电子烟热熔机电气系统设计与编程
【】电子烟热熔机作为一种简化生产流程的治具，可解决人为操作不当带来的不必要的报废和一些不可预知的危险。经过气缸和温度控制系统的不断合作，实现产品的完成。本课题通过分析热熔机工作原理，开展PLC电气控制编程和基于触摸屏的人机交互系统设计，实现了热熔机电气控制、软件程序设计和人机界面设计，对电子烟热熔机的机台设计、电气控制原理进行详细阐述，选择合适型号的气缸、电磁阀、触摸屏及其他辅助元件等配合PLC控制的硬件电路，实现了全程保温和半自动的工作流程。
目 录
引言 1
一、 电子烟热熔机的介绍 2
（一） 系统组成及机构说明 2
（二） 动作流程 4
（三） 电子烟热熔机硬件设计 4
二、 电子烟热熔机电气控制 6
（1）主框架模块 6
（2） 信号转移模块 7
（3） 动作执行模块 8
（4） 报警输出模块 9
（5） 温度控制模块 9
三、 人机交互界面 11
（1） 主窗口 12
（2） 手动输入界面 13
（3） 报警界面 13
（4） 参数设置 14
总结 16
参考文献 17
致谢 18
附录：电气控制程序 19
引言
社会的进步伴随着压力的增大，我国的吸烟人群的年龄下降，人数增多。香烟正在逐渐的的威胁着人类的身心健康。许多人想戒烟但是有没有办法很好的克制自己。因而戒烟成为一件想做又没有办法完成的事情。所以电子烟就逐步进入人们的视野，它的诞生很好的解决这些问题。电子烟减少尼古丁的吸入、节省消费支出、没有“二手烟”危害、有吞吐的感觉、能过烟瘾，提神等优势，随着电子烟需求量的不断增大，人工制作生产流程已经满足不了市场的需求。为了解决生产量的问题，设计基于半自动治具的电子烟热熔机减少人工操作，降低生产过程中的不良率，提高产量。
一、 电子烟热熔机的介绍
（一） 系统组成及机构说明
电子烟热熔机的主要机构是将产品热熔的一种治具，具有操作简便、方便、快捷，精度高，运动稳定等特点。设备的参数如表11所示。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
/> 表11设备参数
参数
数值
额定电压
交流电220V~250V 50HZ
设备控制电压
24V DC
设备气源压力范围
0.50.7MPA
机台尺寸
L670*W730*H1630mm
电子烟热熔机主要是启动设备，固定气缸运动，夹紧产品，下模气缸带动定位模进入热熔位置，上压主气缸&下模气缸推动热熔头对应热熔点，压紧气缸动作，热熔完毕，热熔头退回，横移气缸出，固定气缸退回，操作人员取出产品。
本设备主要元件位置，如图11所示：
包含脚轮、机台按钮、报警器、安全光栅等，具有保护治具的作用。
图11机箱部件位置图正面
（1）脚轮：保证机台的稳定性和灵活性，更好的适应产品组装的需求。
（2）机台按钮：包含两个启动按钮、急停按钮；启动按钮：双手同时按住绿色启动按钮，设备启动完成，两个启动按钮有助于操作人员安全地操作治具。急停按钮：用于紧急停止或者故障排查。
（3）报警器：当发生故障，报警器会响起。
（4）安全光栅：双方安全光栅保护操作人员在紧急情况下停止夹具。
图12和图13分别是电子烟热熔机的工作原理图和硬件机构示意图。电子烟热熔机由PLC控制的气缸运动系统、温度控制系统、人机交互系统三部分构成。气缸运动系统中包括固定气缸、横移气缸、上压气缸、下模气缸和压紧气缸组成；温度控制系统包括温控模块、加热棒、热电偶、热熔头；人机交互系统包括触摸屏、个人电脑、RS232串口通讯线。热熔头的熔点处必须的半球形，以保证热熔好的形状结实美观。按钮盒上有四个孔位，分别用作启动、急停和指示，启动使用的是双按钮同时启动，既保证了对称美观又确保了人工操作的安全性。
图12 工作原理图
图13 硬件结构示意图
（二） 动作流程
图14所示为电子烟热熔机的动作流程。操作开始前，先在设备上放入产品人工确认是否有翘起，确认无误后，按下双按钮启动，固定气缸伸出到动点，横移气缸缩回至动点，上、下气缸同时动作到动点，压紧气缸再慢慢的动作。等待一段时间后，上、下气缸、压紧气缸、横移气缸、固定气缸回到原点位。
图14 动作流程图
（三） 电子烟热熔机硬件设计
（1）PLC选型
根据设备控制的需求以及客户要求，选择松下FPXH系列PLC和松下FP0系列温控模块。松下FPXH系列PLC具有超快的数据处理速度和扫描周期，更为重要的是可以在加入FPXEFP0的适配器后读取松下FP0系列温控模块的数据。按照系统中用到的I/O总数，留出了30%的余量以便于日后的动作流程和机构更改。在温度方面根据要求要保持温度在设备运行的过程中稳定不会有很大的波动。经过验证，使用温控器控制温度的情况下，温度上下波动剧烈，所以我们决定放弃使用温控器来控制温度 反而使用控制难度更高但精度也更高的温控模块。本系统使用了42个输入输出还用到了六个模拟量通道，所以选用FPXH C60T型PLC和FP0TC8型温控模块。
（2）电子烟热熔机I/O分配
经过对设备的分析，按照松下编程规则，对于输入输出分配如下表11所示：
表11 I/O表
输入
注释
备注
输出
注释
备注
X000
启动1
Y000
