强力垳磨机控制系统改造方案

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1、№强力垳磨机控制系统改造方案四川法斯特唐国荣2010年5月30日四川成都21强力垳磨机控制系统改造方案摘要本文通过对以继电器组成的控制系统进行改造，代之以PLC加HMI的控制方式，保留原系统的液压和电机等执行机构。并且，考虑到操作人员的操作习惯，设备的工作方式将不会发生改变。操作部分采用HMI人机界面操作方式，避免了分布式按键在恶劣工作环境中经常出现接触性故障的现象。人机界面与PLC之间采用串行数据通讯，简化接线，避免了油污环境中线路老化造成的故障。由于有两台设备，并且设备的运行动作均比较简单。所以，控制上采

2、用两台HMI加一台PLC的控制方式，降低了控制系统的成本。人机界面之间采用以太网通讯，解决了串行通讯的通讯距离问题，使设备布局更具有灵活性，同时，使PLC型号的选择范围得到扩展，并且无需在PLC上扩展R232通讯模块，使控制系统的成本得到进一步降低。关键词：垳磨机触摸屏PLC控制21目录摘要（1）引言（3）第一章绪论（4）1.1目前垳磨机控制系统存在的问题和改造的必要性（4）1.2采用PLC控制机床的可行性分析（4）1.3触摸屏与PLC之间的数据交换（5）第二章垳磨机控制系统的工作过程（6）2.1安全性要求（

3、6）2.1.1设备及操作安全（6）2.1.2操作过程中的紧急情况处理（6）2.2正常工作过程的动作要求（6）2.2.1手动模式的动作要求（6）2.2.2自动模式的动作要求（7）第三章控制系统部件选型及技术准备（8）3.1部件选型原则（8）3.1.1几种触摸屏的性价（8）3.1.2PLC选型（10）3.1.3其他部件选型（11）3.2控制程序编写及审核（11）3.2.1触摸屏画面设计（11）3.2.2PLC程序编写（13）3.2.3通讯设置（13）3.2.4程序审核及在线调试（13）结论（13）参考文献（14）

4、致谢（14）附件一PLC梯形图程序（16）附件二PLC程序清单（20）21引言本次进行垳磨机控制系统改造的主要原因，是由于旧垳磨机的控制系统工作稳定性和可靠性较差。由于垳磨机的工作环境中油污很重，使设备操作面板上的按钮和开关在油污环境中极易腐蚀损坏，接线端子上的线头也经常由于腐蚀的原因而断掉。由此造成设备在运行过程中的维护成本高，设备故障率高。也由此使得该设备的有效开动率低，整体工作效率差。同样是由于控制系统工作稳定性和可靠性差的原因，该设备极易出现产品质量不稳定的现象。曾经由于该设备的行走机构出现故障，致使

5、垳磨头在一个位置不停地旋转，使该处的尺寸已经进入极限公差，而其余部分还有很大的加工余量。在目前一人多机的操作模式下，操作人员同时要进行油石粘贴等其他准备工作，因此，不可能随时守在机器旁边，这就要求提高设备运行的可靠性和稳定性，以防止产品发生质量事故。在与采用PLC加HMI控制的一台数控垳磨机的运行情况相比较后，我们发现这台数控垳磨机的控制系统基本没有可靠性和稳定性方面的故障。自购买至今的两年多时间里，更换的易损件为零。除HMI的触摸屏采用的是半衰期为一年左右的民用屏外，该设备的控制系统具有中间环节少、适应恶劣

6、工作环境、易损件消耗少、运行维护费用低、产品质量稳定等诸多优点。因此，本次对旧垳磨机的控制系统进行改造，控制方式将以这台数控垳磨机的控制方式为参照，采用PLC加HMI的控制方式。在设备改造费用方面，改造后的两台设备将公用一套行走液压站和装夹液压站，两台设备共用一台PLC。这样就使设备的控制系统整体费用大幅度降低，加上设备主要运行负荷减少15Kw左右，以每天运行10小时的保守计算，年节约费用约在50000元左右。而整套控制系统中较贵的触摸屏，采用三年半衰期，五年以上使用寿命的三菱工业级屏幕。HMI整机是国内生产

7、的eView系列HMI，使整机价格比原装三菱HMI的市场报价便宜近1800元，而使用寿命却可以保证在五年以上，并且整套控制系统的改造费用将控制在一万元以内。再加上设备日常维护费用降低，预计将在二至三个月内收回设备改造成本。由此可以看出，本次设备改造可以给企业带来显著的经济效益。21第一章绪论1.1目前垳磨机控制系统存在的问题和改造的必要性1.1.1垳磨机控制系统主要存在以下几方面的问题：⑴工作状况不稳定：在自动运行过程中，由于一个操作人员操作多台机床，以及粘贴油石和为设备的下一次运行做准备工作等原因，设备自动

8、运行过程中没有操作人员随时职守在现场，这就要求设备的运行具有高可靠性。如果设备在自动运行过程中出现异常情况，而操作人员又没有及时进行处理，就极有可能造成产品报废。曾经时常出现的现象是主轴在继续旋转，而行走机构控制失灵，造成行走功能失效，由此造成产品局部公差进入极限值，导致产品质量不稳定的现象。在实际运行过程中，还时常出现其他影响产品质量的设备故障，还有诸如夹紧失灵，导致产品不能正确固定；涨紧功能失灵