1 简介
剔除控制是瓶装产品灌装、计数等包装线中典型的自动化质量控制流程。 随着在线自动空瓶检测速度的不断提高，对空瓶检测系统准确剔除不合格瓶子的要求也越来越高。 目前的空瓶检测技术已达到每小时3万至4万瓶的速度，国外一些检测设备甚至达到每小时6万至7万瓶，而且是连续在线检测。 因此，如何在传送带上不断流动的空瓶中准确剔除检测出的不合格瓶子就成为了关键的技术点，也是衡量整个在线检测系统性能的重要指标。
本文介绍的基于西门子s7-300plc的剔除控制系统主要用于准确剔除在线空瓶检测装置检测到的不合格瓶子，并对检测过程中的一些重要环节进行控制，如连续剔除超标报警、传送带传送过程中瓶子倒转报警以及系统运行状态实时显示等。西门子S7-300系列PLC是模块化中小型PLC，适合中等性能的控制要求[1]，因此完全满足这个系统的需求。 该系统主要针对玻璃啤酒瓶的检测和剔除，也适用于其他圆口、圆身玻璃瓶。
2 系统总体介绍
系统由核心控制模块、执行拒绝模块、现场数据采集模块、人机界面显示及报警模块组成。 核心控制模块主要由s7-300plc组成，包括cpu315-dp/pn、16点数字量输入模块sm321、16点数字量输出模块sm322和高速计数模块fm350-1[2] ，主要用于接收现场采集的信号和检测系统发送的不合格信号并进行相应处理，控制现场设备的动作，如电磁阀的开关、报警灯的报警动作等， ETC。; 执行剔除模块主要由电磁阀组成，气动剔除器以空压机产生的气压作为剔除器的动力，电磁阀的开关控制剔除器的剔除动作； 现场数据采集模块包括分布在整个现场的光电传感器和旋转编码器。 用于采集输送过程中的到瓶触发信号、倒瓶信号、空瓶位置信号等现场信号，并传输给PLC进行处理； 人机界面显示和报警模块包括op77a操作显示面板和报警灯，用于显示系统运行状态、修改参数和故障报警等。系统总体结构如图1所示。
根据空瓶在输送链中的输送方向，空瓶会依次经过以下区域：检测区域，触发检测光电，由空瓶检测系统进行检测，并发出检测结果信号将被发送到PLC进行存储。 同时，plc将旋转编码器的脉冲数和fm350-1的计数值计算出瓶子的位置信息并存储； 在瓶子倒置检测区域，由于该区域输送链两侧没有护栏，因此此处容易发生瓶子倒置，因此需要对该区域的瓶子进行倒瓶检测； 在剔除区域，当瓶子到达剔除器时，如果瓶子是不合格瓶子，则剔除器将移动剔除，同时清除所有到达剔除器的瓶子的检测结果信息和位置信息； 剔除确认区为剔除确认光电，用于检测是否有未剔除的不合格瓶子，如有则发出报警。 空瓶输送路线示意图如图2所示。
