電氣控制軟件

打包機相關軟件設計主要是以日本OMRON企業研發的C200H系列專用梯形圖程序語言實施設計，其中梯形圖程序語言普遍類似于大部分工程師了解的電器控制線路圖，其主要以控制對象為目標，面向控制過程，方便調試和編寫，同時能夠進行在線修改和編輯。因為該種語言編程方法比較直觀、簡單，所以PLC也受到了電氣技術人員的廣泛歡迎，得到了廣泛應用。

結語

綜上所述，因為在打包機相關電氣控制中融入打包機PLC程控器，能夠有效保障系統穩定運行，同時其在實際運行中具有良好抗干擾性能，可以幫助用戶解決當前迫切需求。總而言之，系統研發屬于理想方案，迎合了國內發展國情，和我國同類產品比起來，相關電氣控制系統在同類技術產品中依然處于領先地位。

參考文獻：

[1]齊鑫，劉淑鵬.鋼卷打包機在熱軋生產線上的實踐應用[J].包鋼科技，2019，45（02）：68-70.