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PLC在自动磨花机中的应用

时间:2007-1-20栏目:自动化论文

 PLC在自动磨花机中的应用  
( 本站提供 应用行业:机械制造 阅读次数:2)  
  

魏明       海南华明自动化控制系统有限公司  吴青  海南金盘特种变压器厂    
1、概述   
  特种变压器控制柜的表面铝板,需要在其表面磨出圆形连续花纹,类似鱼鳞状,从而使其表面具有统一、美观、装饰性的效果。原来采用手工加工的方式,一般是利用摇臂钻床或台钻,夹上专用磨头,一个工人压下磨头,另一个人工送料,逐个逐行磨削。由于人工操作,磨头压力不均匀,位移送料间距不准确等原因,加工的质量难以保证,效率也很低,影响生产的正常进行,前不久,我们试用可编程控制器PLC和机械传动装置研制了一台自动磨花机,已获得成功。 
2、工艺设备方案 
     2、1 在一张长2.44米宽1.22米的薄铝板上,均匀地磨出直径约50毫米的花纹,相互交错,排列整齐,呈现鱼鳞状。根据这一要求,这台设备需要的工艺方案是:上板→压紧→磨削→松开→位移→压紧→ → →循环进行→完成整个板的磨花加工。在这个工艺过程中,磨头压力均匀,位移节拍一致是关键的因素。 
    2、2 为了完成以上工艺工程,设备主体结构由四个部分组成(见图1):龙门架、横梁、小车(工作台)和小车架。横梁带动磨头在龙门架中上下运动,小车在小车架上按照一定的节拍(步)水平移动。横梁上分2排安装28个磨头,2个1.0KW的电机驱动磨头同向旋转。

3 、工艺流程 
  待磨花加工的板材,一般是0.75-1.2mm的薄铝板,首先由工人放在小车上,起动小车,小车则向左移动,当运行到加工区后,碰到限位开关,小车停止,准备开始磨削。此时,横梁下降,气缸压紧铝板,28个磨头开始磨削,延时一段时间,第一道磨削完成,此时被磨削出2排每排14个园型花纹。
  磨削第2道时,气缸松开,横梁上升,横梁碰到上限限位开关后,经过PLC控制,使小车向左移动一个节拍的距离(44mm),然后停止。横梁下降……继续重复第一道工序的过程。以后,周而复始,逐行磨削,直到将一整块板磨完,小车碰到左限位开关为止。最后,由人工将铝板从小车上卸下来,再退回到原位。 
4、 PLC机型选择
   4、1 输入输出点数
   PLC控制系统的输入信号包括,操作台的手动控制输入,小车左右限位开关,横梁上下的限位开关,气缸压紧松开的上下限位开关,现场按钮,故障报警的输入等。共计8个点。PLC的控制负载,主要有以下几类:磨头电机2台,小车工作台行走电机1台,横梁升降气缸电磁阀,压紧铝板气缸电磁阀,信号指示灯及报警负载等,共计8点。
 4、2   PLC选型
    定了输入输出点以后,还要进行PLC的选型。鉴于本系统输入输出点数不多,设备要求体积小布置紧凑,要将控制系统安装在设备内含的控制箱中,我们选用日本松下电工(NAiS)FP0系列小型PLC。该系列PLC是模块式的结构,配置组合非常灵活,体积小巧,功能强大。运行速度快,使用梯形图编程,完全满足控制要求。主机CPU型号为FP0-C16T,AFP02343,I/O=8/8晶体管输出型.控制系统I/O。   
5 系统设计 
5、1板材定位的设计 
在小车工作台装上被加工的铝板之后,人工起动行走电机,当小车运行到起始位置时,碰到起始定位行程开关,行走电机停止,横梁下降,气缸压紧。 
5、2 步进位移的设计 
由于被加工的铝板是装饰性的,对于步进的位移误差要求并不十分严格。一般控制在44±2mm以下即可。为了使结构简化,采用PLC时间继电器控制时间来实现。如果要求步长更加精确,则可以选择旋转编码器与PLC高速计数器来实现。
5、.3 软件的设计 
根据加工工艺的要求,首先确定各个动作的先后次序和相互关系,然后用布尔代数的方法,写出PLC各个输入输出信号间的逻辑关系,再由逻辑关系转为梯形图。程序分为手动和自动两部分,手动控制用于,设备调试和故障处理。正常时,运行自动控制程序。
在程序编辑过程中,使用松下电工中文编程软件PCWAY,在PC机或手提电脑上直接用梯形图编程,在调试时用手提电脑和专用电缆进行修改,使之满足工艺要求。松下FP0-PLC的输入输出点都有LED显示,在加入信号后,逐一核对输出动作的执行情况。在调试阶段,机械传动和运行机构应注意润滑,以免减少噪声和磨损。 
6、 结束语 
本文介绍的自动磨花机,软硬件设计,结构合理,小巧紧凑,可靠性高,易于操作和维修。 
经过几个月的连续生产使用,设备的各项技术

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