PLC在高精度定尺剪切控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、PLC在高精度定尺剪切控制系統(tǒng)中的應(yīng)用日期：2006-4-20 0:22:24 來源：本文摘自PLC&FA  點擊： 作者：未知點擊【 大 中 小 】放大字體.1引言 WWW_PLCJS_COMPmLC技.術(shù)_網(wǎng)生產(chǎn)飲料筒、油漆筒(桶)、機(jī)油筒(桶)等薄板類金屬容器的第一道工序就是把厚為0.20.5mm、寬為3201200mm的卷板按所生產(chǎn)容器的不同剪成不同長度的板料，然后送到下面的工序，如套色印花、焊接、脹型、封口(底)等最終成型。由于后面的工序，特別是套色印花工序?qū)﹂L度偏差的要求甚高，為±0.25mm/1000mm(對角線偏差為±0

2、.4mm/1000mm)，單位時間的剪切數(shù)量較高,一般不少于50/min，普通的剪切設(shè)備達(dá)不到上述要求。有經(jīng)濟(jì)實力的大型企業(yè)從國外進(jìn)口生產(chǎn)線，這種生產(chǎn)線從板料的開卷、校平、定尺剪切到最終成型，由工控計算機(jī)作上位機(jī)，控制多臺PLC，既由計算機(jī)根據(jù)動作需要向PLC寫入或讀出數(shù)據(jù)，達(dá)到控制整條生產(chǎn)線的目的。這種生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。對于中小企業(yè)，我們研制了一種僅需1臺PLC控制的、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、剪切精度和剪切產(chǎn)量達(dá)到和超過上述要求的高精度定尺剪切系統(tǒng)。 WW.W_PLCJS_C,OMPL,C技.術(shù)_網(wǎng)P_L_C_技_術(shù)_網(wǎng)可編程控制器技術(shù)門戶圖1   剪切系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

3、2  硬件構(gòu)成 WWcW_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)剪切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。由圖1可見，系統(tǒng)的機(jī)械部分由夾送機(jī)構(gòu)和剪切機(jī)構(gòu)兩部分組成:夾送機(jī)構(gòu)由交流伺服電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，上下夾送輥的加緊力調(diào)至剛好壓緊板料，使板料在兩輥中按設(shè)定的速度無滑動滾動;剪切機(jī)構(gòu)與一般剪床同，只是剪切的驅(qū)動力來自高壓氣體。 WW.W_PLCJS_C,OMPL,C技.術(shù)_網(wǎng)系統(tǒng)的電氣控制部分采用日本光洋的SU系列可編程序控制器;包括SU-5M(CPU模塊)，U-01SP單軸伺服定位控制摸塊;U-05N16點DC12/24V輸入模塊;U-01T8點AC220V繼電器輸出模塊等;人機(jī)界面為CL-02DS液晶

4、漢字顯示設(shè)定單元。伺服系統(tǒng)采用日本安川的交流伺服電機(jī)SGMGH-20ADA61和SGDM-20AD數(shù)字交流伺服驅(qū)動器。 plcjs.技.術(shù)_網(wǎng)3  定尺剪切控制 WWW_PLCJS_COMPmLC技.術(shù)_網(wǎng)3.1 控制原理 WWW_PLCJS_COM%PLC技.術(shù)_網(wǎng)在手動狀態(tài)(板料安裝)時，夾送輥可作正反2個方向轉(zhuǎn)動。在自動工作情況下，夾送輥的轉(zhuǎn)動方向如圖1所示。若確定單位脈沖的移動量和編碼器每轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)，當(dāng)夾送輥的直徑一定時，夾送輥每轉(zhuǎn)一定的角度或圈數(shù)，板料的移動長度也就確定了。當(dāng)PLC檢測到伺服電機(jī)反饋的脈沖數(shù)達(dá)到所設(shè)定的目標(biāo)值(既長度)時，PLC發(fā)出信號，交流伺服電機(jī)停止

5、轉(zhuǎn)動，同時，方向控制閥的電磁鐵通電，氣缸執(zhí)行剪切動作。剪切機(jī)構(gòu)的每一次剪切使接近開關(guān)獲得1個脈沖，此脈沖即可計算剪切數(shù)量，又能作為下1個循環(huán)的開始信號。 WW.W_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)3.2 參數(shù)設(shè)置 WW.W_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)(1) 一般參數(shù)的設(shè)置 P.L.C.技.術(shù).網(wǎng)可編程控制器技術(shù)門戶a) 主軸轉(zhuǎn)速(自動運(yùn)轉(zhuǎn)時，下同)的確定:確定主軸的轉(zhuǎn)速要兼顧2個方面，一是生產(chǎn)能力，二是轉(zhuǎn)動慣性。轉(zhuǎn)速不是越快越好，太快，轉(zhuǎn)動慣性大，達(dá)不到精確停止的要求，剪切長度精度不高;當(dāng)然，慢了，達(dá)不到生產(chǎn)力的要求。 WWW_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)(可編程控制器技術(shù)門戶

6、)b) 脈沖當(dāng)量的確定:在本例中，之所以能進(jìn)行高精度定尺剪切，實際上就是精確的控制夾送輥每個脈沖轉(zhuǎn)動的角度(脈沖當(dāng)量)。當(dāng)夾送輥直徑一定時，它轉(zhuǎn)過一定的角度，就對應(yīng)轉(zhuǎn)過一定的弧長，既為板料移動的長度。從理論上說，脈沖當(dāng)量越小，剪切長度精度越高，但對控制系統(tǒng)的要求也越高，不經(jīng)濟(jì)。一般情況下，脈沖當(dāng)量比加工精度高一個數(shù)量級即可。 WW.W_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)c) 脈沖編碼器反饋的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)(分周比)的確定:脈沖當(dāng)量確定以后，這個參數(shù)就好確定了。設(shè)計時，夾送輥的直徑已定，則其周長也已確定。只要用主動輥的周長除以脈沖當(dāng)量，即為脈沖編碼器反饋的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。該數(shù)應(yīng)為整數(shù)，當(dāng)?shù)脭?shù)為小數(shù)時，與脈沖當(dāng)量一同作一些調(diào)整即可。應(yīng)注意的是確定的脈沖編碼器反饋的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)必須在所選的脈沖編碼器最大的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)范圍之內(nèi)。 WWW_PLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)(可編程控制器技術(shù)門戶)d) 伺服驅(qū)動器工作模式:速度控制模式。 WWW_PLCJSCOMPLC技.術(shù)_網(wǎng)(可編程控制器技術(shù)門戶)(2) 智能模塊的參數(shù)選擇 WWW.PLCJS.COM可編程控制器技術(shù)門戶U-01SP智能模塊的參數(shù)共有21個，主要參數(shù)有: WWWPLCJS_COMPLC技.術(shù)_網(wǎng)(可編程控制器技術(shù)門戶)a) 設(shè)定的主軸轉(zhuǎn)速時智能模塊發(fā)出的脈沖頻率FBF:U-