4000T熱模鍛壓力機自動控制系統(tǒng)

魏佳+劉雪蓮

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農(nóng)業(yè)機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業(yè)等領(lǐng)域，是進行大批量、高精度模鍛件生產(chǎn)的首選設(shè)備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設(shè)計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現(xiàn)金屬毛坯熱成形的鍛造設(shè)備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現(xiàn)自動化、對工人的操作技術(shù)水平要求低、噪聲和振動小等優(yōu)點，因而在現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產(chǎn)條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產(chǎn)的主要設(shè)備。

1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

本機是由主要執(zhí)行機構(gòu)、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、輔助機構(gòu)等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構(gòu)把主傳動的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現(xiàn)加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉(zhuǎn)速降低所釋放的能量產(chǎn)生的。

2 電氣控制系統(tǒng)

2.1 電氣控制系統(tǒng)簡介

本設(shè)備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關(guān)2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統(tǒng)的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設(shè)有一次行程、調(diào)整行程和連續(xù)行程，操作方式設(shè)有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監(jiān)控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示、曲軸轉(zhuǎn)角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監(jiān)測、打印、極限設(shè)置及報警等功能。操作工可以根據(jù)觸摸屏上的系統(tǒng)運行狀態(tài)和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設(shè)備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統(tǒng)

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產(chǎn)的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統(tǒng)

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統(tǒng)，它能滿足中、小規(guī)模的控制要求。模塊化，無排風扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業(yè)行業(yè)中實施各種控制任務時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調(diào)整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統(tǒng)運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統(tǒng)硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統(tǒng)硬件組成：

系統(tǒng)配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數(shù)字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數(shù)字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結(jié)語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設(shè)計理念，運用了高科技的自動化產(chǎn)品，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計，成功的運用在我們公司各類產(chǎn)品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業(yè)出版社.endprint

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農(nóng)業(yè)機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業(yè)等領(lǐng)域，是進行大批量、高精度模鍛件生產(chǎn)的首選設(shè)備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設(shè)計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現(xiàn)金屬毛坯熱成形的鍛造設(shè)備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現(xiàn)自動化、對工人的操作技術(shù)水平要求低、噪聲和振動小等優(yōu)點，因而在現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產(chǎn)條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產(chǎn)的主要設(shè)備。

1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

本機是由主要執(zhí)行機構(gòu)、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、輔助機構(gòu)等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構(gòu)把主傳動的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現(xiàn)加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉(zhuǎn)速降低所釋放的能量產(chǎn)生的。

2 電氣控制系統(tǒng)

2.1 電氣控制系統(tǒng)簡介

本設(shè)備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關(guān)2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統(tǒng)的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設(shè)有一次行程、調(diào)整行程和連續(xù)行程，操作方式設(shè)有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監(jiān)控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示、曲軸轉(zhuǎn)角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監(jiān)測、打印、極限設(shè)置及報警等功能。操作工可以根據(jù)觸摸屏上的系統(tǒng)運行狀態(tài)和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設(shè)備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統(tǒng)

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產(chǎn)的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統(tǒng)

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統(tǒng)，它能滿足中、小規(guī)模的控制要求。模塊化，無排風扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業(yè)行業(yè)中實施各種控制任務時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調(diào)整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統(tǒng)運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統(tǒng)硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統(tǒng)硬件組成：

系統(tǒng)配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數(shù)字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數(shù)字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結(jié)語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設(shè)計理念，運用了高科技的自動化產(chǎn)品，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計，成功的運用在我們公司各類產(chǎn)品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業(yè)出版社.endprint

【摘 要】 熱模鍛壓力機廣泛應用于汽車、農(nóng)業(yè)機械、車輛、閥門、工程機械、軸承和國防，航空工業(yè)等領(lǐng)域，是進行大批量、高精度模鍛件生產(chǎn)的首選設(shè)備。我們采用西門子可編程控制器以及人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計理念，并針對熱模鍛壓力機的控制特點，采用了獨特的設(shè)計方案，應用于山東濰柴4000T熱模鍛壓力機自動控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】 熱模鍛壓力機 西門子PLC 人機界面HMI 變頻器ACS800

