PLC在飛鋸機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
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重慶某高頻焊管公司其產(chǎn)品主要用于氣摩配件。由于近年氣摩行業(yè)的快速發(fā)展，其生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)很難滿足生產(chǎn)要求，所以對(duì)其進(jìn)行了自動(dòng)化的改造。
飛鋸機(jī)是一種對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的高頻焊管鋼材進(jìn)行定尺切斷的自動(dòng)化設(shè)備，可在焊管或型鋼高速運(yùn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤鋸切，是焊管生產(chǎn)線上最后一道工序的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有較大的影響。要精確地剪切快速運(yùn)動(dòng)中的管材，剪切工具必須與機(jī)組的運(yùn)動(dòng)精確協(xié)調(diào)，尤其是在機(jī)組速度變化時(shí)，生產(chǎn)工藝要求剪切工具必須與機(jī)組線速度保持同步跟蹤的情況下來進(jìn)行定尺剪切。
2 工藝要求
根據(jù)生產(chǎn)過程及產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，對(duì)飛鋸機(jī)基本工藝要求如下：
鋸切過程中鋸片必須和運(yùn)行的管材同步，保證在鋸切過程中，鋸片既要繞鋸軸轉(zhuǎn)動(dòng)(施加鋸切力和鋸切功率)，又要與管材以相同的速度移動(dòng)(保證管材的被切斷面平直且不至于打飛鋸片，造成設(shè)備損毀和安全事故)；飛鋸機(jī)應(yīng)能鋸切不同的定尺長(zhǎng)度；要保證鋸切的切口平直。即在整個(gè)鋸切過程中，鋸片都應(yīng)和鋼管軸線垂直，并且要使切頭部分不彎不扁。
3 系統(tǒng)改造
飛鋸系統(tǒng)改造之前采用的是繼電器控制，其中接觸器、行程開關(guān)、繼電器等電器元件作為控制元件，其控制系統(tǒng)復(fù)雜，操作難度大，并且安裝接線工作量大、修改控制策略難,維護(hù)量大，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)。因此，飛鋸切割控制系統(tǒng)成了制約生產(chǎn)的瓶頸。而采用可靠性較高的plc組成的控制系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集、控制回路、自動(dòng)順序操作和運(yùn)算的主要設(shè)備。滿足了系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。
由plc控制小車啟動(dòng)并加速追蹤焊管至與焊管等速時(shí)達(dá)到定尺點(diǎn)，夾具夾緊焊管，即將鋸車與焊管連為一體，氣缸驅(qū)動(dòng)落鋸、抬鋸、完成鋸切，夾具松開，小車減速，停車，返回原位。 圖1為飛鋸機(jī)系統(tǒng)工作循環(huán)示意圖。
圖1 飛鋸機(jī)系統(tǒng)工作循環(huán)示意圖
鋸車的工作循環(huán)是嚴(yán)格地按照一定的時(shí)序動(dòng)作的如果有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都將導(dǎo)致工作的失敗 因此，每一步都是由上一工步的位置進(jìn)行控制，這種控制方式的特點(diǎn)是動(dòng)作準(zhǔn)確，只要有一步?jīng)]有完成，下一工步將不可能進(jìn)行 這就避免事故的發(fā)生?？刂葡到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)的轉(zhuǎn)化。
4 基于fx2n的飛鋸控制
飛鋸控制系統(tǒng)的任務(wù)主要是控制一臺(tái)主電機(jī)(7.5kw的三相異步電機(jī))和四個(gè)電磁閥(分別控制小車的加速、鋼管的夾緊、飛鋸壓下切割、小車返回)，plc需要同時(shí)控制主電機(jī)和電磁閥的協(xié)調(diào)工作，完成切割工作。plc對(duì)通過繼電器和接觸器控制主電機(jī)帶動(dòng)飛鋸旋轉(zhuǎn) ；人機(jī)界面由觸摸屏來實(shí)現(xiàn)，通過觸摸屏設(shè)置工作參數(shù)。
4.1 硬件設(shè)計(jì)
plc的選擇一般從基本性能、特殊功能和通信聯(lián)網(wǎng)三方面考慮。選擇的基本原則是在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)最好的性價(jià)比。對(duì)于飛鋸機(jī)的控制系統(tǒng)而言，工藝過程固定、環(huán)境條件一般，維修量比較小等，所以選用整體式結(jié)構(gòu)的plc機(jī)型比較合適。具體滿足條件如下：
(1) i/o點(diǎn)的估算：觸摸屏占用串口通信輸入1個(gè)；一臺(tái)異步電機(jī)、四個(gè)電磁閥占用開關(guān)量輸出5個(gè)；系統(tǒng)啟動(dòng)、停止、急停按鈕占用三個(gè)開關(guān)量輸入，自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)一個(gè)、異步電機(jī)啟動(dòng)、停止按鈕、夾緊、落鋸按鈕個(gè)一個(gè)，需要占用五個(gè)輸入量，定尺信號(hào)占用一個(gè)輸入量；總計(jì)i/o點(diǎn)共14個(gè)。
(2) plc性能和控制任務(wù)相適應(yīng)：飛鋸機(jī)割機(jī)控制系統(tǒng)是開關(guān)量控制的，多是順序控制和多模式的自動(dòng)控制，對(duì)控制速度要求不是很高。 行程開關(guān)相關(guān)文章:行程開關(guān)原理
評(píng)論