基于PLC和光电技术的双层膜卷架控制方案

殷晓东

(漯河双汇彩印包装有限公司，河南 漯河 462000)

漯河双汇彩印公司在塑料薄膜在生产、印刷、复合和分切过程中，每个工序都需要膜卷的架置和再领取。原膜卷架置和领取方式为固定式双层模架式（见图1），即利用人力车把膜卷放置到模架上，由人员用力推动原膜卷前移一个位置后，再放置第二卷。但要领取膜卷时，需要遵守先进先出原则，因此需人力把膜卷从模架一端推到另一端。操作劳动量大、效率低，还存在膜卷在推动中掉落的安全隐患。

因此公司在原固定双层模架基础上，利用PLC和光电技术，成功地实施了双层膜卷架的自动化控制改造。

一、设计理念

1.充分利用现有资源（固定膜卷架），运用先进技术进行改造。

2.充分考虑塑料膜卷和储用特点，提高存储利用率。

3.造价低、工期短、使用方便、效率高、易维修，实行机械化、自动化。

二、设计方案

依据现场条件和PLC系统的强大功能，本着安全可靠、经济合理的原则，设计为三套双层模架共用一套控制系统。

1.机械装置设计。保留原固定膜卷架，通过加固加强钢板和导轨装置、安装链条传动装置、采用轴承支承、采用1.5kW带制动的减速电机和链条传动，带动膜卷横向滑动，实现膜卷的自动输送。改造后的机械结构见图2所示，改造所需机加工材料见表1。

2.电器件选择。PLC选择欧姆龙（omron）C200HWC200HE CPU42 型，反射性光电开关选择欧姆龙E3JM-R4M4，接近开关选择欧姆龙全不锈钢机架的接近传感器E2FM-X5D1-M1GJ，断路器、继电器、按钮和指示灯等电器元件选择施耐德或欧姆龙等进口品牌，控制盒采用不锈钢材质。

图2 改进后的双层模卷架

表1 改造所需材料及设备

3.电器件安装。

（1）下层模架从放膜端的第一个货位，到取膜端，安装电气件如下：①回归反射型光电开关，输入点I0.00；②接近开关，输入点I0.02；③接近开关，输入点I0.03；④接近开关，输入点I0.04；⑤接近开关，输入点I0.05；⑥接近开关，输入点I0.06；⑦接近开关，输入点I0.07；⑧回归反射型光电开关，输入点I0.01。

（2）上层模架从放膜端的第一个货位，到取膜端，安装电器件如下：①回归反射型光电开关，输入点I1.00；②接近开关，输入点I1.02；③接近开关，输入点I1.03；④接近开关，输入点I1.04；⑤接近开关，输入点I1.05；⑥接近开关，输入点I1.06；⑦接近开关，输入点I1.07；⑧回归反射型光电开关，输入点I1.01。

（3）双层模架放膜端控制箱安装在模架放膜操作侧，是操作者存储膜卷到模架上时的现场操作盘。具有四个输入点，一个输出点，分别为：①放膜I0.08；②后退I0.09；③上选择I0.12；④下选择I0.13；⑤双音频报警信号Q6.06。

（4）双层模架取膜端控制箱安装在模架取膜操作侧，是操作者取用存储在模架上的膜卷时，现场的操作盘。具有四个输入点，一个输出点，分别为：①取膜I0.10；②后退I0.11；③上选择I0.14；④下选择I0.15；⑤双音频报警信号Q6.06。

（5）三套模架根据电器件安装组合方式，分别选择输入、输出点后，进行安装和布线。

三、效果评价

公司基于PLC和光电技术，成功对固定膜卷架进行自动化改造运行后，膜卷架存储利用率提高，使用方便、高效，运行安全、可靠，实现了设计初衷，推进了企业安全、高效发展。