和利時(shí)LM PLC在液壓式三輥卷板機(jī)上的應(yīng)用
1 引言
卷板機(jī)(Rolling Machine)是對(duì)板料進(jìn)行連續(xù)點(diǎn)彎曲的塑形機(jī)床,具有卷制O型、U型、多段R等不同的形狀。為上調(diào)式對(duì)稱式三輥卷板機(jī),可將金屬板材卷成圓形、弧形和一定范圍內(nèi)的錐形工件,本機(jī)種兩下輥為主動(dòng)輥,上輥為從動(dòng)輥。它廣泛使用于造船、鍋爐、航空、水電、化工、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)械制造行業(yè)。
適合用于金屬板材的彎曲變形,可卷制圓形,弧形和一定范圍內(nèi)的錐形工件,并有板材端部預(yù)彎功能,本機(jī)型兩個(gè)下輥為主動(dòng)輥可水平移動(dòng),上輥為從動(dòng)輥可上下移動(dòng),移動(dòng)方式有機(jī)械式和液壓式,傳動(dòng)軸均采用萬向連軸器連接。
2 設(shè)備控制工藝介紹
三輥卷板機(jī)有機(jī)械式和液壓式。液壓式三輥對(duì)稱卷板機(jī)主要特點(diǎn):該機(jī)上輥可以垂直升降,垂直升降的液壓傳動(dòng),通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用活塞桿而獲得;下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),通過減速機(jī)輸出齒輪嚙合,為卷板提供扭矩,下輥下部有托輥,并可調(diào)節(jié)。上輥呈鼓形狀,提高制品的直線度,適用于超長規(guī)格各種截面形狀罐。
液壓式三輥卷板機(jī)完成卷板動(dòng)作過程中全部采用液壓傳動(dòng),PLC 輸出動(dòng)作去控制液壓氣缸動(dòng)作。上輥位置反饋有編碼器計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)的數(shù)值反映移動(dòng)的位置。并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到觸摸屏上等。上輥的位置精準(zhǔn)度取決于編碼器的反饋精度和動(dòng)作氣缸的速度。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)一般由以PLC為核心的控制機(jī)柜、位置反饋傳感器、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)裝置和觸摸屏組成,系統(tǒng)裝置如圖2-1所示。卷板機(jī)控制柜里配置有PLC、相序保護(hù)器、跳閘繼電器、熱繼等。每一路輸入、輸出通道都有與之相對(duì)應(yīng)的指示燈,可以檢查某一通道的動(dòng)作情況,且系統(tǒng)具有在線試驗(yàn)功能。
圖 2-1 液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)組成
由于系統(tǒng)對(duì)位置精度要求特別高,對(duì)計(jì)數(shù)的精準(zhǔn)性有一定的要求,和利時(shí)LM3108可以接受單相計(jì)數(shù)器:3點(diǎn),100KHz 和兩相計(jì)數(shù)器:2點(diǎn),100KHz 。所以液壓式三輥卷板機(jī)采用和利時(shí)公司高性價(jià)比的LM系列PLC,由于LM3108有24DI和16DO。由CPU模塊完成所有輸入信號(hào)的邏輯處理和輸出信號(hào)的邏輯控制,從硬件和軟件上實(shí)現(xiàn)了上輥位置的精確控制,硬件結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。
圖 2-2 液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖
以基本配置的液壓式三輥卷板機(jī)與基于LM3108為列,輸入輸出信號(hào)清單如下:
表 3-1 輸入輸出信號(hào)清單
序號(hào) | 信號(hào)類型 | 輸入輸出信號(hào)說明 |
1 | DI | 固定側(cè)上輥--光柵尺A相 |
2 | DI | 固定側(cè)上輥--光柵尺B相 |