熱模鍛壓力機是借助模具實現(xiàn)金屬毛坯熱成形的鍛造設(shè)備。和模鍛錘相比，熱模鍛壓力機由于鍛造出的鍛件精度高、材料利用率高、易于實現(xiàn)自動化、對工人的操作技術(shù)水平要求低、噪聲和振動小等優(yōu)點，因而在現(xiàn)代鍛壓生產(chǎn)中的應用日趨廣泛，特別是在大批和大量生產(chǎn)條件下，已逐步取代模鍛錘，成為模鍛件生產(chǎn)的主要設(shè)備。

1 結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

本機是由主要執(zhí)行機構(gòu)、主傳動、離合器和制動器、機身、氣動和電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、輔助機構(gòu)等組成。（見圖1所示）

1.2 工作原理

熱模鍛壓力機系曲柄壓力機，其工作原理和通用曲柄壓力機一樣，是通過不同形式的曲柄滑塊機構(gòu)把主傳動的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復運動，并借助于固定在機身工作臺和滑塊上的上、下模具實現(xiàn)加熱金屬的成形。在模鍛過程中所需的模鍛力是通過壓力機飛輪轉(zhuǎn)速降低所釋放的能量產(chǎn)生的。

2 電氣控制系統(tǒng)

2.1 電氣控制系統(tǒng)簡介

本設(shè)備共有控制柜3臺，其中交流變頻控制柜1臺，低壓電氣控制柜1臺，PLC控制柜1臺。操作盒1個，腳踏開關(guān)2個，接線箱3個。其中PLC控制柜為壓力機控制系統(tǒng)的核心，采用西門子S7-300系列PLC程序控制，壓力機行程的工作方式設(shè)有一次行程、調(diào)整行程和連續(xù)行程，操作方式設(shè)有后踏、手動、雙踏和前踏四中工作方式，集中潤滑、潤滑自動監(jiān)控，具有噸位顯示功能；采用了人機界面MP177觸摸屏，在觸摸屏上具有工作量記錄、系統(tǒng)運行狀態(tài)顯示、曲軸轉(zhuǎn)角顯示、故障顯示等，還具有軸溫監(jiān)測、打印、極限設(shè)置及報警等功能。操作工可以根據(jù)觸摸屏上的系統(tǒng)運行狀態(tài)和對各種故障信息顯示，準確地找到故障位置，使設(shè)備維護非常便捷。

2.2 交流變頻系統(tǒng)

由于主電機容量較大，為使電機啟動平滑，在額定負載下要求滑差率為0.1左右，應用戶要求，采用ABB公司生產(chǎn)的ACS800變頻器控制。

2.3 PLC控制系統(tǒng)

可編程序控制器S7-300是模塊化中型PLC系統(tǒng)，它能滿足中、小規(guī)模的控制要求。模塊化，無排風扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300在多種工業(yè)行業(yè)中實施各種控制任務時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。使用STEP 7軟件就可對S7-300進行編程。

S7-300主要控制主電機、工作臺調(diào)整電機、多點潤滑泵、電動潤滑泵、離合器、制動器、以及各種電磁閥等。應用控制程序主要由系統(tǒng)運行程序、潤滑程序（包括干油和稀油）、故障處理程序組成。

2.4 PLC系統(tǒng)硬件組成

熱模鍛壓力機的PLC系統(tǒng)硬件組成：

系統(tǒng)配置

PS 307 電源模塊 5A 1塊（6ES7307-1EA00-0AA0）

CPU 314中央處理器 1塊 （6ES7314-1AF10-0AB0）

數(shù)字量輸入模板 3塊 （6ES7 321-1BH02-0AA0）

1塊 （6ES7321-1BL00-0AA0）

數(shù)字量輸出模板 2塊 （6ES7322-1BH01-0AA0）

并配有觸摸屏 MP177-6 （6AV66420AA110AX0）

3 結(jié)語

由于4000T熱模鍛壓力機自動化控制采用了先進的設(shè)計理念，運用了高科技的自動化產(chǎn)品，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試、運行和使用，獲得了山東濰柴用戶的認可。目前我們已將PLC可編程控制器與人機界面HMI相結(jié)合的自動化控制設(shè)計，成功的運用在我們公司各類產(chǎn)品的自動化控制之中。

參考文獻：

[1]S7-300可編程序控制器.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[2]SIMATIC STEP7 V5.4編程.西門子（中國）有限公司，自動化與驅(qū)動集團.

[3]熱模鍛壓力機.機械工業(yè)出版社.endprint