張表一+孫欽蘭+于文艷

摘 要： 本文以雙工位分配車在某生產(chǎn)加工企業(yè)實際應用中存在的定位控制死區(qū)問題進行了分析、探討，并分別分析了分配車在正常工作與異常定位時的運轉(zhuǎn)控制過程，通過完善PLC控制程序，優(yōu)化分配車換向條件，增加分配行車連續(xù)運行時間與換向智能邏輯判斷與控制功能，給出了最終解決辦法。此改進方法適用于所有采用一頭兩尾設備布局方式，且以雙工位分配車作為實現(xiàn)兩尾供料橋梁的設備控制中

關鍵詞： 雙工位分配車；定位；PLC；程序；控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.272

1 前言

雙工位分配車在食品、制藥、煙草等生產(chǎn)過程中有著廣泛的應用。它的主要作用是：根據(jù)工藝要求選擇固定工位，通過分配車的正反轉(zhuǎn)運行進行物料分配，以滿足分組加工的工藝要求。其主體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由導軌、分配車、分配帶、雙工位料倉、料倉定位開關、超限開關等組成，采用接近開關S1～S4進行定位控制。

2 分配車的工作原理及正常工作時控制過程分析

分配車啟動時，與其所處的初始位置有關，一般在PLC程序控制下，分配車能自動尋址，找到工藝要求的料倉A或B，完成正常的物料裝載與分配輸送。

（1）當分配車初始在死區(qū)C和工作區(qū)E時，如果工藝路線選擇A倉進料，則PLC分配車正向運行，直到分配車左感應板感應到S2，正向運行停止，分配帶隨后正向運行。若左感應板首先感應到S1，則分配車立即換向即反向運行，直到定位到S2，之后分配車在料倉A的兩個接近開關S1、S2工作區(qū)間步進運行，分配帶不間斷連續(xù)運行輸送物料，直到料倉A裝滿為止；

（2）當分配車初始在死區(qū)D和工作區(qū)E時，如果工藝路線選擇B倉進料，則分配車的運轉(zhuǎn)及其定位與上述情況相似，在此不再贅述。

3 定位異常時分配車所處死區(qū)位置的定義及控制過程分析

當分配車在停止運轉(zhuǎn)后的初始位置，其左感應板處于料倉A的左側(cè)定位開關S1的左側(cè)時，如果選擇向料倉A進料，則分配車會一直正向運行，其感應板不能正常感應到料倉A的兩個接近開關S1或S2，分配車將不能正常定位。此時，分配車處于定位控制死區(qū)D。同樣，當分配車在停止運轉(zhuǎn)后的初始位置，其右感應板處于料倉B的右側(cè)定位開關S4的右側(cè)時，如果選擇向料倉B進料，則分配車會一直反向運行，其感應板不能正常感應到料倉B的兩個接近開關S3或S4，分配車將不能正常定位。此時，分配車處于定位控制死區(qū)C。

以上兩種情況下，分配車會一直連續(xù)正向（反向）運行，造成分配車受機械限位裝置擋住，分配車在原地打滑，就會出現(xiàn)物料堵料或混裝等故障。

4 改進方案的確定

根據(jù)以上分析，并進一步分析了分配車的PLC控制程序后，我們確定了最終的改進解決方案：通過增加分配行車連續(xù)運轉(zhuǎn)時間檢測與換向智能邏輯判斷功能，實現(xiàn)分配車在死區(qū)位置時也能夠自動換向，以及時跳出定位控制死區(qū)，執(zhí)行正常工作程序。

5 分配車連續(xù)運轉(zhuǎn)換向時間的確定

在自動狀態(tài)下，通過屏蔽掉S1～S4四個接近開關信號，我們確定分配行車在整段導軌上自動尋址時間大約6.8秒。取兩倍的設計余量并取整，我們把分配車連續(xù)運轉(zhuǎn)換向時間最終確定為15秒。

6 修改控制程序，實現(xiàn)上述功能

通過修改分配車PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)上述功能。在程序中增加電機正向（左向）運行標志M305.6，觸發(fā)接通延時計時器T282，T282與左端定位接近開關S1信號并聯(lián)作為換向標志；同樣增加電機反向（右向）運行標志M305.7，觸發(fā)接通延時計時器T283，與右端定位開關S4并聯(lián)作為換向標志。兩個計時器的延時時間均設定為15秒。

改造后，分配車在死區(qū)位置時換向控制過程如下：當工藝路線選擇A倉進料，且分配車在死區(qū)D時，分配車會正向運行，當連續(xù)運行時間到達15秒時，分配車反向運行，跳出死區(qū)D，回到正常工作區(qū)域，執(zhí)行正常工作程序；同理，當工藝路線選擇B倉進料，且分配車在死區(qū)C時，分配車會反向運行，當運行時間到達15秒時，分配車正向運行，跳出死區(qū)C，回到正常工作區(qū)域，執(zhí)行正常工作程序。

7 結(jié)束語

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試與生產(chǎn)過程驗證，此次改造保證了分配行車能夠在全部運行區(qū)間實現(xiàn)自動定位，解決了分配行車在定位死區(qū)時不能正常自動定位的問題，避免了因為分配車在死區(qū)定位異常引起的堵料、停車斷料及物料錯裝、混裝等事故的發(fā)生，完全達到預期效果，且沒有影響分配車的其他控制功能。此解決方法可以推廣應用到其它所有使用雙工位分配車進行物料分配與輸送的設備控制中，也可以借鑒應用到采用單工位分配車進行物料分配與輸送的設備控制中，用于改善其定位控制。

參考資料：

[1]劉君華等編著.傳感器技術及應用實例[J].電子工業(yè)出版社.

[2]SIMATIC S7 系統(tǒng)、維護和編程[J].西門子（中國）有限公司.

[3]王文斌等編著.機械設計手冊[K].機械工業(yè)出版社.

作者簡介：張表一（1973-），男，本科，工程師。