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案例頻道0 引言
包封機是瓷介電容器生產過程中廣泛應用的一種設備。山東清華同方魯穎電子股份有限公司于1996年購入4臺臺灣PCOT-4型包封機，其控制系統采用傳統繼電器控制。由于設備運行環境差，環氧樹脂包封料微粒極易進入繼電器中，造成觸點接觸不良。另外，由于設備使用時間較長，繼電器觸點電弧燒蝕嚴重，故在產品包封過程中，設備經常出現誤動作，造成產品報廢。因此，有必要對原繼電器控制系統進行改造，以提高產品質量和勞動生產率。
1 產品包封工藝及包封機控制要求
瓷介電容器的生產過程要經過成型、燒結、刷銀、焊接、包封、打印等工序，包封作為其中一道工序，對產品的絕緣性能和外觀質量都起到很重要的作用。包封工藝流程如圖1所示。操作人員將包封盤放到包封機的擱架上，然后按下啟動按鈕，機器自動運行。根據工藝要求，產品要包封3次，用計數器控制機器的自動運行，完成3次包封后，機器停在初試狀態，操作人員取出包封盤。包封機的動作順序功能圖見圖2。
2 控制系統設計及功能
2.1 控制系統的構成
該設備采用機械、電氣、氣動等傳動方式來完成產品的包封。由于設備運行環境對控制系統的可靠性和穩定性要求較高，因此，選用性價比高、功能強、速度快的日本三菱FX2N-24MR型PLC作為控制系統的核心。該系統的輸入信號主要有按鈕開關，限位開關，接近開關；執行元件主要有接觸器和電磁閥。由此構成的以PLC為核心的電氣控制系統框圖見圖3。
2.2 輸入、輸出地址分配
PLC的輸入、輸出點（I/O）分配見表1和表2。
根據包封機的順序功能圖（圖2）來設計梯形圖，編程軟件使用三菱的FXGP-WIN-C,在個人計算機上編程。采用三菱公司為FX系列PLC提供的步進梯形指令（STL和RET指令）可以很方便、容易的設計出梯形圖，見圖4。這種編程方式在轉換實現時，對前級步的狀態寄存器和由它驅動的輸出繼電器的復位是由系統程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成的。因此，設計的梯形圖程序比較短，執行速度較快。設計完成梯形圖后，先在電腦上進行查錯和模擬運行，無誤后寫入PLC的RAM中。
（1）為了節省輸入、輸出點，包封機預熱箱的溫控部分，熱風循環及冷卻水泵的控制信號不進入PLC，直接在外部控制其固態繼電器或接觸器。控制系統的手動操作由于用的比較少，也直接在外部通過按鈕控制其接觸器或電磁閥。
（2）刮料板左限位開關和預熱箱后限位開關用雙聯開關，其常閉觸點分別串聯在PLC輸出繼電器Y2和Y11的電路中，這樣在系統接通電源或運行過程中按下停止按鈕，系統都將復位停在初始狀態（即刮料板左限位和預熱箱后限位）。
（3）為了提高PLC的抗干擾能力，在PLC的交流電源輸入端加接低通濾波器和帶屏蔽層的隔離變壓器，屏蔽層可靠接地。由于PLC運行環境較差，設置了防震、防塵及散熱裝置。
（4）整個系統設有漏電保護器作為過載和短路保護，為方便處理突發情況，設有緊急停止按鈕。
3 結語
采用PLC作為包封機的核心控制系統，克服了繼電器控制系統維修困難，無互換性的缺點，大大提高了設備運行的可靠性，為企業創造了良好的經濟效益。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號