采用LOGO! PLC实现的酒瓶大小归类贴码线的控制应用

采用西门子LOGO 24C 逻辑控制器实现的酒瓶大小归类贴码线的控制
陈天生

一、项目初期
   我的一个做软件系统的客户，接到某大型红酒公司的项目，项目需求是：改造原老厂的一条半自动的半手工的红酒酒瓶检测生产线，客户要求把现有的生产线经过简单改造，可以自动识别在同一条红酒生产线上，大小不同的两种酒瓶，然后将识别结果传送到喷码机上，并控制对应的四台喷码机，进行准确自动喷码。

二、生产线新旧功能简介
   首先介绍一下老的酒瓶输送生产线，旧生产线是链接酒瓶消毒清洗等工艺过来的两种大小不一，肥瘦不一的两种酒瓶分类生产线，功能非常简单，就是由一台电机带动输送线把酒瓶传送过来，由两个工人分类分别拣大和小的酒瓶到对应的生产线，然后再由四个工人，分别对大和小酒瓶进行贴码。分类线存在的问题：1，工人长时间工作容易疲劳，出错率极高。2，贴码错误率很高，导致又要增加工人进行质量检测，也是浪费很多打印好的标签条。3，一个酒厂这样的线有200多条，就会有一千多工人，造成人员管理混乱。4，生产效率低下，现在红酒消费需求高速增长，必然导致工厂需要提高生产效率。
   改造后的酒瓶输送生产线，自动控制系统由一套西门子LOGO小型逻辑控制器，一个启动按钮，一个急停按钮，三个光电开关（检测区别大小酒瓶），四台喷码机(两台分别喷小瓶的单双号码，两台分别喷大瓶的单双号码，)，一个故障声光报警灯。由于输送线的变频速度是由上一道工序的PLC控制，所以本控制系统不考虑。

三、原红酒瓶输送生产线形式为：
   1、由上一道工艺来决定本生产线的速度；容易造成如果生产线太快，工人也反应不过来，分拣来不及。人有三急，工人也不可能一个班一直不停的分拣，根本就做不到。还需要有备用工人。
   2、由2个工人来分拣大小两种不同的红酒瓶；
   3、再由4个工人分别为大小红酒瓶的单双数标签。

四、新型红酒瓶输送检测生产线特点及控制要求
   1、为了简化生产工艺，节约改造成本，采用一台变频电动机拖动酒瓶输送线。并由上一道工序的PLC控制速度。
   2、为了适应上一道生产线快速生产的要求，使用单气缸进行分拣，将生产线与下一道工艺无缝链接。
   3、重点故障采用声光报警模式，轻微故障，给工人肉眼观察，以节约控制点。

五、改造后红酒酒瓶大小归类贴码线电气控制顺序流程图：
   

   光电开关安装位置示意图：
   

   光电开关状态对应输出表
   

六、改造方案的确定
   1、原酒瓶检测与输送线的工艺流程与及加工方法基本保持不变；
   2、利用四台打码设备，提高生产效率，节约每班4个人；
   3、原系统中的变频器保持不变还由原来的PLC控制，这样比较稳定安全
   4、新系统增加了简单故障报警，已经符合业主要求；不过如果以后这故障用触摸屏+PLC做，显示在触摸屏上会更加完美；
   5、现由三个光电开关检测的位置还不尽完美，如果再增加一个光电开关，那故障处理方面会更加容易实现，也可以增加系统可靠性，下一套系统将按四只光电开关来做。

七、设计与实现
   1、主电路保持原来不变，只增加置换了二次回路的断路器和中间继电器，系统结构简单，易维护，而且成本低，可控性非常高。
   2、根据系统的电气控制要求，其输入输出均为开关量。需要PLC检测的输入信号包括3个按钮、3个光电开关等输人信号，共计6个。而PLC的输出控制信号为4个中间继电器（控制贴码机打印）、1个声光报警灯控制共5个。因此西门子LOGO CPU 6ED1052-1CC01-0BA6（8DI/4DO）+扩展模块：6ED1055-1CB00-0BA0(4数字量输入/4DO)能满足控制要求。
   3、I/O分配表
   
如图这样的配置，还剩下不少IO可以用于备用点

   4、调试运行
在电脑上编程后，下载至PLC，联机调试、完善，最后安装到生产线上运行。经过半个月的运行，效果良好。

八、结束语
   将西门子LOGO PLC应用于本生产线的改造后，相比于原来的半自动，半手工的控制系统有如下优点：1，用程序代替了部分硬连接，节省了电气元件（时间继电器）和导线，控制系统可靠性高，稳定性好，易于维护，大大提高了；2，大大提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，降低了故障率，简化和减少了维修维护的工作量，产生了良好的经济效益；3，最重要的是节约了6个人的人力资源，为业主创造了非常高的投资回报比例；4，可靠的自动控制应用，更加提高了生产效益，带来非常可观的经济效益。

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