PLC在上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)中的應(yīng)用

魏斌

摘要：為了減少上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)事故的發(fā)生及控制方便，把傳統(tǒng)按鈕全部換成觸摸屏輸入，改造原繼電器控制線(xiàn)路中的硬件接線(xiàn)，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)，主電路及原控制系統(tǒng)電氣操作方法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，不需要手動(dòng)控制，電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括熱繼電器、接觸器），作用與原電氣線(xiàn)路相同，為了使系統(tǒng)更加完美，行程開(kāi)關(guān)數(shù)量增加，行程開(kāi)關(guān)改換為傳感器，加入指示燈，使得系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)更加清晰。使上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)生產(chǎn)效率得到提高，也使產(chǎn)品精度得到提高。

關(guān)鍵詞：上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)；高精度；觸摸屏；PLC

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）22-0233-03

上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)是目前比較典型的一種高精度的卷板機(jī)，采用上輥升降液壓傳動(dòng)和水平移動(dòng)（機(jī)械傳動(dòng)），由下輥驅(qū)動(dòng)，電氣集中控制操作系統(tǒng)，能一次完成上料對(duì)板材兩端的預(yù)彎及卷制筒形、弧形工件的工作，還可以對(duì)金屬板料進(jìn)行一定的整形校平，有直接預(yù)彎、省事、省料之功效。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于控制精度要求高的場(chǎng)合，如：航空、核電等金屬結(jié)構(gòu)件制作業(yè)及化工機(jī)械、海洋石油平臺(tái)、輸油氣管道、壓力容器等行業(yè)。

老式上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)由于其操作方式（全手動(dòng)控制）需要更多人力資源，大大降低了生產(chǎn)效率且維修不便，給企業(yè)帶來(lái)諸多不便。PLC可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、靈活性好，用它實(shí)現(xiàn)卷板機(jī)的控制，使原來(lái)的系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，易于維修，可以彌補(bǔ)人力資源浪費(fèi)帶來(lái)的缺憾，在保持原上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)工作流程不變的情況下，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，使電氣故障降低，可靠性大幅度提高，使用更為方便，不需要適應(yīng)期。該系統(tǒng)還使用了觸摸屏來(lái)控制卷板機(jī)的運(yùn)行，使得卷板機(jī)的操作更加直觀(guān)，運(yùn)行狀態(tài)更加清晰可見(jiàn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 PLC選型

由于本設(shè)備輸入輸出點(diǎn)數(shù)不多，應(yīng)選用50點(diǎn)以下的小型PLC，所以選擇三菱FX3U-48MR系列的PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)方面它有24個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)，可以適用本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

1.2 PLC的硬件接線(xiàn)圖

1.3 觸摸屏的選型

由于本設(shè)備觸摸屏安裝位置有限，所以選用GT10系列的GT1050（5.7寸）觸摸屏。GT10系列HMI雖然機(jī)身小巧，但功能十分強(qiáng)大。它的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置配方功能，方便存儲(chǔ)加工數(shù)據(jù)。支持FA透明功能，GT10與三菱PLC連接時(shí)，通過(guò)GT10即可進(jìn)行PLC程序的讀取、寫(xiě)入、監(jiān)控等。使用Unicode2.1編碼，顯示各國(guó)文字，面向全球用戶(hù)，并且語(yǔ)言切換畫(huà)面制作簡(jiǎn)單。使用Windows字體時(shí)，可對(duì)文字進(jìn)行斜體、下劃線(xiàn)、斜體下劃線(xiàn)等修飾，表現(xiàn)力豐富。

此外，GT10支持多臺(tái)連接，兩臺(tái)GT10只需通過(guò)電纜即可連接。采用LED背光燈，免除您的維護(hù)煩惱。還可縱置顯示，方便安裝于狹小空間。

GT10與PLC通訊接口按機(jī)型不同分為RS232、RS422兩種，傳輸速率可達(dá)115.2Kbps。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)流程圖

2.2 重要程序分析

1） 初始化程序

設(shè)備上電后特殊輔助繼電器M8002得電一次斷開(kāi)，同時(shí)置位S0進(jìn)入初始狀態(tài)，初始狀態(tài)中對(duì)程序中使用的狀態(tài)繼電器（S10-S30，Y0-Y30，T0-T30）進(jìn)行復(fù)位操作，其中M0-M30需要接在M8002之后，否則M一直處于復(fù)位狀態(tài)程序無(wú)法使用。

2） 手自動(dòng)切換程序

當(dāng)翻倒架處于原位位置時(shí)，按下觸摸屏上的手/自動(dòng)切換按鈕（單數(shù)次為自動(dòng)，雙數(shù)次為手動(dòng)）進(jìn)入狀態(tài)S10（自動(dòng)）或S30（手動(dòng)）。

3） 翻倒架程序

翻倒架程序?yàn)榧兪謩?dòng)控制，既不在自動(dòng)狀態(tài)里，又不在手動(dòng)狀態(tài)里。按下觸摸屏翻倒架翻倒或翻倒架復(fù)位按鈕則接通Y16或Y17進(jìn)行翻倒或復(fù)位操作，X25，X26，Y16常閉，Y17常閉為電氣系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)。

4） 手動(dòng)Y-△啟動(dòng)程序

手動(dòng)狀態(tài)下按下觸摸屏油泵啟動(dòng)按鈕M1，線(xiàn)圈Y0，Y6，定時(shí)器T5同時(shí)得電進(jìn)入低壓運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)T5延時(shí)時(shí)間到，T5常開(kāi)接通線(xiàn)圈Y7，斷開(kāi)線(xiàn)圈Y6進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)。

5） 油泵優(yōu)先啟動(dòng)程序（手動(dòng)和自動(dòng)）

自動(dòng)狀態(tài)當(dāng)Y0常開(kāi)閉合且進(jìn)入△型運(yùn)行后才可進(jìn)入S13狀態(tài)。

手動(dòng)狀態(tài)下只有當(dāng)油泵電動(dòng)機(jī)△型運(yùn)行后其他程序才可接通，當(dāng)Y7常開(kāi)失電時(shí)后續(xù)程序均無(wú)法啟動(dòng)。2.3 觸摸屏的操作界面原件清單

2.3 觸摸屏的顯示界面原件清單

3 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)主要講述了PLC對(duì)上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)電氣系統(tǒng)的改造。此外還用到了傳感器和觸摸屏，這些控制技術(shù)使上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)生產(chǎn)效率得到提高，也使產(chǎn)品精度得到提高。

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[4] 三菱FX 系列PLC使用手冊(cè)，三菱公司.

[5] 三菱GT系列觸摸屏使用手冊(cè)，三菱公司.

【通聯(lián)編輯：梁書(shū)】