钢板定长剪切生产线PLC控制系统设计.pdf

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1、第8卷第2期顺德职业技术学院学报Vol.8No.22010年4月JournalofShundePolytechnicApril2010科技与应用钢板定长剪切生产线PLC控制系统设计胡建国，易伟强，黎永浩（顺德职业技术学院机电工程系，广东佛山528333）摘要：为了便于修改剪切长度和提高剪切精度，提出了一种基于可编程控制器的钢板定长剪切生产线PLC控制系统，并对控制系统的硬件结构和软件组成进行了分析。该系统应用可编程显示器设置剪切长度，采用光电编码器测量钢板长度，采用变频器进行定位控制。生产实践表明，位置控制误差在±1mm以内，同时具有效率高、运行可靠、人机交互友好的特点。关

2、键词：定长剪切；可编程控制器；人机交互；光电编码器；变频器中图分类号：TP368文献标志码：A文章编号：1672-6138（2010）02-0001-03DOI：10.3969/j.issn.1672-6138.2010.02.001剪切机成卷钢板一般需要经过校平、分剪后才能供给用开卷机校平机户使用。钢板定长剪切生产线就是对成卷钢板进行自堆垛机动开卷、校平、定长横切、堆垛的自动化生产设备。随编码器着经济的发展，市场对钢板的需求量和剪切精度越来越剪切制动电磁抱闸高，而传统的剪切生产线由异步电动机驱动、行程开关M1M2M3定长，存在定长剪切精度低（误差达到10~15mm）、剪校

3、平制动切长度调整不方便、运行可靠性差等问题。为此，根据图1钢板定长剪切生产线结构示意图用户要求，设计钢板定长剪切生产线PLC控制系统，应用可编程显示器设置剪切长度，采用光电编码器测剪板机采用下传动式剪板机，由异步电机M2驱动，由刚量钢板长度，采用变频器进行定位控制，设计的系统性离合器和气缸驱动的带式制动器实现单次剪切；堆垛机具有兼顾精度与效率、配置合理实用、操作方便、运由输送带和料框组成，输送带由异步电机M3驱动。[1-3]行可靠等特点。2PLC控制系统设计1钢板定长剪切生产线工作原理2.1总体控制方案设计如图1所示，钢板定长剪切生产线由开卷机、校平钢板剪切生产线的控制系统

4、硬件体系结构如图2所机、剪切机和堆垛机四部分组成。3~5mm的卷板经校示，控制器采用三菱的可编程控制器FX1s-20MR，其平机压平，按照给定剪切长度定位后，剪切机将钢板剪高速计数端子X0、X1可用于接收光电编码器的高速脉切成成品，再由堆垛机的皮带输送入框堆垛。冲，以测量钢板长度，其开关量输入端子用于接收按钮材料无电机驱动，采用电磁抱闸制动；校平机采用等信号，开关量输出端子用于控制中间继电器和指示灯7.5kW的异步电机M1驱动，经皮带减速后由多轴齿轮传等负载；采用罗升的TD220型可编程显示器设置钢板剪动箱将运动传递给各主动辊，上、下辊的压紧力由分布在切长度、剪切数量等参数

5、以及数据显示，通过RS232串四角的四个螺栓施加，皮带轮轴上有气缸驱动的带式制动口与PLC进行通讯；为了保证钢板剪切精度，采用台达片提供校平制动，用于测量钢板长度的光电编码器经1∶1VFD-B型变频器对异步电机M1进行多挡速控制，实现传动连接在最后一根测长辊侧，测长辊直径为140mm；变频定位控制。收稿日期：2010-03-19作者简介：胡建国（1979-），男，湖北咸宁人，讲师，硕士，研究方向：机电一体化。1顺德职业技术学院学报顺顺德职业技术学院学报德职业技术学院学报第8卷主要是：（1）设置控制模式（手动/自动）和工作模式光电编码器文本显示器（单次/连续）；（2）设定钢板

6、剪切长度、校平机减速长高速计数端子RS232串口度、剪切数量等参数；（3）显示变频器高速/低速段运行速度、钢板输送实时长度、报警信息等数据。FX1s-20MR2.5电气原理图设计数字量输入数字量输出15Hz2.5.1主电路电气原理图图4所示为主电路电气原理图，其中，M1为驱动校按钮信号继电器、指示灯、变频器平机的异步电机，需要正转、反转、变频调速；M2为驱图2钢板定长剪切生产线控制系统硬件体系结构动剪切机的异步电机，只需正转；M3为驱动堆垛机输送带的异步电机，只需正转。KM1、KM2分别为控制M2和2.2钢板剪切长度检测M3的交流接触器，KM3是开卷机料架电磁抱闸制动用的钢

7、板剪切长度检测是控制剪切精度的关键，传统的电磁线圈；YV1、YV2分别是用于校平机制动和剪切机制以行程开关检测长度的方式存在精度低、寿命短的缺动的气动换向阀线圈。点，本设计采用的是增量式光电编码器，通过测量测量辊的角位移来间接测量钢板长度。NUFU50L1VL2根据工艺要求，剪切精度指标（±1mm）、测量轴L3W直径（140mm）和PLC可检测高速脉冲频率范围，选KA1KA2KA3KA4KA5VFD-BKM1KM2择编码器为光洋的单相1024线增量式光电编码器。安5152535455KM1KM2KM3YV1YV2装