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西门子主机6ES7211-1HE40-0XB0参数详细

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轴承切管机是轴承加工领域的*初工序加工机械,它主要是把空心管按照轴承高度的需要,切成等长尺寸的小圈,通常机器在一个轴承加工厂里面需要很多台机床连续工作。以往的切管机是在机械上调整切管的长度,也就是送一次料到平头,然后伺服或者步进控制的刀头切一次料,然后再送一次料,这样循环,但是往往这样的切管效率比较低下,而且送料部分经常因为送不到位,而导致机械定位不准确而切出来的圈不合格,增加报废率,针对此问题,设计了一种新型的双轴切管机,也就是圈的长度不是靠送料和平头来保证,而是通过伺服定位来确定圈长,同样一次送料可以连续切好多个产品,并且没有废料,可以做到真正的高效全自动切管,而且全方位的保护功能,可以保证一个工人可以同时管至少三台以上这样的机器,在人力成本不断增加的现在,此机器势必成为此领域的佼佼者。 

2 双轴伺服切管机自动化系统设计 

双轴伺服切管机核心的部分是两轴伺服的循环配合动作,一轴为拖板轴向轴,另一轴为切刀切向轴,拖板轴向轴主要是做圈长定位用的,(a)当轴向往管的方向走的时候,当定位传感器碰到管的头部的时候就确认管的位置,进PLC硬件中断,进行脉冲禁止,然后再根据切管的长度做一个补偿定位;(b)定位完毕切向切刀进行切管,切管完毕;轴向继续前进重复a,b的动作,直至切到管子送料的末端,也就是极限位置,轴向退回,然后送料,送料完毕,重复a,b动作,这就是双轴伺服切管的*基本的动作流程。双轴伺服切管机与普通切管机的机械构架如图1所示。

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图1 双轴伺服切管机与原先普通切管机的机械构架示意图

3 台达PLC控制方案 

3.1 PLC双轴伺服 

由于使用了双轴伺服控制,所以方案中使用的是32EH00T2型PLC主机做定位控制,同时利用中断方式来实现轴向定位的切换。由于使用的是接触式传感器(X0)外部中断来做脉冲禁止,然后切换到长度定位,同时使用的是丝杆传导,所以精度问题可以保证(0.1mm以内),具体的PLC系统如图2所示;控制工艺流程如图3所示。

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图2 PLC系统结构图

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图3 PLC控制工艺流程

3.2 轴向定位长度计算及控制 

新型的双轴伺服切管机与普通的切管机*关键的部分就是轴向定位和切管长度控制及计算,新型切管机不需要平头来做切管的定位,而是只需要让伺服轴向往管方向走,等碰到了再进行长度定位,但是此方案需要高响应和一定的程序编程技巧,上面提到的外部中断进行脉冲切换是一个比较快又比较准的方案,通过图4-切管定位及计算,可以看到切管的长度分两部分组成:L1:刀头距,此距离可以进行机械调整,一般调整完以后不需要作大的修改;L2:补偿距离,此补偿距离就是根据实际切的管的长度需要作一个小的调整;所以切管长度L=L1+L2。以往旧的切管机L1就等于切管的长度,而且在空间上刀与头的位置的**不变的,但是新的机器刀与头的位置是整体随轴在走的,这就是为什么新的机器可以一次送料多次切割的关键所在。

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图4 切管定位及计算

4 结束语 

轴承行业是加工密集型行业,所有的企业只关心一个问题:单机产量,评价一台机器的好坏,效率几乎是它的生命,而之前老式的切管机送一次料切一次管,效率自然不是很高,但是双轴切管机,完全可以做到送一次料连续切多次管,特别在切短圈的时候,送一次料可以切10次以上,那样的速度是以往的切管机无法比拟的。 

随着源材料价格的不断上升,同时轴承利润的不断下降,企业想要在每个环节节省成本,而以往的切管机由于送料部分有先天的缺陷:就是有送料不到位的问题存在,而以往的切管机恰恰是靠送料到位平头做定位的,那如果送不到位,切出来的圈就必然不合格,白白浪费材料不说,效率也下降,但是新型切管机切管的定位是伺服来做的,只有碰到管头了才会定位切割,即使料送不到位,它照样可以准确切割,只不过少切几个圈而已,但是不浪费材料也不影响效率。目前此机器已经成功开发完成,并且已经投入应用,并且得到了用户的高度认可。

一、引言 

工控产品在大型自动化控制系统中的应用向来讲究的是功能强大、性能稳定、故障率低。而作为主控设备和上位机的PLC和HMI在其中更是起着举足轻重的作用,分担着整个控制系统中大部分的执行和监控任务。在电力监控系统中,主控设备须根据系统中的电压、电流、频率等信号值对整个电力系统中执行机构的动作进行准确控制、并由上位机对这些信号数据进行实时监控。 

二、系统构架: 

1, 整个监控系统分成两个监控柜:A柜和B柜,具体的电控配置如下表

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2, 监控系统工作原理示意图

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三、控制系统说明: 

1. 如图1所示,在A屏和B屏上,PLC通过DI和AI模块读取众多故障报警信号(开关量)和铁路系统中的电流、电压或频率信号(模拟量A/D转换)。例如下表 

告警信号:

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电力参数信号:

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2. HMI通过COM1和COM2两个RS232端口分别监控A柜和B柜上的PLC,对系统中的电力信号进行实时的监控,同时根据开关量信号输入、利用宏指令实现对系统运行状况的各类告警提示,并记录历史告警信息。如下图:

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3. 电力系统现场监控与操作是通过HMI来实现的,但同时系统中的这一系列参数也都必须传输到PC机上,实现数据采集、分类统计和显示的功能。PC机端的数据采集软件已经由用户开发好,无法更改,如下图.

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4. 该软件的数据采集原则为“只收不发”,且仅接收符合一定协议的数据(参数格式必须为浮点数,以ASCII码格式传输),其他格式的数据均无法采集和显示。例如:

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5. 这样,在PLC这端就必须满足几点:浮点数、ASCII数据转换、数据只发不收。同时根据数据采集软件的数据格式定义,A柜和B柜中的参数必须进行一定规则的组合分类;将重组后的数据发送到PC上,才算有效。否则要么造成PC端软件采集不到正确数据,无法正常显示;要么PLC端程序出现通讯错误。 

6. 根据上述的特点,决定采取以下方式进行数据采集: 

·如图1所示,A柜PLC先通过RS485端口以MODBUS协议通讯方式读取B柜PLC内的相关参数。 

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·在A柜PLC中,将A柜和B柜中的相关电力参数转换为浮点数并进行重新组合。 

浮点数转换:

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高低字节交换:

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·将组合整理后的数据转换城ASCII码格式,并根据采集软件所支持的协议格式加上“头码”、“命令字”、“校验和”、“尾码”等。

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·如图1所示,A柜PLC通过RS485端口,使用RS指令将数据发送给PC,同时将接收数据长度设为0,实现数据“只发不收”;由于数据长度非常长,而RS指令一次*多只能发送255字节;故需要分多次RS指令进行发送。

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·*后如图2所示,只要PC端接收的数据符合自身的协议格式,数据采集软件就会自动在空白区域显示出所接收到的数据,并在如“系统输入模拟量数据”、“告警状态”等数据区块显示出相应电力参数值。 

7. PLC中不断重复上述数据采集动作,就可以在PC机上实时显示系统当前的电力参数了。达到电力系统参数及时监控和收集的效果


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