3 | DI | 翻倒側(cè)上輥_光柵尺A相 |
4 | DI | 翻倒側(cè)上輥_光柵尺B相 |
5 | DI | 移動(dòng)架_光柵尺A相 |
6 | DI | 移動(dòng)架_光柵尺B相 |
7 | DI | 上輥壓力 |
8 | DI | 固定側(cè)上輥接近開關(guān) |
9 | DI | 復(fù)位到位 恢復(fù)接近開關(guān) |
10 | DI | 翻倒到位 卸料接近開關(guān) |
11 | DI | 上輥中心點(diǎn) |
12 | DI | 上輥同進(jìn) 降 |
13 | DI | 上輥同退 升 |
14 | DI | 翻倒側(cè)上輥單進(jìn) 降 |
15 | DI | 固定側(cè)上輥單進(jìn) 降 |
16 | DI | 前移 |
17 | DI | 后移 |
18 | DI | 下輥正轉(zhuǎn) |
19 | DI | 下輥反轉(zhuǎn) |
20 | DI | 卸料 |
21 | DI | 恢復(fù) |
22 | DI | 油泵啟動(dòng) |
23 | DI | 油泵停止 |
24 | DO | 主電機(jī)正轉(zhuǎn) |
25 | DO | 主電機(jī)反轉(zhuǎn) |
26 | DO | 主電機(jī)前移 |
27 | DO | 主電機(jī)后移 |
28 | DO | 復(fù)位 |
29 | DO | 翻倒 |
30 | DO | 翻倒側(cè)上輥進(jìn)(降) |
31 | DO | 翻倒側(cè)上輥進(jìn)(升) |
32 | DO | 固定側(cè)上輥進(jìn)(降) |
33 | DO | 固定側(cè)上輥進(jìn)(升) |
34 | DO | 油泵 |
35 | DO | 頻敏電阻切換 |
4 應(yīng)用特點(diǎn)
基于LM系列PLC的液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
? 準(zhǔn)確性及可靠性
準(zhǔn)確性、可靠性是液壓式三輥卷板機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵,本系統(tǒng)采用了LM 3108 PLC運(yùn)行方式,LM配置高性能的工業(yè)級(jí)處理器,具有納秒級(jí)的處理速度以及大容量的內(nèi)存,可使液壓式三輥卷板機(jī)保護(hù)邏輯程序準(zhǔn)確、快速地執(zhí)行,這在硬件上也大大保證了系統(tǒng)的高可靠性。確保整套裝置在任何情況下,都能正確可靠地實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)跳閘功能。以往裝置中重點(diǎn)關(guān)注的液壓“拒跳”或“誤跳”的情況,可在程序設(shè)計(jì)過程中得到充分合理的處理,這在技術(shù)上保證了系統(tǒng)的高可靠性。
? 系統(tǒng)功能強(qiáng)
由于LM系列PLC體積小,集成化程度高,運(yùn)算速度快,邏輯控制容量大,所以整套程序中除了狀態(tài)報(bào)警、遮斷停機(jī)等常規(guī)功能外,還可進(jìn)行在線試驗(yàn)功能。該功能的作用在于機(jī)組正常運(yùn)行時(shí), 檢查壓力開關(guān)、電磁閥等外圍元器件的狀態(tài),提高整套裝置的自身安全系數(shù)。
增加卷板機(jī)首出原因記憶功能,幫助運(yùn)行人員在第一時(shí)間知道停機(jī)的第一起因,避免了以往或者顯示面板上有多項(xiàng)報(bào)警指示,分析不出第一起因,或者隨著現(xiàn)場情況的瞬息變換,指示燈的熄滅,也找不到第一起因。同時(shí),該功能的存在也為事故追憶系統(tǒng)(SOE)的記錄提供了驗(yàn)證手段。該功能可通過程序編寫完成,不需要增加任何硬件設(shè)備,而且完全應(yīng)用編程技巧。在沒有發(fā)生停機(jī)條件時(shí),該功能不需要執(zhí)行,不占用系統(tǒng)監(jiān)測的時(shí)間,使系統(tǒng)的監(jiān)測、停機(jī)功能得到最大程度的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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