基于plc与伺服系统剪板机控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com骞、l訇化基于PLC及伺服系统的剪板机的控制系统设计ThecontrolsystemdesignofcuttingplatemachinebesedonthePLCandservesystem王海祥。高峰VvANGHal—xiang．GAOFeng(金陵科技学院。南京211169)摘要：本文介绍了剪板机的工艺流程，提出了基于PLC和伺服电机的控制系统的解决方案。给出了PLOg~,围接线原理图，列出了PLC的输入输出列表，同时，给出了程序的梯形图，以及伺服电机部分的控制程序。关键

2、词：PLC；伺服控制；剪板机中圈分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1009-0134(2012)12(下)-0115-05Doi：10．3969／j．Issn．1009-0134．2012．12(下)．330引言其中控制系统主要由伺服定位及顺序动作两个部分构成。剪板机是一种在加工生产中经常用到的机械其工作过程如下：首先由用户在人机界面上设备，它广泛地应用在板材加工、线材加工、机输入剪切的长度和数量，确定后伺服控制系统驱械零件制造等多种场合。旧的剪板机主要靠人工动后挡板移动到指定位置停止。如果用户选择自画线

3、，然后进行剪切，既浪费了时间，同时加工动运行，且按下启动按钮，此时液压泵启动并升精度也不高。文献[1】[3】提出了PLC控制自动剪压至工作压力，压块和刀具应该处于原始的上工板机的方案，但是无法对剪切长度数量进行控制，作位，此时检测剪板机下方的送料小车在工作位影响了整个流程的自动化。文献[2】提出了基于三置(SQ4闭合)，输料电机开始启动运送物料，当菱PLC与伺服电机的后挡板控制方案，但是没有物料运送到位(SQ5闭合)，压块开始下降直至压与整个剪板机自动系统相连接。本文提出了基于紧物料(SQ2闭合)，然后剪切刀具开

4、始下落进西门子PLC和伺服电机的解决方案。行剪切，剪切后物料下落至送料小车上，如果光1工艺流程分析电开关探测到已经落料的板料数字达到了小车送剪板机的工作过程主要分成后档定位一一送料的上限，送料小车就向右运动将物料移出，等料一一剪切三个步骤，从而实现对物料的定长剪物料被卸掉后，小车又向左运行回到接料的位置。切，其主要控制及机械部件的结构如图1所示。这样又可以开始下一循环的加工。如果用于选择竺手动，过程相似，不过其中一些步骤需要通过按钮控制。2伺服后档板定位系统设计伺服后档板定位系统主要完成用户数据输入和后档板的精确

5、定位的作用。用户数据输入主要采用西门子面板TD400C，输入的数据为剪切的长度和剪切的次数，面板的界面如图2所示。通过西门子STEP7编程软件的向导把剪切数量框里的数值赋值给VD140，将剪切数量赋值给VW4。用VD140、VW4来收稿日期：2012-07-10基金项目：金陵科技学院基金(JIT-N-2009—013)作者简介：王海祥(1972一)，男，讲师，硕士，研究方向为电力系统自动化和机电一体化控制。第34卷第12期2012-12(下)[115]学兔兔www.xuetutu.com1lI5出控制剪切长度和剪

6、切数量。伺服工作的原理图如定的值比较，通过负反馈是速度达到设定值，速图3所示。度控制器一般通过PI调节来实现。电流环将实际的电流与设定的电流相比较，差值经过PI调节后作为新的控制信号来控制伺服电机。后档板定位主要通过伺服系统来完成，其硬件连接如图4所示。本系统采用西门子S7—200作为控制器，型号选择CPU224XPSiCN型，伺服驱动采用东源公司图2控制面板示意图的伺服驱动，伺服电机采用安川公司的伺服电机。图4是PLC与伺服驱动相连的接线图，QO．0向伺服驱动的pulse信号端输出脉冲信号，QO．2向驱动的si

7、gn信号端输出正反转的方向信号，QO．4相伺服的o~of端输出使能信息，QO．5向CLR输出清楚指令。而伺服驱动的编码器接口图3伺服电机控制原理图向PLC反馈信号，反馈信号有报警信号ALM、编PLC对伺服电机的控制主要通过三个闭环来码器Z相信号PhaseZ信号、定位完成信号POS—控制的，位置闭环通过不断地将当前位置与PLCOK。另外为了防止伺服电机运动超过极限，需要设置的位置相比较，通过负反馈使位置最终停留将正反极限限位开关与PLC相连，当超越极限时在设定的位置，位置调节器通过PID调节器来实控制PLC停止运动

8、。现；速度闭环控制通过不断地将当前的速度与设后档板伺服控制的软件程序如图5【5所示。西门子s7-200伺服驱动!!／参考点薹接10．0脉冲信号Q0．o10．110．2Q0．110．3方向信号伺服电机QO．210．410．5Q0．310．6使能伺服正向伺服Q0．410．7SQ7限位清除指令I1．OQo．5CLR反向伺服I1．1ALMSQ8限位I1．2Qo．6伺PhaseZ服