壓制不銹鋼桶設(shè)備的改造

廣東省技師學(xué)院 張秋妍

廣東省飛月燈具廠委托我對(duì)本廠壓制不銹鋼桶模板設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，委托方對(duì)改造升級(jí)提出以下的要求。

（1）改造升級(jí)后的設(shè)備穩(wěn)定性要好，用時(shí)要短，不能擔(dān)誤生產(chǎn)。

（2）改造升級(jí)最好采用PLC加觸摸屏相結(jié)合對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，若采用PLC加觸摸屏相結(jié)合方案，PLC和觸摸屏指定為信捷品牌，且由企業(yè)方提供。

（3）改造升級(jí)后的設(shè)備可以適應(yīng)工藝的變化。

（4）改造升級(jí)后可以長(zhǎng)時(shí)間工作，使用壽命較長(zhǎng)，降低故障發(fā)生率。

接到改造升級(jí)任務(wù)后，首先來(lái)到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研。原有壓制不銹鋼桶設(shè)備是采用繼電器接觸器控制的，是用對(duì)電氣元件進(jìn)行接線從而實(shí)現(xiàn)邏輯控制。如果生產(chǎn)任務(wù)或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就需要重新設(shè)計(jì)控制線路，改變其硬件結(jié)構(gòu)，這樣就浪費(fèi)了時(shí)間和資金。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器接觸控制，使用繼電器的數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率低，在頻繁動(dòng)作情況下會(huì)產(chǎn)生電弧，壽命較短，易造成系統(tǒng)故障，而且系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性差。而PLC控制能改善繼電器控制器上述的不足，PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，通用性強(qiáng)，控制程序可改變，使用方便，適應(yīng)面廣，編程簡(jiǎn)單，容易掌握；功耗低、維護(hù)方便，減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量等特點(diǎn)。從而滿足了廠家提出的升級(jí)后的設(shè)備穩(wěn)定性要好這一要求。

在此設(shè)計(jì)上再加入工業(yè)觸摸屏，它是一種連接人和機(jī)器的人機(jī)界面，它代替了原始控制臺(tái)和顯示器，可用于數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置，并且可以用動(dòng)態(tài)曲線的形式描述系統(tǒng)的控制過程；擴(kuò)展了PLC的功能，減少了按鈕、開關(guān)、儀表等儀器的使用。滿足了廠家提出的改造升級(jí)后的設(shè)備可以適應(yīng)工藝的變化、可以長(zhǎng)時(shí)間工作，使用壽命較長(zhǎng)，降低故障發(fā)生率。

因原先的控制系統(tǒng)是用繼電器控制，年代久遠(yuǎn)，它的控制原理圖已經(jīng)找不到了，無(wú)法通過原來(lái)控制原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的改造。只能通過操作這臺(tái)設(shè)備的員工描述他的工作流程，將所需要的控制要求和功能羅列出來(lái)：壓制不銹鋼桶模板設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)及手動(dòng)兩種控制方式。

壓制不銹鋼桶模板設(shè)備手動(dòng)動(dòng)作包含：

（1）油泵的啟動(dòng)停止；（2）點(diǎn)動(dòng)/手動(dòng)功能；（3）點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下具有上升和下降功能；（4）自動(dòng)狀態(tài)下具有保壓和定程兩種模式；（5）具有常規(guī)的保護(hù)措施。

壓制不銹鋼桶模板設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程：

（1）從原點(diǎn)開始，按下下降按鈕，下降電磁閥通電，液壓桿下降；下降到位時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，停止下降。

（2）按下上升按鈕，上升電磁閥通電，液壓桿上升；上升到位時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，停止上升。

（3）在定程狀態(tài)按壓制按鈕，下降電磁閥通電，快速電磁閥通電，液壓桿快速下降，當(dāng)碰到位置開關(guān)X1，快速電磁閥斷電，碰到下限位X3，下降電磁閥斷電，上升電磁閥通電，液壓桿上升，當(dāng)回原位時(shí)，上升電磁閥斷電，停止上升。

