摘要：本文介紹了OMRON自動化產品在石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產線的應用設計，并且250ml 5瓶X 6列 單層包裝方式為例詳細介紹調試過程。 關鍵詞：光電開關；可編程序控制器；觸摸屏 旋轉編碼器 1.引言 OMRON自動化產品已廣泛應用在機械、電力、化工、制藥、食品飲料、家用化工等外包生產線行業中，并以穩定的質量、低廉的價格，優質的售后服務，贏得了廣大客戶的認可。作者以獨立設計完成的石家莊第四制藥廠塑瓶外包生產線（以下簡稱“四藥”）為例介紹OMRON自動化產品在該行業中的應用。 本系統組成: （1）主要控制由可編程序控制器（CP1H-X40DR-A）、外圍電路、終端觸摸屏（MPT5-MG00）組成； （2）執行機構由氣缸、剎車電機、變頻調速電機組成； （3）檢測機構由光電開關（E3F3-D12 E3Z-T61 E3Z-R61）、旋轉編碼器（E6B2-CWZ6C 1000P/R）、氣缸自帶磁性開關、接近開關（E2E-X5E1）、行程開關（WLCA2）組成。 2.控制系統要求和方案簡介 “四藥”要求該線能完成三種規格共四種包裝方式的包裝， 即： 500ml 5瓶X 6列 單層； 250ml 5瓶X 6列 單層； 100ml 5瓶X 8列 單層； 100ml 5瓶X 8列 雙層。 各種規格包裝方式之間轉換要做到簡單快捷。 基于以上要求，筆者設計了一套由PLC加觸摸屏，利用編碼器配合變頻器控制來控制電機和氣缸組成的抓取系統，氣缸可以帶動抓頭橫向移動來確定抓瓶位或放瓶位，電機則帶動抓頭升降來確定抓瓶高度或放瓶高度（抓瓶位即塑瓶擺好形成的一個臺位也叫擺臺，放瓶位即空紙箱所在位置也叫裝箱位。）。各種產品規格之間的轉換由控制箱上編程終端設置參數來實現。系統組成見圖1。 （1）接近開關E2E-X5E1檢測到開箱成型后把空箱體推滾動外包線上備用； （2）由于塑瓶罐裝后套上透明包裝袋整體成透明色，用帶MSN功能的E3Z-R61加反射板來精確檢測送料線上瓶的數量；E3F3-D12則檢測空箱是否到裝箱位置；抓頭抓瓶上升去放瓶時擺臺上是否有漏瓶則由對射光電E3Z-T61檢測，若由則系統啟動蜂鳴器報故障； （3）送空箱線高度與送瓶線高度不在同一水平線上，帶動抓頭的電機停止位控制則由裝在電機軸上的編碼器E6B2-CWZ6C 1000P/R計算來決定； （4）可編程序控制器CP1H-X40DR-A為整個控制的核心，它負責接收編碼器的高速計數數據與觸摸屏MPT5-MG00的設定數據進行交換處理，處理完成后發出指令讓電機停在所需位置； （5）為使帶動抓頭的電機在升將過程中不至于出現飛車壓瓶等事故，行程開關WLCA2起到了最后的保護，它可以控制電機緊急抱閘停車避免事故發生。 工藝流程見圖2。 3.應用方案詳細介紹 下面以250ml 5瓶X 6列單層包裝方式為例詳細介紹調試過程。首先觸摸屏上進行包裝方式的選擇，如圖3所示。 由于250ml包裝方式為單層，所以放瓶高度只設“放瓶高度1”。編碼器選用相位差輸入法，A相B相高速計數用軟件清零。電機減速后的線速度為6mm/r，抓頭距離擺臺實際高度為380mm，瓶高55mm，所以電機的抓瓶高度325mm，即電機在正轉54轉后應停止（定義電機正轉為下降，反轉為上升）。實際調試過程中，剎車電機下降停止時由于抓頭自重會慣性下滑，但每次下滑距離是一定值a1。所以抓瓶高度應減去這個a1值。放瓶過程中，在瓶底進入紙箱口時抓頭就放瓶以節省時間。瓶子的才制為塑料，瓶身受擠壓時容易變形；瓶子的底部是橢圓形，在瓶輸送帶上運行時行進方向容易改變；這些都會造成擺臺上瓶子擺不整齊，進而影響抓頭抓瓶不準確產生漏瓶。為此，在瓶輸送帶的兩邊加裝導向支架，來解決行進方向改變的問題。在整個裝箱過程中會產生以下幾種故障狀態：紙箱不到位、擺臺上有漏瓶、缺少紙墊。滿箱離開裝箱位后空箱應該在1s內到達裝箱位，時間超過1s視為故障，此時報警燈閃爍，蜂鳴器間歇響，直至有紙箱到達裝箱位或人工解除報警。抓頭抓瓶上升離開擺臺時，此時如擺臺上還有塑瓶視為故障，報警燈閃爍，蜂鳴器一直響，并且瓶輸送帶停止送瓶，直至人工解決問題。紙墊分為上墊和下墊，每箱最少放兩個，所以預備盒里的紙墊最容易缺少，少紙墊時報警燈一直亮，蜂鳴器間歇響，而且紙箱在裝箱位不移動，直到人工放更多紙墊到預備盒才能解除報警。 4.方案取得的效果 生產線自07年10月在石家莊四藥試運行，效果良好，系統穩定可靠，日包裝量大大提高，減輕了操作工人的勞動強度（由原來的9人/班減少為4人/班），并且投資少。用較低價格的剎車電機和編碼器組合實現了昂貴的伺服電機才能擁有的功能，控制精度達到了0.5mm的設計要求。 5.方案的示范性 本生產線不僅僅適用于包裝塑瓶，也適用于包裝玻璃瓶，而且可以任意組合，例如兩條送瓶線對應一條送箱線，可以大大提高日包裝量。 6.對OMRON的建議 開通24小時免費技術支持熱線，增加各地辦事處，提供各辦事處現場服務項目。 作者簡介 王坤（1979-）女 畢業于邯鄲職業技術學院機電工程專業，原在某包裝機械廠從事包裝電氣控制的設計，現就職于河北珠峰儀器儀表設備有限公司。