滾筒式門發泡控制系統的設計
2015-01-13 05:51:58唐順梅
科技創新導報 2014年33期
唐順梅
摘 要：該文給出了一種用于電冰箱生產線中八工位門體發泡設備的基于PLC控制系統的結構和工作原理，介紹了用PLC、人機界面、編碼器、變頻器進行發泡工藝流程控制、精確定位和變速控制的實現方法。
關鍵詞：門發泡 控制系統 PLC
中圖分類號：TH69 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0039-01
八工位滾筒式門體發泡機是典型的機電一體化無氟發泡設備，它的工藝流程主要包括上料、沖注發泡劑、旋轉、鎖模等工序。其電氣控制系統的主要功能是實現發泡工序邏輯流程控制。該文介紹的PLC控制系統應用于某冰箱制造廠的門體發泡新型設備上，與同類進口設備相比，整套設備在可靠性、安全性、適應性、方便性、經濟性各方面都達到了更高的水平。
1 設備的組成
滾筒式八工位門體發泡設備的主要組成部分：液壓系統、水加熱循環系統、電氣控制系統、發泡劑設備等部分組成。設備主體包括主機架、八邊形轉盤、模具夾具、八邊形轉盤驅動機構、模具夾具托舉定位機構、夾具開鎖機構、夾具閉鎖機構、自動注料裝置等部分組成。設備整體結構框圖如圖1所示。工作原理是：門殼體和內襯分別放入模具，夾具托舉油缸上升到水平位，自動充注系統自動回程充注。之后槍頭移栽小車退回。旋轉驅動油缸旋轉。同時下模架合模。旋轉到位后，定位油缸定位，鎖模油缸鎖模，接模油缸上升，旋轉油缸在上定位油缸退出后返回，接模油缸上升到位后，開鎖油缸開鎖，接模油缸下降到原位開模，操作人員可取出成品，再放入門殼體及內膽，一個動作循環完成。
2 PLC控制系統的程序組成和總體結構
2.1 硬件組態
設備中采用的是S7控制系統，硬件部分主要包括PS307一塊，CPU315一塊【2】，SM321輸入模塊，SM322輸出模塊，高速計數器模塊FM350等，由于S7-300最多能夠在同一塊導軌上擴展8塊，所以該系統需要擴展一個機架，兩個機架軌道之間用IM365進行通訊連接。通過STEP-7【3】進行硬件組態和軟件編程。
本系統涉及的控制子程序有：主體運行程序、沖注發泡劑槍頭移動程序（以下簡稱小車程序）、模擬量程序、沖住量程序、模架識別程序、報警程序等幾大塊。其中注料槍頭程序是控制對象的重點和難點。
2.1.1 主體運行程序
主要是設備主體-圓周上的八個模架的邏輯順序控制，其工序為：平模、定位退、旋轉驅動進、定位進、鎖模、旋轉抓緊退、旋轉驅動退、旋轉抓緊進、托架上、開模、托架下到位。這一部分的動力全部來自油缸。
2.1.2 注料槍頭程序
本程序是項目中的重點和難點。它運用到邏輯關系非常復雜的子程序。因為每個模架上有兩個不同門體工位，每個門體要求的沖住范圍、沖住速度是不一樣的，這要求用編碼器來定位沖注范圍、用變頻器來適應各種速度要求。
數據傳輸子程序用于在觸摸屏設置的模架參數傳輸到PLC中，用于控制每個模架沖注位置，沖注量和槍頭速度等。部分程序大致如圖2所示。
2.2 人機界面設計
人機界面是控制系統的操作終端，是操作者與機器交流的紐帶。對人機界面的操作平臺的設計決定了機器的操作方便性與智能化程度。參數設置畫面即工藝參數的設定，每個模架最多可安裝三個門模，可在觸摸屏上分別設定夾具選擇、工作模式、距離設置、注泡代碼、注泡時間和固化時間等。
3 結語
該文介紹了八工位滾筒式門體發泡線電氣控制設計方案，系統以SIEMENS S7-300PLC為控制核心，配合觸摸屏人機界面TP277對系統進行全自動控制，槍頭采用變頻器無級調速控制，能滿足不同發泡要求。
參考文獻
[1] 王永華.現代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.
[2] 西門子（中國）有限公司自動化與驅動集團.SIMATIC STEP7 V5.4編程手冊.2006.
