自动液压剪切装置的PLC程序设计.pdf

第 4 3 卷第 4期 2 0 1 5年 8月 现 代 冶 金 M o d e r n M e t a l l ur g y Vo 1 ． 43 NO ．4 Au g．2 0 15 引 自动液压剪切装 置的 P L C程序设计 陈 磊 无锡市纽威型钢有限公司 ，江苏 无锡 2 1 4 0 2 8 摘要 对 自动 液压 剪切 装置的工作原理及 控制特 点进行 了分析 ， 选 用 台达 D VP 一 1 4 E s o 0 R2型 P L C为控 制器 ， 设 计剪切控制 系统 ， 包括 系统设 计 的流程 图和 程序设 计 。实践 结果表 明， 该设 计 方案合 理 ， 可 靠性 高 ， 有很 好 的 实 用 性 。 关键词 液压 剪切 装置 ； 控制 系统 ； P L C 中图分类号 TG 3 3 2 ． 2 1 随着电子技术的不断更新 ， 可编程控制器 P r o g r a mma b l e L o g i c C o n t r o l l e r ， 简 称 P L C 作为新一 代工业控制器 ， 更加适合工业现场和市场的要求 高 可靠性、 抗各种干扰的能力 、 编程安装使用简便 、 低 价格 、 长寿命。比之单片机 ， 它的输入、 输 出端更接 近于现场设备 ， 不需添加太多 的中间部件或更多的 接 口， 这 样节省 了用 户时 间和成 本。P L C 的下 端 输 入端 为继 电器 、 晶体管 和 晶闸管 等控制 部件 ， 而 上端L般是面 向用户 的微型计算机。人们 在应用 时， 可以不必进行计算机方面的专门培训 ， 就能对可 编程控制器进行操作及编程 ， 用以完成各种各样 的 复杂程度不 同的工业 控制任务 。所以 P L C以其高 可靠性 和技 术先 进 性 ， 在 工 业 控制 领 域 中得 到 了 日 益广泛 的应 用 。 无锡市纽威型钢有限公可有两套 自动剪切装置 采用继电器 一 接触器控制 ， 实际使用中电器故障率 高 ， 剪切定尺精度差 。为了提高 自动控制系统 的可 靠性和设备的工作效率 ， 设计 了一套以 P L C为控制 器的控制系统 ， 用来取代较复杂的继电器一 接触器 控制 系统 。 车瞬间线速度大于矫直机 的线速度 ， 电磁 阀控制冲 剪刀具向下运动， 剪断扁钢后 ， 电磁阀控制冲剪刀具 复位 ， 同时气阀控制剪切小车复位 。该 系统有 自动 循环和手动剪切两种方式的选择。冲剪刀具运动由 P L C输 出信号控制中间继电器 ， 再 由中间继电器控 制电磁阀； 剪切小车运动 由气缸传动 ， 由 P L C输 出 信号控制气阀。系统流程如图 1所示 匪 匝 t 设定长度 I I 手动按钮控制 编码器反馈信号大于设定信号 气缸动作 ，剪切小车前进 延时 剪机 油缸剪切动作 延 时 剪机 油缸返 回动作 延 时 气缸返回，剪切小车回原位 图 1 系统流程 图 1 剪切工作原理及 电气控制要求 2 控制 系统 组成和设计 自动液压剪切装置是扁钢矫直剪切线 中常用的 一 种设备。断料时由汽缸推动剪切小车， 使剪切小 本系统需要6 个输入点 其中包括2 个高速脉 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 4 - 1 3 作者简介 陈磊 1 9 6 8 一 ， 男 ， 工程师 。电话 1 8 9 0 1 5 1 9 6 7 0 ； E - ma i l l e i _ c h e n 1 2 6 ． c o rn 第 4期 陈磊 自动液 压剪切装置 的 P L C程序设计 冲输 入 和 4个 输 出 点 ， 采 用 台 达 的 D VP一 1 4 E S 0 0 R 2型 P L C， 共有 8 个输入点 其 中包括 4个 输入点可用作高速计数 和 6个输 出点 ， 可满足系统 的要求 。表 1为 P L C输入输 出分配表 。自动液压 剪切装置的梯形 图如图 2 ～4 所示。 