三菱PLC和变频器在磨簧机上应用

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1、三菱PLC和变频器在磨簧机上的应用（“菱动，心动——我和三菱的亲密接触”案例模版，仅供参考）1、系统概述近年来，我国弹簧机械行业的机电一体化水平有了较为明显的提高。目前在新型磨簧机械上已经普遍采用了可编程控器(PLC)和变频调速技术。新型磨簧机是弹簧制造行业中应用较为广泛的一种机型，该机工艺结构先进合理，加工精度高，电控系统以当今先进的微电子技术和微机技术为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术，面向控制过程，面向用户，适应工业环境、操作方便、可靠性高。在弹簧制造行业中磨簧工序是弹簧加工过程中的一道重要工序，磨簧机性能的优劣直接关系到弹簧产品质量的好坏

2、，近年来，国内外不少厂家把先进的可编程序控制器技术应用于磨簧机的电气控制，把人机界面、操作按钮、变频器等通过可编程序控制器来控制磨簧机的动作。2、工艺特点　　磨簧机主要用于弹簧端面的磨削。弹簧钢丝经过卷簧机卷制，形成弹簧的半成品，其两个端面不平行，还不能满足使用要求。需要通过磨簧机将半成品的两个端面磨平，并使两端面与弹簧的轴线保持一定的垂直度。除了要把弹簧端面磨平外，还要把弹簧磨到指定的高度。先将工作台停中央，使用液压装置装夹弹簧，手动调节磨前高度和磨后高度，设定进给速度、工作台速度、补偿量和精磨时间等参数。设定完成后，开始自动磨削加工，磨簧机按照预先设定好

3、的参数自动运行，在磨削过程中，可随暂停磨削，进行尺量，如果长度有误差，可以随时补偿磨削范围，再经过确认后继续加工。磨削结束后自动退回到磨前高度，工作台停在中央，用脚踏开关控制液压锁紧，取出弹簧，等待再次装弹簧继续磨削。磨簧机的工艺特点要求设备能满足加工要求，保证加工精度，运转平稳，工作可靠，结构简单，工件装卸方便，便于维修、调整。目前新型号的磨簧机大多采用变频数字同步传动方式，变频器以3.7kW以下的小型产品为主；使用小型三菱PLC控制整个设备的运转，人机界面使用三菱触摸屏。使整个系统的操作更简便、自动化程度更高、可靠性更强。图1是该磨簧机的具体设备工艺图。

4、图1磨簧机设备工艺图3　控制系统构成该磨簧机结构简单，启动稳定，通过编码器反馈信号准确定位，保证加工精度，运转平稳。灵活调整磨前、磨后高度，进给速度，补偿量等加工参数，满足加工要求。该磨簧机电气控制柜采用PLC和变频器，控制工作台和进给电机的无级调速和比例运转，开降速平滑，运行稳定可靠。电气控制柜与安全罩一体化设计，美观大方。机器的前方安全罩上装有显示屏，能控制开停各个电机，能显示各种动态的工艺数据，并能对各种故障状态作出报警，整机的控制中心是三菱FX3U系列可编程控制器极其扩展模块，操作简便，运行可靠。该磨簧机是通过FX3U系列可编程序控制器及GT10人机

5、界面为中心的电路系统来控制磨簧机的全部电机和电磁阀工作，输入有自停开关，热继电器、传感器及编码器等，采用PLC控制各电机的运转速度和工艺参数。触摸屏用于设定和显示工作台运转速度，进给速度，磨前高度和磨后高度，补偿量，精磨时间等操作信号，通过PLC将开关信号等送至各变频器，控制变频器的启停。变频器和电动机等报警信号送至触摸屏显示故障类别等。PLC和触摸屏之间采用422通讯，上述工艺参数和操作信号通过422通讯送至PLC，经数据处理分析计算后，由PLC通过模拟量D/A信号，以控制相应变频器和电动机的启停和运转速度，另一方面进给和补偿电机的运行位置等信号由编码器反

6、馈给PLC，再由PLC的422通讯口送至触摸屏以数据或图文形式显示，以实现在线监测。工作台运转速度、进给速度等工艺参数在触摸屏上设定，送至PLC经数据处理计算后控制工作台变频器和进给变频器输出频率和电动机的运转速度。其控制系统流程图如图2所示。图2磨簧机控制系统流程图系统清单3.1、左工作台变频器FR-E740-3.7K-CHT1台3.2、右工作台变频器FR-E740-3.7K-CHT1台3.3、左进给变频器FR-E740-2.2K-CHT1台3.4、右进给变频器FR-E740-2.2K-CHT1台3.5、FX-3U-80MR1台3.6、FX2N-16EX1

7、台3.7、FX3U-4DA1台3.8、GT1055-QSBD-C2台3.9、FX3U-422BD1块控制系统功能方块图如图3所示：图3磨簧机控制系统功能方块图4　系统调试4.1PLC与人机界面部分该磨簧机左、右两个砂轮可完全独立工作，由1台FX3U可编程控制器和2台GT10人机界面组成，两台GT10人机界面分别监控左、右工作台的工作情况。FX3U可编程控制器输入点有进给编码器反馈，工作台正反转和左右限位，进给正反转和前后限位，夹紧松开，手自动，补偿等几十个数字量输入，只要有故障动作就停止工作台和进给电机，同时GT10人机界面跳转到故障显示画面，在画面上可以看

8、到磨簧机的相应部位的故障原因，故障部分有详细的文字说