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基于S7-300PLC的剔除控制系统

2012-06-19 10:01
Hsiao Chen
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1 引言

  剔除控制是灌装、数粒等瓶装产品包装线典型的自动化品控工艺。随着在线空瓶自动检测速度的不断提高,空瓶检测系统对精确剔除不合格瓶的要求也不断提高。现在的空瓶检测技术已达到每小时3~4万瓶的速度,甚至有的国外检测设备已达到6~7万瓶/小时,而且是连续的流水在线检测。因此,如何将在传送带上不断流动的空瓶中检测出来的不合格瓶准确的剔除便成为一个关键技术点,也是衡量整套在线检测系统性能好坏的一个重要指标。

  本文所介绍的基于西门子s7-300plc的剔除控制系统主要用于对在线空瓶检测装置检测出来的不合格瓶进行准确的剔除,并对检测过程的一些重要环节进行控制,如连续剔除过多报警、传送带传送过程中的倒瓶报警以及实时显示系统运行状态等。西门子s7-300系列plc是模块化的中小型plc,适用于中等性能的控制要求[1],因此完全符合本系统的需求。本系统主要针对玻璃啤酒瓶的检测剔除,同时也适用于其它圆口圆身玻璃瓶。

2 系统整体介绍

  系统由核心控制模块、执行剔除模块、现场数据采集模块、人机界面显示和报警模块等几部分组成。核心控制模块主要由s7-300plc组成,包括一个cpu315-dp/pn、一个16点的数字量输入模块sm321、一个16点的数字量输出模块sm322以及一个高速计数模块fm350-1[2],主要用于接收现场采集的信号以及检测系统发出的不合格信号并进行相应的处理,控制现场设备的动作,如电磁阀的开关、报警灯的报警动作等;执行剔除模块主要由电磁阀、气动剔除器以及空气压缩机组成,由空气压缩机产生的气压作为剔除器的动力,电磁阀的开关控制剔除器的剔除动作;现场数据采集模块包括分布在现场各处的光电传感器和旋转编码器组成,用于对现场的信号如到瓶触发信号、倒瓶信号以及空瓶在传送过程中的位置信号进行采集,并传送到plc中进行处理;人机界面显示和报警模块包括op77a操作显示面板和报警灯,用于显示系统运行状态、修改参数和故障报警等。系统整体结构如图1所示。

  根据空瓶在传送链道的传送方向,空瓶依次要经过如下区域:检测区域,触发检测光电,并由空瓶检测系统对其进行检测,其检测结果信号传送给plc进行存储,同时plc根据旋转编码器脉冲数以及fm350-1的计数值计算该瓶的位置信息进行存储;倒瓶检测区域,由于此区域的传送链道两旁没有护栏,因此此处易出现倒瓶现象,需要在此区域进行倒瓶检测;剔除区域,当该瓶到达剔除器处时,若该瓶为不合格瓶,则剔除器动作将其剔除,同时清除到达剔除器处的所有瓶子的检测结果信息以及位置信息;剔除确认区域,该处为一剔除确认光电,用于检测是否有没剔除的不合格瓶,有则进行报警。空瓶传送的路线示意图如图2所示。

 

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