三菱PLC在文具资料袋封切机中的应用
工
控
论
文
作者签名：王国辉
目 录
绪论 2
资料袋机械性能简介及工艺流程 3
FX1N-24MT程序解读 5
PLC接线原理图 10
资料袋常见故障分析 10
系统维护和保养 11
主要参考资料 11
附图 12
结束语 15
三菱PLC在文具资料袋封切机中的应用
摘 要：本文介绍了三菱触摸屏与PLC在文具机械系统中的应用
关键词：触摸屏 PLC 文具机械 伺服控制
一、 引言
自从1969年第一台可编程控制器(简称PLC)在美国问世以来,在工业控制中得到广泛的应用。近年来,我国在包装机械、文具机械、印刷机械、包装机械、发电、电子、塑料机械等行业工艺设备的电气控制中越来越多地采用PLC控制,并取得了显著的效果,深受各行业的欢迎。随着科学技术的进步和微电子技术的迅猛发展,可编程序控制器技术已广泛应用于自动化控制领域。可编程序控制器以其高可靠性和操作简便等特点,已经形成了一种工业控制趋势。目前, 可编程序控制器（PLC）、计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）、机器人（ROB）和数控（NC）技术已发展成为工业自动化的四大支柱技术。学习和掌握可编程序控制器技术是现代工业企业技术员的一项迫切任务。
触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。
PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。随着各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在文具机械系统中的应用是一种自动控制发展的趋势。
下面就我厂在文具资料袋封切机上所使用PLC性能及工艺流程作一些介绍。
二、WLD-500型资料袋封切机性能简解及工艺流程
1、WLD-500型资料袋封切机性能简解
该机是专门为文具行业生产各种资料袋而设计，从卷材原料到成品可以在全自动生产线上完成，节省人工成本增加产能。该机的主控采用三菱PLC加触摸屏，并采用 Maxsine/EP100系列中惯量伺服驱动系统作驱动输出。配有超声波滚花，气动打孔，自动跟踪式喂料，自动纠偏等装置。和传统的控制相比，有控制精度高，动态响应快，故障率低，维护方便的特点。
系统中使用的（PLC）是日本三菱公司的产品，型号是：FX1N—24MT，另外还带有一个模拟量输出模块（D/A转换），型号是：FX2N—2DA，触摸屏型号是：F930GOT—C
FX1N系列（PLC）属于整体式结构，一共有三种不同单元，即基本单元、扩展单元和特殊单元。基本单元内有微处理器（CPU）、存储器和输入/输出接口电路等，每个控制系统必须有一台基本单元。要增加I/O的点数，可连接扩展单元。要增加控制功能，则可连接相应的特殊单元，如高速计数单元、模拟量单元等。FX1N—24MT为晶体管输出的基本单元，14点输入，10点输出。FX2N—2DA
为模拟量输出特殊单元，有2个输出通道，一个通道用来控制主电机速度，另一个通道用来控制送料电机速度。
触摸屏和PLC在资料袋封切系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（资料内页袋的长度，主电机速度参数，送料电机速度参数等），通过PLC与传感器的信号进行比较运算，直接向变频器和伺服系统发出运算指令（模拟信号和脉冲信号），调节变频器的输出频率以及伺服的运转。并可实时监控到被控系统制袋数值的变化，主电机当前输出速度，以及整个系统的启停情况。实现超速报警、制袋数值记录、缺料报警、到数停机等功能。
(1)、控制系统中PLC的主要的作用体现在以下几方面：
①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。
②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。
③向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。
④将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率
的控制信号。
(2) 、触摸屏其主要作用如下:
①可实时显示设备和系统的运行状态。
②通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。
③可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。
2、资料袋封切机的工艺流程
三、FX1N-24MT程序详解
1、输入/输出信号表
输入信号 功 能 输出信号 功 能
X0 电眼信号 Y0 伺服脉冲信号
X1 切刀高位信号 Y1 冲孔控制
X2 伺服拉料及切刀极限信号 Y2 伺服方向信号
X3 电眼信号 Y3 主机运转控制`
X4 伺服点进 Y4 报警输出控制
