弹簧的圈数可用两种方式设定,一种是脉冲方式,另一种是时间方式,通过脉冲/时间转换开关QSB26转换。当采用脉冲方式设定时,利用安装在送料主轴上与送料主轴同步旋转的旋转编码器的脉冲个数来决定。脉冲个数的设定值则通过触摸屏改变“送料圈数”的参数来设定。当采用时间方式设定时,则通过触摸屏改变“送料时间”的参数来设定。采用二次刹车和探针配合使用的目的是要保证弹簧的角度公差,当电机停转后,利用电机自带刹车系统刹车,但送料主轴仍然有10mm左右的机械惯性,并且每次机械惯性的距离都不一样,保证不了弹簧的角度公差,采用二次刹车实际上是保证了每次机械惯性的距离都一样,从而保证了弹簧的角度公差要求。二次刹车后送料电机逆转1秒的目的是要送料主轴的压头与弹簧的头端松脱,确保下一步推杆气缸能顺利地把送料主轴上的弹簧推出。送料的速度由送料变频器的面板调节,螺距的大小由螺距变频器的面板调节,两电机的启动和停止则由PLC控制,即变频器的组合由PU和外部操作两种方式并用:外部信号启动电机,PU调节频率,将“操作模式选择”设定为3(Pr.79=3)。
送料变频器的异常输出端子A、C和螺距变频器异常输出数控弹簧机控制系统的设计端子A、C分别接PLC的X21、X22,当任一台变频器有故障时,整机停止工作,并且变频器报警指示灯HL1亮。螺距限位接近开关S30,是防止出螺距装置出过头的保护开关。另外本机各个动作还设有手动功能,方便了以后的维修工作。
硬件的选型PLC选用三菱公司的FX2N,64MR,32点输入,32点输出;触摸屏选用三菱公司的F930GOT,BWD(横型);接近开关选用:自动启动接近开关S16选用对人体反应敏感的电容式接近开关LJC18A3-H-Z/BX,其它的选用普通二线型DC24V常开接近开关;旋转编码器选用日本SUNX公司的ORE-38-1000C24;变频器选用三菱公司的A540-5.5KW-CHA540-2.2KW-CH各1只;电机选用自带刹车系统的4极交流三相异步电动机5.5KW2.2KW各1只。
软件设计用户程序分为手动程序和自动程序两部分,系统软件流程图用SWOPC-FXGP/WIN-C软件编制。当自动/手动转换开关QSB2打在“手动”位置时,输入点X2断开,PLC内部只运行手动部分的程序。并且在程序中设有保护,如按住螺距正转按钮SB12时,输入点X12接通,螺距电机正转。当出螺距装置接近螺距限位接近开关S30时,由于程序内部X12串有X30的常闭触点,所以Y1失电,继电J1失电控制螺距电机停转,从而防止了机械撞机的事故。同理,当按住螺距反转按钮SB13时,螺距电机反转带动出螺距装置往原点方向运动,当出螺距装置接近螺距原点接近开关S5时,由于程序内部X13串有X5的常闭触点,所以Y3失电,继电J3失电控制螺距电机停转。同时正转输出继电器Y1与反转输出继电器Y3之间在软件中也进行了互锁,保证了电机正转时不能反转,反转时不能正转。由于送料主轴是可以360度正反旋转的,所以在程序上没有设保护,只是在正转输出继电器Y0和反转输出继电器Y2中进行了互锁。
当自动/手动转换开关QSB2打在“自动”位置时,输入点X2接通,PLC内部只运行自动部分的程序。自动部分的程序编制方法是用辅助继电器M来实现状态编程的,用辅助继电器M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10分别对应状态编程法中的S0、S20、S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27、S28.由于基本指令梯形图中不允许出现双重输出,所以引入M100、M105、M106、M108控制送料电机的正转,M101、M104控制送料电机的反转,M103、M109控制螺距二次刹车,M110、M103控制送料二次刹车。
X17为推杆出到位感应开关,每接通一次计数器计数一次,计数停按钮开关QSB23即PLC的输入端X23的常闭触点串联在X17与计数器输出继电器Y11之间,用于控制计数器的开启与停止。
X21、X22为送料变频器和螺距变频器的异常输出端子A、C,由于X21、X22在程序的内部两个常开触点是并联的,所以当任一台变频器有故障时,输出继电器Y12都得电驱动变频器报警指示灯HL1亮,同时Y12的常开触点闭合(与X14的常开触点并联),整机不工作。
X14为停止按钮SB14,当按下SB14时程序将M1至M10复位,整机停止工作。由于弹簧有左右旋之分,利用左右旋转换开关QSB27来控制,即PLC的X27输入端,通过程序内部X27的常闭触点和常开触点控制左右旋的原点位置和送料电机的旋向。
触摸屏画面设计触摸屏画面的设计使用FX-PCS-DU/WIN软件编制。实际上只用了0号画面和1号画面,开机时触摸屏显示0号画面。当要修改参数时,用手触摸0号画面左下角的“下页”键,触摸屏会显示1号画面的内容。其中“送料时间”的设置值即为程序中D201的数值,“送料圈数”的设置值即为程序中D200的数值。比如现用脉冲方式做圈数为5圈、旋向为左旋的弹簧,就要把左/右旋转换开关打在左旋的位置上,把时间/脉冲转换开关打在脉冲位置上,再在触摸屏显示1号画面的“送料圈数”上修改为5000即可(因旋转编码每转一圈产生1000个脉冲)。修改完参数后用手触摸1号画面左下角的“上页”,键触摸屏会显示0号画面的内容。
结束语使用触摸屏、PLC、变频器、旋转编码器相结合组成二轴数控弹簧机的控制系统,在控制面板上能随时实现对该机的控制和生产工艺参数的设置与调整。满足了产品生产工艺要求。该控制系统发外制造报价为8万元人民币,现自行制造价格不到2万元人民币,节省了开支。
上一篇:带式输送机驱动类型的分析