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包封機(jī)是瓷介電容器生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用的一種設(shè)備。山東清華同方魯穎電子股份有限公司于1996年購入4臺(tái)臺(tái)灣PCOT-4型包封機(jī)，其控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)繼電器控制。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境差，環(huán)氧樹脂包封料微粒極易進(jìn)入繼電器中，造成觸點(diǎn)接觸不良。另外，由于設(shè)備使用時(shí)間較長，繼電器觸點(diǎn)電弧燒蝕嚴(yán)重，故在產(chǎn)品包封過程中，設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作，造成產(chǎn)品報(bào)廢。因此，有必要對(duì)原繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
1 產(chǎn)品包封工藝及包封機(jī)控制要求
瓷介電容器的生產(chǎn)過程要經(jīng)過成型、燒結(jié)、刷銀、焊接、包封、打印等工序，包封作為其中一道工序，對(duì)產(chǎn)品的絕緣性能和外觀質(zhì)量都起到很重要的作用。包封工藝流程如圖1所示。操作人員將包封盤放到包封機(jī)的擱架上，然后按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行。根據(jù)工藝要求，產(chǎn)品要包封3次，用計(jì)數(shù)器控制機(jī)器的自動(dòng)運(yùn)行，完成3次包封后，機(jī)器停在初試狀態(tài)，操作人員取出包封盤。包封機(jī)的動(dòng)作順序功能圖見圖2。
2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及功能
2.1 控制系統(tǒng)的構(gòu)成
該設(shè)備采用機(jī)械、電氣、氣動(dòng)等傳動(dòng)方式來完成產(chǎn)品的包封。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，因此，選用性價(jià)比高、功能強(qiáng)、速度快的日本三菱FX2N-24MR型PLC作為控制系統(tǒng)的核心。該系統(tǒng)的輸入信號(hào)主要有按鈕開關(guān)，限位開關(guān)，接近開關(guān)；執(zhí)行元件主要有接觸器和電磁閥。由此構(gòu)成的以PLC為核心的電氣控制系統(tǒng)框圖見圖3。
2.2 輸入、輸出地址分配
PLC的輸入、輸出點(diǎn)（I/O）分配見表1和表2。
根據(jù)包封機(jī)的順序功能圖（圖2）來設(shè)計(jì)梯形圖，編程軟件使用三菱的FXGP-WIN-C,在個(gè)人計(jì)算機(jī)上編程。采用三菱公司為FX系列PLC提供的步進(jìn)梯形指令（STL和RET指令）可以很方便、容易的設(shè)計(jì)出梯形圖，見圖4。這種編程方式在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)前級(jí)步的狀態(tài)寄存器和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的。因此，設(shè)計(jì)的梯形圖程序比較短，執(zhí)行速度較快。設(shè)計(jì)完成梯形圖后，先在電腦上進(jìn)行查錯(cuò)和模擬運(yùn)行，無誤后寫入PLC的RAM中。
（1）為了節(jié)省輸入、輸出點(diǎn)，包封機(jī)預(yù)熱箱的溫控部分，熱風(fēng)循環(huán)及冷卻水泵的控制信號(hào)不進(jìn)入PLC，直接在外部控制其固態(tài)繼電器或接觸器。控制系統(tǒng)的手動(dòng)操作由于用的比較少，也直接在外部通過按鈕控制其接觸器或電磁閥。
（2）刮料板左限位開關(guān)和預(yù)熱箱后限位開關(guān)用雙聯(lián)開關(guān)，其常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)在PLC輸出繼電器Y2和Y11的電路中，這樣在系統(tǒng)接通電源或運(yùn)行過程中按下停止按鈕，系統(tǒng)都將復(fù)位停在初始狀態(tài)（即刮料板左限位和預(yù)熱箱后限位）。
（3）為了提高PLC的抗干擾能力，在PLC的交流電源輸入端加接低通濾波器和帶屏蔽層的隔離變壓器，屏蔽層可靠接地。由于PLC運(yùn)行環(huán)境較差，設(shè)置了防震、防塵及散熱裝置。
（4）整個(gè)系統(tǒng)設(shè)有漏電保護(hù)器作為過載和短路保護(hù)，為方便處理突發(fā)情況，設(shè)有緊急停止按鈕。
3 結(jié)語
采用PLC作為包封機(jī)的核心控制系統(tǒng)，克服了繼電器控制系統(tǒng)維修困難，無互換性的缺點(diǎn)，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)