X5 伺服点退 Y5 料斗控制/伺服控制
X6 停机 Y6 滚线超声波控制
X7 运行 Y7 热封吹气/切刀空切
X10 送料摆臂低位信号 Y10
X11 Y11 送料控制
X12
X13
X14
X15 断料检测信号
2、PLC内部信号一览表（仅列举部分）
软元件编 号 备 注 软元件编 号 备 注
D25 当前计数个数 M170 开关交替点进/点退
D26 当前叠数（批数值） M172 开关交替点进/点退
D27 冲孔比较值（单/双） M171 开关交替点进/点退
D28 当前速度（个/分） M384 单打/单关
D36 步进脉冲个数（BP） M385 双打/双关
D38 脉冲频率（CP） M389 到数停机/不停机
D149 冲孔时间 M388 伺服/切刀先运行
D128 脉冲数 M391 Y1作冲孔/脱料有效
D130 主齿数 M387 空白/彩色模式
D132 从齿数 M398 电眼P-ON N-OFF
D134 主辊直径 M105 开关交替彩色/空白
D170 送料辊直径 M107 开关/瞬间写入时间
D145 运行频率 M106 开关/瞬间读取时间
D144 变速时间 M147 速度太快，无法完成定长
D149 打孔时间 M150 跟踪错误停机
3、PLC各程序段功能简单介绍
主程序介绍
步序0～64读取PLC内部参数初始数据,准备投入自动运行。
M8002 处始化继电器，M8050置位I00 禁止，M8053置位I300禁止，调用子程序P11、P25、P30处理伺服控制参数和主机速度参数。同时读取送料摆摆杆位置参数，向2DA模块写入数据，及其它参数的初始化。
步序65～113启动时限控制程序。
M99为时限定时器，M395～M397为定时开关，D72、D162、D163、D164为计时数据寄存器。M155时限到达监视画面转换到停机状态，并提示报报警画面，程序中断。
步序114～148为到数高位停机，停机结束后自动重启控制。
M144到数控制继电器，X002上升沿为高位信号，D149为停机时间寄存器。停机完后计数器D25自动清零，批数计数D26加1。伺服准备运行。
步序148～217为时限到达后，怎么样解除时限。
M133置位时，调用子程序P9，将三个密码写入数据寄存器D73，可以清除D72、D73、D160中的数据，关闭M395、M396、M397，复位M155，解除时限画面。
步序218～223为监视画面的调用子程序P9。
M147置位时，表示速度太快，调用停机画面（M139置位），M150置位时，表示跟踪错误停机，调用停机画面（M139），M133置位时，表示工作时限到达停机，调用停机画面（M139），M129置位时，表示断料停机，调用停机画面（M139）
步序218～223为自动停机控制程序段。
在到数停机模式（M144置位），手动停机申请时（M118置位），速度太快（M147置位），跟踪错误（M150置位），作时限到达（M133置位），断料（X15和M404）时自动停机，M192置位，将主机速度参数写入，M190置位时，调用主机速度子程序P25，并写入主机速度参数。
步序271～284为批数及计数清零程序段。
M90置位，将D26批数计数器清零，M91置位，将D25批数计数器清零。
步序285～294为切刀空切和吹气控制程序段。
在停机模式下，当M100置位，M406置位时，X7输出切刀空切信号。
在伺服运行模式下，M406置位时，X7输出切刀空切信号。
步序295～309为切刀先切控制程序段。
在运行模式下，M388为切刀先切，X002上升沿到时，数据寄存器D78计数，到达设定切刀先切数D206时，伺服允许运行。
步序310～323为到数停机控制程序段。
在停机信号也发模式下，M520为伺服运行，X002上升沿到时，数据寄存器D78计数，到达设定到数停机数D159时，伺服运行复位。
步序410～434为打孔信号的处理控制程序段。
Y001为打孔脉冲输出控制信号，当M115冲孔控制为开时，一种是空白模式时（M387为ON），空白伺服结束冲孔（M400为OFF）。另一种为切刀极限位置冲孔（X002下降沿）。D27为当前计数单/双判断寄存器，M384为双数冲孔开关，M385为单数冲孔开关。M520辅助继电器OFF为伺服不运行时发出冲孔信号。步序612～637为送料摆臂低位信号的处理控制程序段。
当送料摆臂低位信号上升沿有效时（X10信号有效），M513置位，定时器T3工作，超声波抬起延时时间由D205寄存器决定，定时完成，T3复位，M513也复位。当送料摆臂低位信号在低位时，Y006输出复位。当送料摆臂低位信号不在低位时，M403滚花允许，Y006输出置位。
步序638～644为电眼跟踪的处理控制程序段。
当M398为亮通，X000输入有效时，M108电眼跟踪置位。当M398为暗通，X000输入无效时，M108电眼跟踪置位。当M398为亮通，X000输入无效时，M |
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