基于PLC彩钢瓦成型机控制系统的研究与改进.docx

基于PLC彩钢瓦成型机控制系统的研究与改进.docx基于PLC彩钢瓦成型机控制系统的研究与改进摘要:通过使用西门子可编程控制器、变频器与触摸屏等控制设备对彩钢瓦成型机系统进行改进,解决了原控制系统存在的一些问题,且提高了设备的可靠性、操作性。关键词:控制系统改进PLC1概述彩钢瓦一般用在简易厂房、民用车库及建筑工地临时建筑的屋面。彩钢瓦的生产是通过成型设备轧制而成。老式设备的控制电路较复杂,可靠性不高,功能单一,且生产速度不能调节,故生产效率较低,由于没有安装测量装置彩钢瓦的位移长度控制不够精准,而导致原材料的浪费,且液压剪切系统需要专人看护,故生产成本较高。上述现象表明该设备控制系统提升的潜力巨大,因此可以对该系统进行研究与改造。2控制系统研究方案彩钢瓦成型机是一种精度要求较高、控制工艺复杂的机械设备,且工作环境粉尘较多,因此需要选择一个对自动控制和自动保护功能要求较高、可靠性要强、信息处理速度快、反应灵敏的控制器。可编程控制器(PLC)作为工业控制器,它综合了计算机技术、通信工程以及工业控制技术为一体的控制设备,具有编程简单、接线调试周期短、可靠性高、维护方便等优点,还可以直接读取数字量信号并能通过D/A模块控制驱动模拟量设备。因此可编程控制器在工业控制运用较广泛。同时由于彩钢瓦客户要求生产不同长度以及不同数量的彩钢瓦故加入触摸屏作为人机接口。因此根据成型机的原始工艺和现场操作条件,该控制系统采用可编程控制器为控制系统的处理器,并通过触摸屏作为人机交换的操作接口。采用该控制系统方案满***钢瓦成型机的控制要求,其可靠性、先进性要比原来的控制系统强。3控制工艺要求分析该控制设备的工艺基本是这样,首先是人工上料,把开卷机的未成型钢瓦送入矫直辊,手动控制电机正转把料送到成型辊,后手动停止,然后设置触摸屏,设定彩钢瓦长度及数量。按下自动控制启动按钮,控制系统进入自动执行程序状态,首先程序进行初始化把编码器和计数器的当前值进行复位。当光电开关检测到有料,系统开始自动控制,通过变频器的调速来间接控制薄钢板的运送速度,编码器随着测量辊的旋转会给可编程控制器发送脉冲信号,可编程控制器可通过收到的脉冲数计算测量辊的圈数从而得到彩钢瓦板移动的位移,当计算出来的值达到设定值的时候,变频器控制电机停车,系统启动液压剪切系统,控制闸刀下行到位完成剪切的工作。该设备还能进行无料报警并停车工作。4功能要求①控制系统程序分成两个部分:手动控制与自动控制。控制档位安装在系统控制面板上面,手动控制时,基本以点动上料控制为主,自动控制完成彩钢瓦的成型与长度计量剪切工作。②检料传感器负责有没有料的检测,若检测到无料设备自动报警并停机。③变频器负责对电机进行调速,实现多段速的控制。④对于彩钢瓦的生产长度可以通过触摸屏的参数设置来剪切,并能设置生产的数量参数,这样才能根据不同的客户改变参数。⑤对于彩钢瓦的生产长度误差不能太大,。5硬件系统设计①有无料检测。在这里主要选用24DC来复式式施耐德XUK1ANANL2的关电开关,其主要作用是在系统自动控制的过程当中,施耐德XUK1ANANL2会时时检测辊上是否有料,假如检测到没有料,就会发送开关量信号给PLC,PLC执行控制程序作出输出使电机停机。②本系统还要对液压剪切系统***的移动上下位置进行限位,需要用到两个行程开关,该系统选用上海人民电器生产的JLXK1-311行