西门子滨州PLC模块总代理

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C7632液压半自动多车床是机械行业拥有量较多的一种半自动机床。它采用二极管矩阵顺控装置及继电器逻辑控制系统，液压驱动上下架作纵横两个方向的运动，装有液压卡盘。其加工自动化程度及生产效率较高，适用于较大批量工件的车削加工。但由于该机床系统采用的是分立元件，易出故障，且维修比较麻烦，影响了机床性能的正常发挥。

我们根据该机床的问题，采用可编程序控制器改造其控制系统，克服了上述缺点，使机床工作可靠、维修方便，大大提高了机床的工作效率，取得了较好的经济效益。

1.PLC选型

(1)控制对象的输入、输出点数输入点即为机床的控制按钮、工作选择开关、行程开关、接近开关等。输出点是控制电动机的接触器、控制液压动作的电磁阀及指示灯等。

考虑到节省改造费用，应尽量压缩输入、输出点数。在某些场合，输入点可以一点两用。如某行程开关只在自动循环时有用，而某按钮只在手动调时用，当输入点不够时，则可将上述两个输入信号共用一个PLC输入点，利用PLC的转移标号指令，不会使两个信号混淆。同样，为节省输出点，也可将与自动控制无关的输出点，如电动机的起动、停止，仍用强电回路控制。

(2)控制对象的输入、输出类型一般的机械加工设备，采用开关量控制，选用直流输入，继电输出型的PLC。输入还有交流型和TTL电平型，而输出则有晶闸管型及直流晶体管型，可适应不同的需要。另外还有各种特殊类型的模块，如A/D、D/A模块，外部可调计时/计数器模块，高速计数器模块等。

开关量I/O列表
开关量输入  开关量输出 
IO1 紧急停车 IO6 主电机启动
IO2 色标检测 IO7 点动输出
IO3 过载保护 IO8 横上加热开关
IO4 停机位置信号 IO9 横下加热开关
IO5 封切位置信号 IO10 纵封加热开关
模拟量输入
AI1 横上温度信号
AI2 横下温度信号
AI3 纵封温度信号
脉冲输入/输出
PWM2 测速齿轮信号
PWM3 脉冲输出
组态设计：
    根据控制需求进行系统的控制逻辑设计，并设计显示界面。在这里共设计了三个界面，分别是运行监控界面、数据统计界面、系统帮助界面。我们把系统分为三个子系统来开发。
    首先是开机关机的实现，在这里需要实现以下几点，开机时点击监控界面上的启动按钮，系统预热10秒钟，之后启动主电机；停机时点停机按钮，在位置检测信号为一时，系统停止，关闭主电机。而且，当出现故障时，按外置的紧急停机按钮时，系统停机；主电机的过载保护信号为一时，系统停机。按点动按钮，系统点动输出。

    *二个子系统是封切温度控制系统，在这里分为横上温度PID控制，横下温度PID控制，纵封温度PID控制。开机后系统自动对封切加热部件进行预热。对温度控制的各个参数的设定是通过点击运行监控界面中的“横上温度”“横下温度”“纵封温度”三个按钮分别设置各个参数。并且当温度出现异常时系统弹出温度异常报警对话框。

    *三个系统主要是实现控制步进电机与主电机速度同步，同时通过对色标信号和封切位置信号的，输出步进电机的正追或反追。主电机启动后，安装在主电机上的测速齿轮进行主电机的速度的测量，输出相应的速度脉冲信号给CKT-S5730控制器，控制器根据这个速度脉冲信号，输出相应脉冲控制步进电机以主电机相同的速度运转。自动跟踪通过以下逻辑实现，检测色标信号和封切位置信号，先计算这两个信号之间的测速齿轮输出的脉冲数，再根据色标信号和封切位置信号出现的先后，来判断输出相应脉冲正追还是反追。，系统还可以实现手动正追反追，通过按运行监控界面上的“手动正追”“手动反追”来实现。
    系统还实现数据统计，通过数据统计界面可以显示本日系统的运行时间，本日的包装数量，系统累计包装时间，累计包装数量。并且每个数据都可以根据需要进行手动清零。

系统帮助界面用来显示系统的帮助信息。

总结
    为客户提供满意的自动化解决方案是北京凯控科技有限公司的经营方向，枕式包装机控制系统项目，我们采用凯控自己研发的CKT-S5730嵌入式工控电脑作为控制器，同时实现了系统的开机关机控制，封切温度PID控制，步进电机与主电机同步的控制和光标追踪，实现了高度的一体化，节省了原系统中的温度控制仪表和步进电机控制器的预算，大大节约成本，满足了客户的工艺要求，提高了客户设备的可靠性和客户设备的工作效率，客户反映非常满意

本论文是研究机械加工中常用的Z3040X16型摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和故障排除困难等难题。由于可编程控制器（以下简称PLC）电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，维护方便，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本论文对Z3040X16型摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，大大提高了摇臂钻床的工作效率，也进而为公
       
        摇臂钻床适用于单件或批量生产带有多孔的大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。由于其原有控制系统采用继电器——接触器控制方式，电路接线复杂，触点多。经过长期使用后，各个地方的接线老化，造成故障率高，故障排查困难，常常影响企业的正常生产。由于PLC具有可靠性高，环境适应性强，使用方便，维护简单等优点。因此，利用PLC对摇臂钻床的继电器控制电路进行改造，有助于提高设备的可靠性、使用率。
       
        1 Z3040X16型摇臂钻床的电气控制
       
       
       
        （1）采用3台电机进行拖动，主电机M1（4.0kW），摇臂松夹电机（2.2 kW），摇臂上下电机（2.2 kW），3台电机均是小功率电机，均采用直接启动控制。
       
        （2）控制电路中设有主电机启动/停止，此控制未进入PLC，直接采用的启动和停止按钮进行控制的，由于此电路中未有任何连锁控制，*进入PLC中进行控制，既节约了I/O点，又减少了故障排查点。
       
        （3）摇臂升/降动作按照“摇臂松开—升/降—摇臂夹紧”顺序进行，由摇臂松开行程开关SQ2与夹紧行程开关SQ3来控制。在摇臂夹紧前，由时间继电器KT1延时1～3s后再夹紧。
       
        （4）立柱和主轴箱的放松、夹紧可以单独操作，也可以同时进行，由转换开关SA、松开按钮SB5和夹紧按钮SB6来控制。利用时间继电器KT2的断电延时断开触点、KT3的通电延时闭合触点，实现电磁铁YA1、YA2相对于液压泵电机接触器提前吸合、延时断开的控制。
       
        （5）主电机M1和液压泵电机M3分别设有热继电器FR1、FR2作长期过载保护。
       
        2 PLC选择
       
        2.1 确定I/O点数
       
       
       
        在改造中尽可能保留系统原有的控制功能，以便能达到摇臂钻较好的工作效果，发挥其较大的工作效率，根据原有的控制电路来计算I/O点数。其中：按钮6个（考虑节约点数，有两个未进入PLC），行程开关4个，即实际输入点数为8个；接触器5个（考虑节约点数，有一个未进入PLC），中间继电器1个，即实际输出点数为5个。
       
        2.2 选择PLC机型
       
       
       
        根据确定的I/O点数，选择德国西门子公司生产的S7-200系列产品。此PLC的型号为CPU222——6ES7 212-1BB23-0XB0，输入点数为8个，输出点数为6个，继电器输出，使用电源为85至264VAC（47至63Hz）