PLC在卷板机控制系统中的应用
第4期(总第155期)
2009年8月机械工程与自动化
M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.4A ug.
文章编号:1672-6413(2009)04-0194-02
PLC 在卷板机控制系统中的应用
杨树平
(长治钢铁(集团)锻压机械制造有限公司,山西 长治 046011)
摘要:根据卷板机的工作原理,结合PL C 的强大功能,着重介绍了卷板机控制系统的构成、硬件设计原则和软件设计总体方案。
关键词:P L C ;卷板机;控制系统
中图分类号:T P 273 文献标识码:B
收稿日期:2008-12-18;修回日期:2009-03-23
作者简介:杨树平(1960-),男,河北邯郸人,工程师,大专。
0 引言
可编程序控制器(Pro gramm able Log ic Contr oller,PLC)自问世以来已成为一种重要的且应用场合最多的工业控制器,是工业自动化的理想工具。
长钢集团锻压机械制造有限公司是国内最早将PLC 应用于卷板机的公司之一,经过多年的应用和实践,该项技术已日臻完善。1 卷板机工作原理
卷板机是锻压加工设备,主要用于工业容器罐、压力管成形加工及造船、汽车等领域。所有卷板机的工作原理都遵循一个原则,即三点定圆。卷板机控制系统也必须遵循这一原则进行设计,并对卷板机的各工作辊进行灵活、精确、有效的控制。2 卷板机控制系统的构成
根据卷板机的工作原理,我们对卷板机的控制系统进行设计,并遵循操作简单、直观明了的设计原则。在此基础上确定出如图1所示的控制系统结构框图,并根据这个框图进行控制系统的软、硬件设计。2.1 控制系统的硬件设计
控制系统硬件以OM RON 公司的C200H 为核心,完成对底层设备的管理和控制,并将各工作辊的实际工作位置通过工作辊两端的绝对式光电编码器反馈回CPU ,在CPU 内部进行数据处理并实现自动调平功能后,最终将各工作辊的实时位置显示在可触摸式液晶显示屏上。
控制系统所有的功能按钮和可触摸式液晶显示器集中安装在操作台上,通过操作面板上的按钮和液晶显示器的触摸键即可实现各工作辊的升降及倒头等动作。可触摸式液晶显示器通过RS 232C 标准通讯接口与CPU 相连接,进行数据的传输、终端操作及报警信
息的显示。
开关量输入、输出的分配及布置见图2。
图1 控制系统结构框图
2.2 控制系统的软件设计
控制系统的软件设计主要分为PLC 梯形图设计及液晶显示屏屏幕设计两部分。在软件设计之前应该先选择合适的软件开发环境,为了保证所开发系统的技术先进性,同时使系统具有一定的功能可扩展性,我们选择了OM RON 公司最新的开发软件,PLC 梯形图开发环境选择CX-PROGRAM M ER7.0,液晶显示屏屏幕开发环境采用NT ST4.8C 。
在PLC 梯形图开发中,主要注意以下几点:首先是绝对式光电编码器的二进制转换;其次是采集数据的运算;再有就是工作辊运行中的自动调平问题。解决好以上3个问题,卷板机PLC 程序开发问题就完成
了一多半。
图2 开关量输入、输出的分配及布置
绝对式光电编码器一般采用格雷码计数。格雷码是二进制码的一个变形,其基本特征是,两个顺序的编码之间只有一位二进制位改变状态。在PLC 进行数据处理时只能识别普通二进制数据,不能识别格雷码,如果要使用绝对式编码器采集的数据进行运算和显示,就必须对格雷码进行转换。以下为在OM RON 的CX-ONE 环境下编写的一段格雷码转二进制PLC 示例程序:
LD 17.02AND 16.01
LDN OT 16.01ANDNOT 17.02ORLD
OUT 17.01LD 17.01AND 16.00LDN OT
16.00
ANDNOT 17.01ORLD OUT
17.00
转换后的二进制数据在PLC 中可直接用来进行数据运算,经过BCD 转换后可以在触摸式液晶显示屏上进行数据显示。
卷板机在卷制工件时要求上辊和工作辊之间保持相对平行,因此要求工作辊在运行中必须保持自动调平状态,以满足卷制工艺要求。各工作辊自动调平系统框图见图3,其中,U r 为控制信号;U p 为反馈信号; U
为偏差信号。
图3 工作辊自动调平系统框图
液晶显示屏幕及其他辅助功能的开发相对较为容易。液晶显示屏要对各工作辊的位置实时显示,并有一定数量的触摸键与面板上的按钮配合使用才能完成对各运动部件的操作。对各种可能出现的误操作及机器故障要有报警显示。3 结论
经过生产实践的检验,该卷板机控制系统的软件和硬件设计完全符合生产要求。在生产过程中,系统控制软件配合硬件顺利地进行数据处理、信息输出以及对执行部件的控制,使卷板机按照设计要求,安全可靠地运行。
参考文献:
[1] 李及,赵利民.微型计算机控制系统[M ].北京:机械工业
出版社,1994.
Application of PLC in the Control System of the Plate Bender
YANG Shu -ping
(Forgin g and M anufactu ring M achinery Co.Ltd.,C han gzhi Steel Group,Changzh i 046011,Ch ina)
Abstract :A ccor ding to t he w or king pr inciple o f plate bender ,combining PL C po wer ful functio ns ,w e design a contr ol sy stem for plate bender.In this paper,w e intr oduce the har dw ar e st ructure and so ftw are scheme of t he sy st em in det ail.Key words :P LC;pla te bender ;co ntr o l system
(上接第193页)
Application of BP Neural Networks in the On -line Inspection of Parts
HONG Shun -hua
(Yixing Techn ician College Jiangsu Province ,Yixing 214206,China )
Abstract :A new o n-line measurem ent met ho d fo r par t co nfig ur atio n is pr esented by combining co mput er vision and neural netw or ks.Different fro m co nventio nal contact measurement,it is an o n-line no n-contact measurement metho d.By use of this
method ,the 3D coo dinat es o f a part can be calculated fro m ster eo ima ge pair taken by co mputer v isio n system .It is pr ov ed thro ugh the act ual applicatio n that the method pr esented in t his paper can meet the needs of on-line measur ement of pa rts in intellig ent
manufact ur ing.
Key words :BP neural netw or ks ;o n -line measur ement ;co mput er v isio n ;3D info rmation
?
195? 2009年第4期 机械工程与自动化