基于PLC和触摸屏的自动纸板折盒机控制系统.pdf

自动纸板折盒机是集机械、电子及光学磁性等技术于一体的现代化机械设备，具有自动化程度高、效率高的特点。但目前市场上存在的许多折盒机仍旧处于半自动化状态，或者需要高成本进口国外先进的全自动设备。为了提高国内纸板折盒机的自动化程度并降低生产成本，研究者基于FX系列PLC与PROFACE GP4000型触摸屏设计了一种自动纸板折盒机控制系统。 该控制系统实现了包括上料自动调整、自动运送物料、自动折叠成型以及故障报警等多个功能。控制系统主要由储料机构、运料机构、折叠机构、移栽机构和电气控制部分组成。储料机构负责接收上料并供给储料空间，运料机构通过真空吸盘吸取纸板并送至折叠成型位置，折叠机构由气缸驱动完成纸板的成型，移栽机构将成型的纸盒移至流水线上，而电气控制部分则由PLC和触摸屏等组成，用以控制整个机械的运作。 折盒机的运行过程涉及纸板的上料、储料、运送、折叠成型以及移栽到流水线的整个流程。纸板通过人工或机械手的方式进入储料机构。储料机构中的上顶机构能够自动调节，通过运料机构将纸板自动运送至折叠机构。在那里，气缸动作进行纸板的折叠成型。完成成型的纸盒最终由移栽机构运至流水线。为了提升设备的可靠性，系统采用光电传感器实时监控纸板的位置，确保其准确到位。 在实际运行中，折盒机控制系统要求能够实现手动和自动运行方式的相互切换，以及联锁与互锁控制，以保证折盒机各执行机构能够协调配合工作。除此之外，还需要具备状态显示功能，能够实时显示运行状态、工作进度等信息；具备运行错误报警机制，能及时通过视觉和听觉报警装置提醒操作者，并提供复位按钮以恢复正常运行；还需具备紧急故障按钮，以便在紧急情况下停止整个系统，排除故障后再重新启动。 硬件部分主要包括PLC、触摸屏和变频器等。在PLC的选择上，考虑到系统对I/O点数、可靠性及经济性的要求，选择了FX-80MT-ES-A型PLC。该PLC具备40个输入点和40个输出点，并且能够处理3个脉冲输入。触摸屏与PLC配合，构成可视化系统，为操作人员提供了人机交互界面，使得操作和监控更为直观。 在设计该控制系统时，研究者详细分析了折盒机的工作过程，给出了硬件的具体组成和软件的设计方案，通过实际应用提高了折盒机的自动化程度，并降低了生产成本，对相关行业产生了积极影响。此外，该文献的发表为同行提供了一种参考，有助于推动自动纸板折盒机控制系统的持续发展和完善。