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PLC在板材切割生产线中的应用

摘要:本文以板材切割生产线为控制对象,介绍了PLC的输入/输出点数统计、型号选择以及外围设备的作用和选择,并对控制流程作了说明。

关键词:PLC流程切割枪

1引言

在现代制造业中,要完成产品的制造,首先要把板材切割成设计的要求,而后才进行后续的工艺,因此板材切割生产线的自动化控制系统设计是非常重要的,本文就PLC在板材切割技术中的应用作一浅谈。

2系统的总体设计

切割生产线的设计包括两大部分:一是机械部分,二是电气控制部分。机械部分是实现控制的基础,电气控制系统是控制的核心。机械部分主要有牵引机、切割机、液压系统组成。控制部分主要有可编程序控制器即PLC,各种传感元件,输入信号,输出信号和执行元件组成。

其控制的主要工作过程可有如下几方面组成。(1)大车运输板材到切割枪的位置下方。(2)启动液压系统的压紧装置,经延时压紧切割板材。(3)切割枪下降到位。(4)打开切割枪的几个阀门点燃切割火焰并预热。(5)启动切割程序,切割枪按照程序完成切割。(6)切割枪复位,压紧系统松开。(7)若需要按上述重复进行,否则移走板材结束。

3硬件系统设计

3.1PLC输入/输出配置

输入部分:手动/自动信号;系统复位信号;紧急停止信号;手动切割枪上升信号;手动切割枪下降信号;手动切割枪左移信号;手动切割枪右移信号;手动切割枪阀门组开信号;手动大车前进;手动大车后退;手动工件压紧;手动工件松开;切割枪上限开关;切割枪下限开关;切割枪左限开关;切割枪右限开关;大车到位开关。

输出部分:切割枪电动机正向旋转;切割枪电动机反向旋转;切割枪上升电磁阀;切割枪下降电磁阀;切割枪乙炔阀门;切割枪切割氧阀门;切割枪高压氧阀门;步进电机脉冲输出;步进电机方向选择;压紧装置。

3.2PLC型号选择

根据上面I/O点数的配置可知输入需要19点,输出需要10点。为此选用S7-200CPU226型号的西门子PLC。这种型号的PLC有两种定货号,一种是继电器输出,一种是晶体管输出。考虑到步进电机需要高速脉冲输出信号,故选用晶体管输出型。S7-200CPU226晶体管输出型号的PLC有24个输入,16个输出,两个高速脉冲输出口,完全能满足控制系统的要求。

3.3外围设备的配置

外围设备主要有限位开关、电磁阀、接触器、步进电机驱动装置、各类按钮等。

在这里主要提一下人机界面,因为需要对板材的切割长度进行修改,需要采用人机界面进行修改、控制和显示。故选用S7-200设计的文本显示面板TD200。

4软件系统设计

4.1系统总流程图见图1

图1是系统总框图系统主要分为手动和自动两种模式。

4.2手动控制模式流程图见图2

图2是手动控制模式,分为四部分。

4.3自动控制模式流程图见图3

图3是自动控制流程图。

5结语

PLC在自动化中用的越来越广泛,特别是在旧项目的改造方面会给企业的产品质量带来质的变化。

参考文献

[1]龚仲华.S7-200/300/400PLC应用技术.北京:人民邮电出版社,2007.

[2]程玉华.西门子S7-200l工程应用实例分析.北京:电子工业出版社,2008.