加热棒继电器1
X001
启动2
Y001
X002
急停按钮
Y002
加热棒继电器2
X003
光栅
Y003
X004
HMI启动
Y004
加热棒继电器3
X005
HMI复位
目 录
引言 1
一、 电子烟热熔机的介绍 2
（一） 系统组成及机构说明 2
（二） 动作流程 4
（三） 电子烟热熔机硬件设计 4
二、 电子烟热熔机电气控制 6
（1）主框架模块 6
（2） 信号转移模块 7
（3） 动作执行模块 8
（4） 报警输出模块 9
（5） 温度控制模块 9
三、 人机交互界面 11
（1） 主窗口 12
（2） 手动输入界面 13
（3） 报警界面 13
（4） 参数设置 14
总结 16
参考文献 17
致谢 18
附录：电气控制程序 19
引言
社会的进步伴随着压力的增大，我国的吸烟人群的年龄下降，人数增多。香烟正在逐渐的的威胁着人类的身心健康。许多人想戒烟但是有没有办法很好的克制自己。因而戒烟成为一件想做又没有办法完成的事情。所以电子烟就逐步进入人们的视野，它的诞生很好的解决这些问题。电子烟减少尼古丁的吸入、节省消费支出、没有“二手烟”危害、有吞吐的感觉、能过烟瘾，提神等优势，随着电子烟需求量的不断增大，人工制作生产流程已经满足不了市场的需求。为了解决生产量的问题，设计基于半自动治具的电子烟热熔机减少人工操作，降低生产过程中的不良率，提高产量。
一、 电子烟热熔机的介绍
（一） 系统组成及机构说明
电子烟热熔机的主要机构是将产品热熔的一种治具，具有操作简便、方便、快捷，精度高，运动稳定等特点。设备的参数如表11所示。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
/> 表11设备参数
参数
数值
额定电压
交流电220V~250V 50HZ
设备控制电压
24V DC
设备气源压力范围
0.50.7MPA
机台尺寸
L670*W730*H1630mm
电子烟热熔机主要是启动设备，固定气缸运动，夹紧产品，下模气缸带动定位模进入热熔位置，上压主气缸&下模气缸推动热熔头对应热熔点，压紧气缸动作，热熔完毕，热熔头退回，横移气缸出，固定气缸退回，操作人员取出产品。
本设备主要元件位置，如图11所示：
包含脚轮、机台按钮、报警器、安全光栅等，具有保护治具的作用。
图11机箱部件位置图正面
（1）脚轮：保证机台的稳定性和灵活性，更好的适应产品组装的需求。
（2）机台按钮：包含两个启动按钮、急停按钮；启动按钮：双手同时按住绿色启动按钮，设备启动完成，两个启动按钮有助于操作人员安全地操作治具。急停按钮：用于紧急停止或者故障排查。
（3）报警器：当发生故障，报警器会响起。
（4）安全光栅：双方安全光栅保护操作人员在紧急情况下停止夹具。
图12和图13分别是电子烟热熔机的工作原理图和硬件机构示意图。电子烟热熔机由PLC控制的气缸运动系统、温度控制系统、人机交互系统三部分构成。气缸运动系统中包括固定气缸、横移气缸、上压气缸、下模气缸和压紧气缸组成；温度控制系统包括温控模块、加热棒、热电偶、热熔头；人机交互系统包括触摸屏、个人电脑、RS232串口通讯线。热熔头的熔点处必须的半球形，以保证热熔好的形状结实美观。按钮盒上有四个孔位，分别用作启动、急停和指示，启动使用的是双按钮同时启动，既保证了对称美观又确保了人工操作的安全性。
图12 工作原理图
图13 硬件结构示意图
（二） 动作流程
图14所示为电子烟热熔机的动作流程。操作开始前，先在设备上放入产品人工确认是否有翘起，确认无误后，按下双按钮启动，固定气缸伸出到动点，横移气缸缩回至动点，上、下气缸同时动作到动点，压紧气缸再慢慢的动作。等待一段时间后，上、下气缸、压紧气缸、横移气缸、固定气缸回到原点位。
图14 动作流程图
（三） 电子烟热熔机硬件设计
（1）PLC选型
根据设备控制的需求以及客户要求，选择松下FPXH系列PLC和松下FP0系列温控模块。松下FPXH系列PLC具有超快的数据处理速度和扫描周期，更为重要的是可以在加入FPXEFP0的适配器后读取松下FP0系列温控模块的数据。按照系统中用到的I/O总数，留出了30%的余量以便于日后的动作流程和机构更改。在温度方面根据要求要保持温度在设备运行的过程中稳定不会有很大的波动。经过验证，使用温控器控制温度的情况下，温度上下波动剧烈，所以我们决定放弃使用温控器来控制温度 反而使用控制难度更高但精度也更高的温控模块。本系统使用了42个输入输出还用到了六个模拟量通道，所以选用FPXH C60T型PLC和FP0TC8型温控模块。
（2）电子烟热熔机I/O分配
经过对设备的分析，按照松下编程规则，对于输入输出分配如下表11所示：
表11 I/O表
输入
注释
备注
输出
注释
备注
X000
启动1
Y000
加热棒继电器1
X001
启动2
Y001
X002
急停按钮
Y002
加热棒继电器2
X003
光栅
Y003
X004
HMI启动
Y004
加热棒继电器3
X005
HMI复位
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/923.html