（4）在保壓狀態(tài)下按下壓制按鈕，下降電磁閥通電，快速電磁閥通電，液壓桿快速下降，當(dāng)碰到位置開關(guān)X1，快速電磁閥斷電，碰到下限位X3，下降電磁閥斷電，再等待保壓時(shí)間到之后，上升電磁閥通電，液壓桿上升，當(dāng)回到原位時(shí)，上升電磁閥斷電，停止上升。

表1 PLC輸入輸出分配表及觸摸屏按鈕分配

圖1 觸摸屏畫面

根據(jù)操作技術(shù)人員的描述，將壓制不銹鋼桶模板設(shè)備改造后控制系統(tǒng)的輸入輸出分配表及觸摸屏畫面上按鈕分配如表1所示，觸摸屏畫面如圖1所示，程序如圖2所示。

圖2 配套PLC程序

觸摸屏按鍵功能及配置：（1）手自動(dòng)切換按鈕：切換手動(dòng)或自動(dòng)功能。（2）油泵啟動(dòng)按鈕：用于油泵的啟動(dòng)或停止。（3）滑塊上按鈕：在手動(dòng)狀態(tài)下控制伸縮桿縮回。（4）滑塊下按鈕：在手動(dòng)狀態(tài)下控制伸縮桿伸出。（5）滑塊上按鈕：在手動(dòng)狀態(tài)下控制伸縮桿縮回。（6）保壓按鈕：在自動(dòng)狀態(tài)下啟動(dòng)保壓工作流程。（7）定程按鈕：在自動(dòng)狀態(tài)下啟動(dòng)定程工作流程。（8）壓制按鈕：在自動(dòng)狀態(tài)下選擇好模式之后開始運(yùn)行所選擇的模式。（9）停止按鈕：在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)按下停止按鈕后停止工作。（10）保壓時(shí)間：設(shè)定在保壓工作狀態(tài)時(shí)的保壓時(shí)間。

在基于原先的基本控制要求，我們出于生產(chǎn)效益為其增加了每天的日產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)和在保壓過程中保壓時(shí)間的設(shè)定。

腳踏開關(guān)的設(shè)計(jì)，有利于操作人員在進(jìn)行日常生產(chǎn)中不用頻繁的去操作觸摸屏，只需要通過腳去踩腳踏開關(guān)便可進(jìn)行生產(chǎn)制造，也提高了觸摸屏的使用壽命。

每天的日產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，有利于公司統(tǒng)計(jì)當(dāng)天這臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)了多少工件，以便日常的統(tǒng)計(jì)和月底或年底的數(shù)量統(tǒng)計(jì)。

保壓時(shí)間的設(shè)定有利于在壓制個(gè)過程中，使壓制的模型能更好的塑型，生產(chǎn)不同的型號(hào)設(shè)備時(shí)，也可以通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的保壓時(shí)間。

將上面程序下載到PLC當(dāng)中去，畫面下載到觸摸屏，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下對(duì)程序和畫面進(jìn)行微調(diào)，直到符合生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品的需要。

廣東省飛月燈具廠所用控制器都是信捷品牌所以廠家要求壓制不銹鋼桶模板設(shè)備采用信捷PLC控制。采用PLC控制具有功能強(qiáng)大、可靠性高以及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，無(wú)論是進(jìn)行時(shí)間控制、行程控制以及混合控制等控制，都可通過修改信捷PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)壓制不銹鋼桶模板的動(dòng)作順序修改程序，使壓制不銹鋼桶模板的通用性更強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上加入了信捷觸摸屏，用它代替了原始控制臺(tái)和顯示器，用于數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置，擴(kuò)展了PLC的功能，減少了按鈕、開關(guān)、儀表等儀器的使用。兩者一起使用可以節(jié)省很多硬元件，還可以通過組態(tài)軟件將整個(gè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集中在觸摸屏上顯示，方便觀察，自動(dòng)記錄，另外體積相對(duì)較小，安裝方便，便于維護(hù)，成本也較低。改造設(shè)備所用時(shí)間為2天，用時(shí)也比較短，符合廠家所提出要求。