该 系统为 了适应 现场产 品剪切定尺 的不同需 求 ， 将一些工作参数开放给现场操作人员 ， 使其可根 据现场的实际情况设定 ， 还配备了一台文本显示器 ， 用于现场操作人员修改参数使用 ， 使该 液压剪机使 用更方便 ， 文本显示器画面如图 5 ， 6 所示。 表 1 输入输 出分 配表 图 2 梯 形图一 } 尊切 l 5 4 现代冶金 第 4 3 卷 ’” I ㈣ r 图 3 梯形 图二 舞磨 学●蔚9 I 图 4 梯形 图三 第 4 期 陈磊 自动液压剪切装置 的 P L C程序设计 图 5画面一显示 图 6画面二显示 该文本显示器可修改“ 剪切长度” 、 “ 剪切延时时 间” 、 “ 剪 切 时 间” 、 “ 滤 波 时间 ” 及“ 间隔 时间 ” ， 并 可监 控矫直机的运行速度 。 剪切的操作过程 系统上电后先启动液压泵 ， 待 系统压力达到工作要求 后 ， 在文本 画面二 中按 F 3 选择 自动剪切 ， 根据定尺要求在文本画面一中按 F 3 设定定尺长度 ， P L C进行计算 ， 定尺剪切开始后， 编 码器反馈脉冲信号， 当到达设定长度后 ， P L C输出 控制打开气 阀开关 D F 3 ， 推动剪 切小车 向前运 动， 调整气阀开关 调试时需调整 ， 正常生产无需调整 ， 控制气流量使剪切小车的瞬时线速度大于矫直机的 线速度 ， 到了画面一 中 F 1所设定的剪切延时时间， P L C输出控制打开液压阀开关 DF 1 ， 冲剪刀具开始 向下运动进行剪切， 这时需调整 画面一 中 F 2剪切 时间 ， 使上下刀具 的重 叠量恰到好 处， 即能切断扁 钢 ， 又不影响扁钢 的运行 ， 剪切时间到， P L C输 出控 制打开液压阀开关 D F 2 ， 使 冲剪 刀具 向上运 动， 回 到初始位置 ， 此时汽缸返回， 将剪切小车拉回原位。 以上为一次定尺剪切工作的流程 。 3 编程器使用的注意事项 1 必须在断电的情况下插、 拔手持编程器的连 接 电缆 ， 既能保护 P L C及手持编程器 ， 延长其使用 寿命 ， 同时也保障了操作者的人身安全 。 2 强制输 出。在调试 P L C程序时 ， 或 是维修 及改装设备时， 须用到强制输出测试。按钮流程为 按 M／ T切换到监控状态 ， 然后输入要强制动作 的 点 ， 如 Y1 0 ， 再按 M／ T切 换到强制输 出状 态 ， 然后 按 S E T 键则 表示 强 制输 出 ， 按 RS T 则表 示 强制 复位 。 3 监控 P L C状态 。按钮流程为 按 M／ T切换 到监控状态 ， 再按 S P键 ， 然后选择要监控的元件 ， 如 Y1 0 ， 然后按 GO键即可 ， 再按上、 下光标 ， 即可查 看相同类型的元件 的不 同状态。手持编程器上的屏 幕会显示相关信息。如是实心方框 ， 则表示处 于接 通 的状态 ； 如是空心方框 ， 则表示此点没有接通 。 4 结束语 1 无锡市纽威型钢有 限公司 自动剪切装置控 制系统的控制部分使用了台达 DVP 一1 4 E S 0 0 R2型 P L C， 在保证工艺控制要求的情况下 ， 极大地提高了 生产效率 ， 同时还提高了定尺剪切精度 ， 取得了 良好 的经济效益和社会效益 。 2 由于 P L C的引入 ， 极大地改善了设备 的电 气性能 ， 提高了设备 的 自动化水平 。使 系统具有操 作简单 、 可靠性高、 定尺参数改变时控制系统修改方 便的特点 。在生产规模较大的场合 ， 还可 以将多台 由 P L C控制 的剪切 装置与上位计 算机联 网， 实现 “ 集 中管理 、 分散控制” ， 在现代工业 自动化控制系统 领域 ， P L C将成为主要控制设备并发挥越来越大的 作 用 。 参考 文献 F 1 ] 杨士元． 可编 程序控 制器 P C 编 程应 用 和维修 [ M] ． 北京 清华大学 出版社 ， 1 9 9 5 ． F 2 ] 朱善君． 可编程序控制器 原理 、 应 用 、 维护[ M] ．北 京 清华大学 出版社 ， 1 9 9 2 ． F a I T P 一 0 4可编程序文本显示器使用手册． [ 4 ] D VP可编程序控制器使用手册．