基于plc与触摸屏齿轮销压装机控制系统觹

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1、基于PLC和触摸屏的齿轮销压装机控制系统木周国栋，张墩利，周国喜(湖南广播电视大学机电系，湖南长沙410004)的过程控制，通过压力传感器实时监控压力大小。该设备样机运行表明，系统完全满足精度及可靠性等方面的要求。—■——关键词：PLC：触摸屏：齿轮销压装机中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1009—9492(2011)O1—0030—02■■_行星齿轮式减速起动机结构紧凑、传动比大、效率高．(3)能够实时通过触摸屏监控压头压力大小，并计算在汽车发动机中应用广泛，该减速机在制造过程中，齿轮出均值和峰值：销的安装是制约该零件质量和效率的瓶颈．

2、国内目前此类(4)具有超压力和欠压力报警和保护功能，安全压力设备主要采用油压机来完成齿轮销的压装，设备体积大、预设范围可以通过触摸屏调节。能耗高、油污和噪声都很大，并且齿轮销的压人状态无法根据齿轮销压装机设备的特点和控制要求，采用PLC实时监控，产品合格率低，仅为63％左右，进口设备则价和触摸屏组成控制系统来到达控制的目的，实现解决一次格昂贵，而且三个齿轮销要分三次压入，生产效率低。本将多个销子压人及对压人销的压人力进行智能监控的技术项目设计并制作了一种新型的压装机床，压力单元采用全问题，并提高压装效率，保证压装质量。气液增压控制，可提供50kN的压

3、入力，压人力增加一倍．1．2系统组成能耗只有采用液压系统的20％，油污和噪声得到有效降低。齿轮销压装机控制系统的组成。如图1所示，系统并且可以一次完成三个齿轮销的安装并实时监控安装压力。PLC控制器CPU本体用于控制多路开关量输入和输出，以大大提高了安装质量和效率。该设备控制系统主要由PLC协调控制三个执行机构动作；PLC扩展1个模数转换模和触摸屏组成，采用的压力传感器单元替代了进口的压力块，以实时监控l1个压头压力。传感器单元，成本只有进口的l7％。样机运行表明。该系统运行可靠．达到设计要求。1控制要求及系统组成1．1控制要求齿轮销压机机械部分采用

4、全气液控制．主要部件有模架缸垂直移动机构，增压缸快进、增压、退回机构，退料缸机构等。每个机构由预压式气液增压缸驱动。其压装过程必须让以上三个机构协调动作．并且实验表明必须保证压装时压力达到4—9kN之间。为了达到安装过程的自动化和保证压装质量．必须满足以下控制要求：(1)压装过程自动完成，并具有装料自动检测功能，以保证操作安全：(2)为满足压力传感器和PLC模拟量输入之间的电平图1压装机控制系统组成图匹配．必须设计合适的压力变送电路；湖南省科技厅项目(编号：2010GK3095)收稿日期：2010—08—12工业自压装机系统使用触摸屏作为操作和监控的

5、上位机，完电压为0～IOV，因此需要设计一个压力变送电路，以匹配成PLC与操作者之间的交互，负责用户的操作输入、设备传感器输出和PLC输入J。图2为变送器电路原理。的参数设定、压力的实时监控。PLC及其扩展的模拟模块3软件实现作为控制的下位机．一方面接收来自传感器采集的现场开3．1PLC控制程序关量和压力模拟量输入信息；另一方面通过RS232串口与LG—K7MPLC程序是在KGL_WINForWindows软件触摸屏进行通讯，接收触摸屏传来的中间控制信号，发送环境下编写的。该软件是LG公司推出的专用于该公司控制信号给气液驱动器，以驱动执行机构动作，完

6、成齿轮PLC产品编程的软件]_具，它支持LG的全系列产品，操销压装过程⋯。作方便．功能强大，支持多种编程方式．为用户开发、编2硬件配置辑和监控应用程序提供了良好的编程环境。2．1可编程控制器本系统模拟输入量3个，开关量输入16个，开关量输出l1个。本压装机系统中的PLC除满足一般的I／O点数外．更重要的是应有较高的模数转换功能．以实现对压装头压力的监控。综合考虑到其可靠性、性价比以及对PLC熟悉程度等因素．选用了LGK7M—DT30S型PLC。该PLC为24V直流供电，直流数字量输入．晶体管直流电路输出类型，具有18个数字量输人点、l2个数字量输出点

7、，可连接2个扩展模块，提供1个RS232通讯口，用于PLC与图2压力变送电路图触摸屏系统的连接。为满足系统对模拟量输人的要求，增加了1个扩展模拟量输人模块根据齿轮销压机工作流程，控制程序采用模块化设计，G7F—AD2A。该模块提供4通道模拟量输入，转换数位长其主要由模架缸位置控制，增压缸运动控制．退料缸位置12bit，数字范围为0～4000．模拟输入量电压范围为0～控制，现场压力监控等组成。其基本流程如图3所示。10V，可满足j个压头压力信号监测。2．2触摸屏为了使压装系统操作简易方便，系统选用了触摸屏作为人机界面。操作指令通过RS232协议送人PL

8、C，再通过PLC控制软件对该指令进行处理，发布驱动命令信号[23。综合考虑系统的控制要求以及系统的整体结构、