全自动高位码垛机说明指导书.doc

电气控制系统 系统概述 电气控制系统控制并协调码垛系统各单元动作，使码垛机根据工艺步骤来完成整个生产过程。工艺过程以下：包装好料袋经过斜坡输送机进入压平机和加速输送机，对料袋进行整平、加速，然后进行转位（需要时）和编组操作，将竖袋2袋编为1组，横袋3袋编为1组；编好组料袋由推袋机推到分层机上，一层5个料袋在分层机上再次整形后，打开分层机放到升降机上托盘上，升降机下降一层料袋高度，即码好一层；这么码完8层（或10层）即为一垛，码好后升降机下降到最低位，再由垛盘输送机将垛盘输送到无动力垛盘输送机上，最终由叉车运走。 托盘供给：叉车将空托盘（最多10个）放入托盘仓中，托盘仓能自动地将托盘放到托盘输送机上，再由托盘输送机送到升降机上。 码垛机电气控制系统原理框图图1-1所表示，包含中央处理单元PLC－CPU及其I/0扩展单元、检测单元（光电开关、靠近开关）、操作和显示单元（触摸屏、按钮开关和指示灯）、控制元件（交流接触器、变频器和电磁阀）和实施部件（电机和气缸）等多个部分组成。操作和显示单元作为设备操作操作界面，接收来自操作人员操作指令并指示设备运行状态；检测元件检测料袋、托盘、垛盘位置状态和各单元运行状态，PLC自动循环扫描各输入输出点目前状态，并依据程序所确定逻辑关系更新输出点状态，经过通断交流接触器和换向电磁阀来控制电机启停和气缸动作，从而完成码垛全过程控制。 输出通道输入通道中央处理单元 PLC（可编程序控制器） 输出通道 输入通道 中央处理单元 实施部件检测元件操作和显示单元控制元件电源 实施部件 检测元件 操作和显示单元 控制元件 电源 图1-1 电控系统原理框图 系统关键特点及技术说明 2.1 电源部分 现场主电源380VAC进入控制柜后，首先经过旋钮开关和总断路器。在不打开控制柜情况下，可方便地经过控制柜门上旋转手柄完成接通和断开主电源操作。 码垛机每一个电机全部有一个单独断路器对其进行保护。所以确保了每个电机得到最好保护，而且便于在发生故障情况下查找故障点。本系统所采取保护断路器集成了多个保护功效，即短路、过载及断相保护，所以省去了传统热继电器。依据工艺要求，推袋机、分层机及升降机在动作过程中需要进行调速，故采取变频调速器驱动对应电机。对应每一个变频器也有一个单独保护断路器，在变频器发生过载和短路时切断其源端电流。变频器本身在电机发生过载等故障时，也能够进入保护状态并停止其输出。为了满足系统要求，转位机转位部分在动作过程中需要进行位置控制，所以采取伺服驱动器控制伺服电机带动转位夹板进行转位。 为交流接触器供电220V电源由一个小型断路器作保护。因为控制部分电路对电源要求较高，故由一个隔离变压器为PLC、直流稳压电源等提供交流220V电源，其源端和副端全部有小型断路器保护。码垛机上全部控制元件及主令电器工作电源均为直流24V，所以提升了设备运行及人员操作安全性。直流稳压电源交流端和直流端分别有对应保护。钥匙开关、急停按钮、控制继电器及强制停状态指示灯组成了急停回路，用来切断PLC输出通道控制电源，包含交流接触器控制线圈电源和电磁阀控制电源。动力回路及控制器电源详见电气原理图。 2.2可编程序控制器（PLC） 选择德国西门子企业S7-300系列PLC。该产品CPU含有极快I/O处理速度，能够满足现代生产线对速度越来越高要求。因为内置一个MPI端口，经过适配器能够和可编程终端或触摸屏相连。该PLC提供了丰富指令系统，使用起来很方便，而且比传统PLC功效更强大。因为是模块化PLC、扩展起来很方便。 本码垛系统采取16点/公共端24V直流输入模块，16点/公共端继电器输出模块。输入所占通道地址从左到右为I0.0-I1.7，I4.0-5.7，I8.0-I9.7,I12.0-I13.7；输出所占通道地址从左到右为Q16.0-Q17.7,Q20.0-Q21.7,Q24.0-Q25.7,Q28.0-Q29.7，输入、输出位号定义详见电气原理图。 2.3变频调速器 本码垛机生产线控制系统选择三个日本富士企业变频调速器，分别用于推袋机、分层机和升降机。变频器工作方法、工作频率（多级）、加速时间等参数可经过键盘面板设置。控制端子FWD和REV分别控制电机正向运转和反向运转，当均为OFF时，变频器停止输出；X5（X9）为自由旋转端子；X1、X2、为多级速度控制端。 因为推袋机、分层机和升降机在码垛过程中需要正、反向运行，且为了使垛形整齐和提升码垛速度需要两级调速，故使用了变频器。经过FWD和REV端子控制电机正反转；经过X1和X2端进行速度控制：当X1=ON，X2=OFF时变频器以频率1输出；点X1=OFF，X2=ON时变频器以频率2输出；当X1=ON，X2=O