自動剪切生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

張慶明

【摘 要】自動剪切生產(chǎn)線用于將金屬卷料加工成一定尺寸的板料，可同時將板料沖壓成形，有效地提高了產(chǎn)品的加工精度及生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)過程的自動化程度，適合較大規(guī)模生產(chǎn)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。沖床完成對送料的剪切及沖壓成形，是整個生產(chǎn)線的最后一道工序。工業(yè)生產(chǎn)中基于可編程序控制器 （PLC）控制系統(tǒng)的高精度自動剪切生產(chǎn)線的應(yīng)用越來越廣泛。

【關(guān)鍵詞】可編程序控制器 伺服驅(qū)動器/伺服電機 變頻器 觸摸屏

1引言

許多企業(yè)中傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備由于元件更新、設(shè)備陳舊和技術(shù)落后等原因致使實際生產(chǎn)過程經(jīng)常發(fā)生一些故障，靈活性差，加工精度和生產(chǎn)效率并不高，許多配件由于達不到所需的生產(chǎn)要求而成為廢品，給企業(yè)帶來諸多不便與損失，嚴重影響了其經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效益，也給社會造成資源的嚴重浪費。

2 自動剪切生產(chǎn)線

自動剪切生產(chǎn)線用于將金屬卷料加工成一定尺寸的板料，由開卷機、送料機和沖床三部分組成，如圖2.1所示。

3 控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)控制要求

（l）運行方式。開卷機、送料機和沖床都具有手動/自動兩種工作方式。當采用自動工作方式時，系統(tǒng)將按預(yù)先設(shè)定的工藝流程不間斷地循環(huán)工作。而手動工作方式是在設(shè)備單動、調(diào)試和檢修階段使用。

（2）實時顯示。系統(tǒng)中各個工序的運行情況、報警信息、送料長度和加工工件數(shù)量等信息都要求在觸摸屏上顯示。

（3）故障檢測。系統(tǒng)能夠自動檢測各個工序的運行是否正常，如果出現(xiàn)異常，在觸摸屏上顯示錯誤信息，同時生產(chǎn)線停止運行。故障解除后按啟動按鈕生產(chǎn)線繼續(xù)運行。

（4）緊急停止。當出現(xiàn)緊急情況時，一按下急停按鈕，所有正在運行的設(shè)備全部停止。

（5）安全保護。在程序設(shè)計過程中，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置多重防護，避免人身及設(shè)備事故的發(fā)生。

3.2控制系統(tǒng)設(shè)計

控制系統(tǒng)主要由PLC、伺服驅(qū)動器/伺服電機、變頻器、觸摸屏、光電開關(guān)和電磁閥等硬件組成，結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。

3.3變頻器

變頻器線路如圖3.2所示。

4 系統(tǒng)程序設(shè)計

PLC接收系統(tǒng)中各種按鈕、開關(guān)及檢測裝置的輸入信號，根據(jù)程序和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，控制電磁閥及繼電器等執(zhí)行機構(gòu)動作，同時通過高速脈沖輸出向伺服驅(qū)動器發(fā)出定量的脈沖數(shù)控制伺服電機的運轉(zhuǎn)。PLC程序是整個控制系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，其流程如圖4.1所示。

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