[3] 柴瑞娟，孫繼承.西門子PLC高級培訓教程[M].北京：人民郵電出版社，2009.endprint
摘 要：該文給出了一種用于電冰箱生產線中八工位門體發泡設備的基于PLC控制系統的結構和工作原理，介紹了用PLC、人機界面、編碼器、變頻器進行發泡工藝流程控制、精確定位和變速控制的實現方法。
關鍵詞：門發泡 控制系統 PLC
中圖分類號：TH69 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0039-01
八工位滾筒式門體發泡機是典型的機電一體化無氟發泡設備，它的工藝流程主要包括上料、沖注發泡劑、旋轉、鎖模等工序。其電氣控制系統的主要功能是實現發泡工序邏輯流程控制。該文介紹的PLC控制系統應用于某冰箱制造廠的門體發泡新型設備上，與同類進口設備相比，整套設備在可靠性、安全性、適應性、方便性、經濟性各方面都達到了更高的水平。
1 設備的組成
滾筒式八工位門體發泡設備的主要組成部分：液壓系統、水加熱循環系統、電氣控制系統、發泡劑設備等部分組成。設備主體包括主機架、八邊形轉盤、模具夾具、八邊形轉盤驅動機構、模具夾具托舉定位機構、夾具開鎖機構、夾具閉鎖機構、自動注料裝置等部分組成。設備整體結構框圖如圖1所示。工作原理是：門殼體和內襯分別放入模具，夾具托舉油缸上升到水平位，自動充注系統自動回程充注。之后槍頭移栽小車退回。旋轉驅動油缸旋轉。同時下模架合模。旋轉到位后，定位油缸定位，鎖模油缸鎖模，接模油缸上升，旋轉油缸在上定位油缸退出后返回，接模油缸上升到位后，開鎖油缸開鎖，接模油缸下降到原位開模，操作人員可取出成品，再放入門殼體及內膽，一個動作循環完成。
2 PLC控制系統的程序組成和總體結構
2.1 硬件組態
設備中采用的是S7控制系統，硬件部分主要包括PS307一塊，CPU315一塊【2】，SM321輸入模塊，SM322輸出模塊，高速計數器模塊FM350等，由于S7-300最多能夠在同一塊導軌上擴展8塊，所以該系統需要擴展一個機架，兩個機架軌道之間用IM365進行通訊連接。通過STEP-7【3】進行硬件組態和軟件編程。
本系統涉及的控制子程序有：主體運行程序、沖注發泡劑槍頭移動程序（以下簡稱小車程序）、模擬量程序、沖住量程序、模架識別程序、報警程序等幾大塊。其中注料槍頭程序是控制對象的重點和難點。
2.1.1 主體運行程序
主要是設備主體-圓周上的八個模架的邏輯順序控制，其工序為：平模、定位退、旋轉驅動進、定位進、鎖模、旋轉抓緊退、旋轉驅動退、旋轉抓緊進、托架上、開模、托架下到位。這一部分的動力全部來自油缸。
2.1.2 注料槍頭程序
本程序是項目中的重點和難點。它運用到邏輯關系非常復雜的子程序。因為每個模架上有兩個不同門體工位，每個門體要求的沖住范圍、沖住速度是不一樣的，這要求用編碼器來定位沖注范圍、用變頻器來適應各種速度要求。
數據傳輸子程序用于在觸摸屏設置的模架參數傳輸到PLC中，用于控制每個模架沖注位置，沖注量和槍頭速度等。部分程序大致如圖2所示。
2.2 人機界面設計
人機界面是控制系統的操作終端，是操作者與機器交流的紐帶。對人機界面的操作平臺的設計決定了機器的操作方便性與智能化程度。參數設置畫面即工藝參數的設定，每個模架最多可安裝三個門模，可在觸摸屏上分別設定夾具選擇、工作模式、距離設置、注泡代碼、注泡時間和固化時間等。
3 結語
該文介紹了八工位滾筒式門體發泡線電氣控制設計方案，系統以SIEMENS S7-300PLC為控制核心，配合觸摸屏人機界面TP277對系統進行全自動控制，槍頭采用變頻器無級調速控制，能滿足不同發泡要求。
參考文獻
[1] 王永華.現代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.
[2] 西門子（中國）有限公司自動化與驅動集團.SIMATIC STEP7 V5.4編程手冊.2006.
