基于PLC技術(shù)的龍門(mén)式精密油壓機(jī)電氣設(shè)計(jì)

　　闡述了一種基于PLC技術(shù)的龍門(mén)式精密油壓機(jī)電氣控制設(shè)計(jì)，它采用可編程控制器為控制核心，分析了精密油壓機(jī)動(dòng)作流程，PLC控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)，給出了PLC接線圖和部分梯形圖精密直線位移傳感器、模擬輸入模塊、GP系列觸摸屏的使用，為提高龍門(mén)式精密油壓機(jī)系統(tǒng)性能，降低故障率，提高生產(chǎn)效率提供了有力的保障

    1 引言

    龍門(mén)式精密油壓機(jī)，具有行程大、工作臺(tái)寬、空程速度快等特點(diǎn)，若采用以往所使用的常規(guī)繼電器控制系統(tǒng)的各種行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制油壓機(jī)動(dòng)作行程，當(dāng)壓制另外一種產(chǎn)品要求更換模具時(shí)，需要調(diào)整行程開(kāi)關(guān)的位置，主缸的行程開(kāi)關(guān)很高，液壓墊的行程開(kāi)關(guān)則在地坑內(nèi)(機(jī)身有一部分在地坑內(nèi))，變換參數(shù)數(shù)據(jù)，調(diào)整操作十分不便。針對(duì)這一點(diǎn)，我們使用PLC精密直線位移傳感器+高精度分辨率的模擬量輸入模塊+觸摸屏來(lái)控制整個(gè)電氣控制線路。主缸、液壓墊均采用美國(guó)TOM公司生產(chǎn)的精密直線位移傳感器，提高了行程控制的可靠性和精度;采用進(jìn)口觸摸式工業(yè)顯示屏，PLC程序控制，上作靈敏、可靠、柔性好，整機(jī)數(shù)字化程度較高;采用光幕安全保護(hù)裝置，滑塊導(dǎo)軌程控滑塊裝置.使整機(jī)性能更加完善

    2 龍門(mén)式精密油壓機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)

    2.1龍門(mén)式精密油壓機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

    采用3臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng):①液壓泵主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)雙聯(lián)葉片泵.控制滑塊、液壓墊的上七行，下行，上退料缸的退料和縮回。②液壓泵主電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)變量柱塞泵，控制滑塊、液壓墊的上行，下行，退料缸的退料和縮回。③另外一臺(tái)小電機(jī)控制整臺(tái)機(jī)器的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)

    此外還設(shè)有電磁換向閥、插裝閥等若干個(gè)，控制整個(gè)油路系統(tǒng)。

    2.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序

    機(jī)器有點(diǎn)動(dòng)和半自動(dòng)兩種動(dòng)作規(guī)范。作半自動(dòng)循環(huán)時(shí)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順序?yàn)椋褐鞲卓焖傧滦?主缸工進(jìn)壓制-主缸上行、液壓墊下行、上退料缸頂出退料一退料桿縮回。

    3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

    3.1硬件設(shè)計(jì)

    根據(jù)精密油壓機(jī)運(yùn)行控制技術(shù)要求，輸入信號(hào)19個(gè)，輸出信號(hào)19個(gè)，因此，該設(shè)備選用口本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR可編程序控制器。其1/O分配如表1。

    電氣系統(tǒng)采用38OV交流電源，控制電路電壓220V，且由變壓器與主回路隔離，電氣設(shè)備接地均牢固可靠。最初采用三菱公司的FXZN-2AD作為直線位移傳感器采集模擬量輸入，但是在調(diào)試過(guò)程當(dāng)中，在觸摸屏中查看油壓機(jī)的主缸、液壓墊當(dāng)前位置顯示值時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)有跳動(dòng)，輸入有電壓波動(dòng)，模擬量參數(shù)值受到外界干擾。因此，換用FXZN-8AD，把一般的+I0V直流開(kāi)關(guān)電源替換使用了+l0V直流穩(wěn)壓電源，直線位移傳感器和FX2N-8AD之間模擬量輸入信號(hào)線使用了雙芯絞和屏蔽電纜，之間確保沒(méi)有接頭，并和其他電源線或容易產(chǎn)生電氣干擾的導(dǎo)線分離開(kāi)，針對(duì)輸入有電壓波動(dòng)，兩個(gè)通道分別連接了一個(gè)容量大約為0.1到0.47μF，25V的電容器。試驗(yàn)結(jié)果較好，沒(méi)有出現(xiàn)數(shù)值跳動(dòng)。

    PLC外圍接線如圖1所示，模擬量輸入模塊FXZN-8AD通過(guò)PLC擴(kuò)展口與PLC相連。觸摸屏和PLC通過(guò)RS-232相連。FXZN-8AD使用了PLC的24V直流服務(wù)電源，確保了將接地端子圈連接到皆進(jìn)行。級(jí)接地(不大于lon)的PLC主單元的接地端子上。

表1 輸入、愉出信號(hào)及其地址編號(hào)表

圖2 輸出閥接線圖

    閥的接線如圖2所示。輸出閥為24V大流量直流閥，上面并聯(lián)的整流一極管是為了防止繼電器在輸出時(shí)，時(shí)常有火花冒出影響其使用壽命。