基于PLC和触摸屏的齿轮销压装机控制系统觹.pdfVIP

基于PLC和触摸屏的齿轮销压装机控制系统木 周国栋 ，张墩利 ，周 国喜 (湖南广播 电视大学机 电系， 湖南长沙 410004) 的过程控制 ，通过压力传感器实时监控压力大小。该设备样机运行表明，系统完全满足精度及可靠性等方面的要求。 —■—— 关键 词：PLC：触摸屏：齿轮销压装机 中图分类号 ：TP27 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—9492(2011)O1—0030—02 ■■_ 行星齿轮式减速起动机结构紧凑、传动比大、效率高． (3)能够实时通过触摸屏监控压头压力大小 ，并计算 在汽车发动机 中应用广泛 ，该减速机在制造过程 中，齿轮 出均值和峰值 ： 销 的安装是制约该零件质量和效率 的瓶颈 ．国内目前此类 (4)具有超压力和欠压力报警和保护功能，安全压力 设备主要采用油压机来完成齿轮销 的压装 ，设备体积大 、 预设范围可以通过触摸屏调节。 能耗高、油污和噪声都很大，并且齿轮销的压人状态无法 根据齿轮销压装机设备 的特点和控制要求 ，采用 PLC 实时监控 ，产品合格率低 ，仅为 63％左右 ，进 口设备则价 和触摸屏组成控制系统来到达控制的 目的，实现解决一次 格昂贵 ，而且三个齿轮销要分三次压入 ，生产效率低 。本 将多个销子压人及对压人销的压人力进行智能监控 的技 术 项 目设计并制作 了一种新型的压装机床 ，压力单元采用全 问题 ，并提高压装效率 ，保证压装质量。 气液增压控制 ，可提供 50kN的压入力 ，压人力增加一倍 ． 1．2系统组成 能耗只有采用液压系统的20％，油污和噪声得到有效降低 。 齿轮销压装机控制系统的组成 。如 图 1所示 ，系统 并且可以一次完成三个齿轮销的安装并实时监控安装压力 。 PLC控制器CPU本体用于控制多路开关量输入和输 出，以 大大提高了安装质量和效率 。该设备控制系统主要 由PLC 协调控制三个执行机构动作 ；PLC扩展 1个模数转换模 和触摸屏组成 ，采用 的压力传感器单元替代 了进 口的压力 块 ，以实时监控l1个压头压力。 传感器单元 ，成本只有进 口的 l7％。样机运行表 明。该系 统运行可靠 ．达到设计要求 。 1控制要求及系统组成 1．1控制要求 齿轮销压机机械部分采用全气液控制 ．主要部件有模 架缸垂直移动机构 ，增压缸快进 、增压 、退 回机构 ，退料 缸机构等 。每个机构 由预压式气液增压缸驱动 。其压装过 程必须让以上三个机构协调动作 ．并且实验表明必须保证 压装时压力达到 4—9kN之间。为 了达到安装过程 的 自动化 和保证压装质量 ．必须满足以下控制要求 ： (1)压装过程 自动完成 ，并具有装料 自动检测功能 ， 以保证操作安全 ： (2)为满足压力传感器和 PLC模拟量输入之间的电平 图 1 压装机控制系统组成图 匹配．必须设计合适的压力变送 电路 ； 湖南省科技厅项 目 (编号 ：2010GK3095) 收稿 日期 ：2010—08—12 工业 自 压装机系统使用触摸屏作为操作和监控的上位机 ，完 电压为 0～IOV，因此需要设计一个压力变送 电路 ，以匹配 成PLC与操作者之间的交互，负责用户的操作输入 、设备 传感器输 出和 PLC输入 J。图2为变送器电路原理。 的参数设定 、压力的实时监控 。PLC及其扩展的模拟模块 3软件实现 作为控制 的下位机 ．一方面接收来 自传感器采集的现场开 3．1PLC控制程序 关量和压力模拟量输入信息 ；另一方面通过 RS232串口与 LG—K7M PLC程序是在 KGL_WINF