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PLC在冷弯机组中的应用及安装维护

2019-01-21

随着冷弯型钢市场需求量的发展和规格品种的创新和变化,冷弯设备的控制技术也向高精度、高速度、多性能、多品种化方向发展,高性能的PLC在冷弯设备中的应用也成为了一种趋势。

S7-300是一种以计算机技术为基础的模块化小型PLC系统。由于其可靠性高、适应性好、配置灵活、体积小、结构紧凑、安装和维护方便等优点,特别是其浮点数运算功能可以有效地实现更为复杂的算术运算,其优良的数据通讯功能可实现在自动控制系统之间、人机界面((HM1)和几个自动化功能块间相互调用,具有极高的工业环境适应性,使得各种单独的模块之间可进行广泛组合设计,极大地保证了应用系统的多样性设计及其系统的稳定性和可靠性运行,能满足高性能冷弯设备电气控制系统中的具体应用及控制性能要求。

冷弯设备一般由开卷机、校平机、切头焊接机组、伺服送料机组、在线冲孔压力机、冷弯机组、定尺飞剪、出料架等基本单元组成。

我们选用了SIMATIC57-300PLC,主控模块为CPU315C-2DP,可实现手动、自动或调整等操作控制,即将卷料或带钢料经开卷机放料,通过开卷机与校平机的速度匹配将卷料进行校平操作,便于后道的伺服送料及在线预冲孔等工序的加工处理,再经冷弯机组的冷弯加工形成合格截面,然后通过定长检测和切断、打包或后处理完成具体产品的生产活动。其中的关键控制技术有:开卷机和校平机的速度匹配问题(因开卷卷径的变化和校平机线速度的恒定间存在矛盾)、交流伺服送料控制精度和稳定可靠性及其与压力机的动作节拍的协调、直流变频调速系统与同规格不同厚度或不同规格产品的冷弯成型力矩之间的动力平衡问题的解决、孔位和长度定位精度的控制问题等,对PLC性能的选择就成为冷弯设备设计规划的关键。

PLC在冷弯机组中的应用概述

(1)SIMATIC57-300PLC在冷弯机组中的应用涉及机组前后工序单机间的速度匹配、整线速度的调整以及冷弯机组的位置定位、各单机整线自动运行或手动运行所需要动作的输人输出、整线故障自诊断等控制方面,如压力机单机运行的电气控制及其与整线相联接的输人输出信号等;光电编码器和测长轮同轴连接、冷弯型材的长度与相应的脉冲信号的转化问题,及利用PLC的高速计数模块或伺服定位模块进行计数或定位控制,以实现冷弯型材的伺服测长送料和定尺剪切动作等。为了减少故障排除时间,整线电气控制系统有启动提示、误操作提示、故障警报、逻辑互锁及自动停机等功能,并通过汉字呈现终端,呈现故障详细内容:如①压机抬起不到位;②伺服模块故障;③直流过热等信息。

(2)根据冷弯机组的基本运行功能和要求,确认SIMATIC57-300PLC主要输入输出信号:①系统控制的输人输出信号有:开卷机液压涨紧装置的伸缩运动、开卷送料电机的正反运动、压料头和涨紧装置的液压换向运动,电液刹车装置动作的输人控制;②校平机驱动电机的正反转运动,压料装置、辅助进料装置的顺序动作等;③剪切对焊机的引送料装置动作;④伺服定尺送料装置的定位送料控制及手动操作要求等;⑤压力机的单机控制及整线联机信号的控制,如压力机工作的上下滑块极限位信号、伺服运行允许信号、压力机的启停信号等;⑥冷弯成型机的启动、正反转、高低速、停止信号,液压剪切定位及控制信号等;⑦各单机间的速度匹配控制信号,如料坑中送料状态检测信号、料尾检测控制信号等;⑧与触摸屏、伺服定位控制单元等之间的网络线接口等。由此决定了PLC的输人和输出信息量大小和总体的编程思路。

(3)当S7-300PLC投入运行时,就以扫描的方式接收来自现场的各输人装置的状态和数据,并分别存人vo映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送人vo映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,将映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行,以此实现S7-300PLC对冷弯机组的功能性控制。


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