plc在六面顶金刚石压机中应用

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1、第l4卷第2期石家庄铁路职业技术学院学报VOL．14No22015年6月JOURNALOFSHLIIAZHUANGINSTITUTEOFRAILWAYTECHNOLOGYJun．2015PLC在六面顶金刚石压机中的应用秦志旗(中电投集团东方能源公司河北石家庄050041)摘要：介绍六面顶金刚石压机的工作原理及利用可编程控制器(PLC)完成整个设备机械、液压系统工作控制的设计方法，着重讨论应用PLC的经验及体会。关键词：金刚石压机PLC机电一体化中国分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1673．1816(20

2、15)02．0018—04随着国内外基建行业技术水平的迅猛发展，市场对金粉锯片、砂轮、磨料等人造金刚石制品的需求量越来越大。随之而来的是生产人造金刚石的设备走俏市场，其中，六面顶金刚石压机以其操作简便、生产成本相对较低等优点占据了市场较大份额。人造金刚石是利用石墨可在高温、高压的环境中，在触媒的催化作用下，其原子结构发生改变，从而合成人造金刚石。六面顶金刚石压机是利用机械、液压装置从六个方向给主机中心加压，在主机中心硬质合金顶锤的作用下使生产原料形成一个密封的正方体超高压容腔，同时通过特殊的电加热装置对腔体加热

3、，腔体就可以产生合成人造金刚石所需的高温、高压条件。整个设备的工作过程需要电控系统与机械、液压系统相配合完成一系列工作。电控系统主要通过对由大、小柱塞泵和二十余个电磁阀组成的液压系统以及电加热装置等的控制来完成自动、分段、调整等不同模式下的工作。1压机电控系统的硬件设计传统的金刚石压机电控系统由近三十个中间继电器、时间继电器、接触器等不同型号规格的低压电器组成逻辑控制线路，不仅故障率高且维修不便。当生产工艺进行调整，需要改变控制逻辑时必须改变硬件接线，变动起来十分麻烦。目前，整个压机的机械、液压系统从原材料到零

4、部件都已经有了很大的改进，相比之下落后的电控系统已成为阻碍生产发展的“瓶颈”问题。使用PLC代替原来的继电器控制系统是一种必然的选择。综合各项指标，我们选用了日立公司E系列的E．64HR型PLC作为主控单元设计了压机新的电控模式。E．64HR共有64个I／O口，其中40个开关量输入口，24个输出口，内置式电擦除EEPROM可以保证用户方便的完成程序和参数的修改和储存。PLC根据各输入口所接按钮、行程开关、电接点压力表、接触器等电器的信号的状态以及用户编制的软件程序自动控制各泵、电磁阀以及加热装收稿日期：2015

5、一o3一l8作者简介：秦志旗(1973一)，男，河北柏乡人，高级技师，研究方向电气设备及电气控制系统安装、调试、运行、维护、检修和处理各类电气故障。18第2期秦志旗PLC在六面顶金刚石压机中的应用置的动作完成整个生产过程。详见(表lE64HRI／O分配表)表1E64HRI／O分配表INPUToUTPUTIN00l启动按钮Q100电机lIN002停止按钮Q101电机2IN003限位开关1Q102电磁阀1IN004限位开关2Q103电磁阀2IN005限位开关3Q1o4电磁阀3IN006限位开关4Q105电磁阀41N

6、007压力传感器lQ·106电磁阀51N008压力传感器2Q107电磁阀6IN009温度传感器3QlO8电磁阀7IN0010液位传感器Q109电磁阀8Q110电磁阀9Ql1l电磁阀1OQl12电磁阀llQl13电磁阀12Qll4电磁阀l3Q115电磁阀l4Ql16电磁阀l5Q117电磁阀16Q118指示灯lQ119指示灯2Q120指示灯3Q121指示灯4Q122指示灯5Q123指示灯62PLC的软件设计整个程序需按照液压动作图和工艺要求完成以下动作：启动工作按钮后，三个活塞缸在油压驱动下前进，至预定位置后由限位

7、开关给出信号，三个缸依次停止：暂停一定时间后六缸同时加压，形成叶腊石密封仓；稍后，由增压器加压，到达一定压力时开始对密封仓通电加热并开始加热计时，同时继续升压至保压压力，开始保压并保压计时；其间如有压力泄露由小泵自动补压。加热和保压时间到后，系统泄压，六缸回位完成一个工作循环。详见(图1控制流程图及图2部分梯形图)3PLC设计及应用经验3．1硬件设计及应用经验E．64HR型PLC的各输入口采用光电耦合方式，有效的防止了外部干扰的窜入。输入电压DC21．6～26．4V、输入电流10mA。在七年来数百台压机的跟踪服

8、务统计中，没有发现由于输入单元自身故障出现误报，其线路工作可靠。E．64HR型PLC的各输出口是继电器输出方式，继电器线圈电压DC21V-~-27V、耗电10mA、触点容量2A、平均寿命2O万次以上，可直接驱动接触器线圈、电磁阀线圈及指示灯等低功耗元件。在对用户送回来的故障PLC检修中，发现70％以上的故障仍出现在输出单元，一类是机内压敏电阻19石家庄铁路职业技术学院学报2015年第2