[3] 柴瑞娟，孫繼承.西門子PLC高級培訓教程[M].北京：人民郵電出版社，2009.endprint
摘 要：該文給出了一種用于電冰箱生產線中八工位門體發泡設備的基于PLC控制系統的結構和工作原理，介紹了用PLC、人機界面、編碼器、變頻器進行發泡工藝流程控制、精確定位和變速控制的實現方法。
關鍵詞：門發泡 控制系統 PLC
中圖分類號：TH69 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0039-01
八工位滾筒式門體發泡機是典型的機電一體化無氟發泡設備，它的工藝流程主要包括上料、沖注發泡劑、旋轉、鎖模等工序。其電氣控制系統的主要功能是實現發泡工序邏輯流程控制。該文介紹的PLC控制系統應用于某冰箱制造廠的門體發泡新型設備上，與同類進口設備相比，整套設備在可靠性、安全性、適應性、方便性、經濟性各方面都達到了更高的水平。
1 設備的組成
滾筒式八工位門體發泡設備的主要組成部分：液壓系統、水加熱循環系統、電氣控制系統、發泡劑設備等部分組成。設備主體包括主機架、八邊形轉盤、模具夾具、八邊形轉盤驅動機構、模具夾具托舉定位機構、夾具開鎖機構、夾具閉鎖機構、自動注料裝置等部分組成。設備整體結構框圖如圖1所示。工作原理是：門殼體和內襯分別放入模具，夾具托舉油缸上升到水平位，自動充注系統自動回程充注。之后槍頭移栽小車退回。旋轉驅動油缸旋轉。同時下模架合模。旋轉到位后，定位油缸定位，鎖模油缸鎖模，接模油缸上升，旋轉油缸在上定位油缸退出后返回，接模油缸上升到位后，開鎖油缸開鎖，接模油缸下降到原位開模，操作人員可取出成品，再放入門殼體及內膽，一個動作循環完成。
2 PLC控制系統的程序組成和總體結構
2.1 硬件組態
設備中采用的是S7控制系統，硬件部分主要包括PS307一塊，CPU315一塊【2】，SM321輸入模塊，SM322輸出模塊，高速計數器模塊FM350等，由于S7-300最多能夠在同一塊導軌上擴展8塊，所以該系統需要擴展一個機架，兩個機架軌道之間用IM365進行通訊連接。通過STEP-7【3】進行硬件組態和軟件編程。
本系統涉及的控制子程序有：主體運行程序、沖注發泡劑槍頭移動程序（以下簡稱小車程序）、模擬量程序、沖住量程序、模架識別程序、報警程序等幾大塊。其中注料槍頭程序是控制對象的重點和難點。
2.1.1 主體運行程序
主要是設備主體-圓周上的八個模架的邏輯順序控制，其工序為：平模、定位退、旋轉驅動進、定位進、鎖模、旋轉抓緊退、旋轉驅動退、旋轉抓緊進、托架上、開模、托架下到位。這一部分的動力全部來自油缸。
2.1.2 注料槍頭程序
本程序是項目中的重點和難點。它運用到邏輯關系非常復雜的子程序。因為每個模架上有兩個不同門體工位，每個門體要求的沖住范圍、沖住速度是不一樣的，這要求用編碼器來定位沖注范圍、用變頻器來適應各種速度要求。
數據傳輸子程序用于在觸摸屏設置的模架參數傳輸到PLC中，用于控制每個模架沖注位置，沖注量和槍頭速度等。部分程序大致如圖2所示。
2.2 人機界面設計
人機界面是控制系統的操作終端，是操作者與機器交流的紐帶。對人機界面的操作平臺的設計決定了機器的操作方便性與智能化程度。參數設置畫面即工藝參數的設定，每個模架最多可安裝三個門模，可在觸摸屏上分別設定夾具選擇、工作模式、距離設置、注泡代碼、注泡時間和固化時間等。
3 結語
該文介紹了八工位滾筒式門體發泡線電氣控制設計方案，系統以SIEMENS S7-300PLC為控制核心，配合觸摸屏人機界面TP277對系統進行全自動控制，槍頭采用變頻器無級調速控制，能滿足不同發泡要求。
參考文獻
[1] 王永華.現代電氣控制及PLC應用技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.
[2] 西門子（中國）有限公司自動化與驅動集團.SIMATIC STEP7 V5.4編程手冊.2006.
[3] 柴瑞娟，孫繼承.西門子PLC高級培訓教程[M].北京：人民郵電出版社，2009.endprint
