CN102830652A - 板片成型生产线自动化控制系统 - Google Patents

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丁录军
王建忠
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Abstract

本发明涉及电气自动化控制系统，具体是一种板片成型生产线自动化控制系统。包括PLC控制器、显示触摸屏、液压机PLC、输入及输出，其中：PLC控制器的数字量输入包括：按键信号，由操作人员进行手动操作；限位信号，由安装在生产线上的机械限位提供；PLC控制器的模拟量输入包括：传感器信号，由安装在生产线上的传感器提供；PLC控制器的输出包括：伺服电机，由PLC输出脉冲进行伺服电机的精确控制；继电器，用于控制电磁阀的开启，以完成相应机械设备的动作；声光报警装置，用于在有故障时发出声光报警。本发明具有自动化程度高、精度高、人机交流内容丰富、故障预处理、节约劳动成本、提高生产效益、提高产品合格率等优点。

Description

板片成型生产线自动化控制系统
技术领域
本发明涉及电气自动化控制系统，具体是一种板片成型生产线自动化控制系统。
背景技术
目前，国内板式换热器板片成型的生产还基于手动送料，存在生产效率低、定位差、不合格率高等问题，很大程度上影响了生产企业的经济收益。
发明内容
本发明旨在解决现有板式换热器板片成型生产中存在的上述问题，而提供一种以PLC控制器和显示触摸屏为核心，完成生产线的输料、精确定位、压制与取料的板片成型生产线自动化控制系统。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种板片成型生产线自动化控制系统，包括PLC控制器、显示触摸屏、液压机PLC、输入及输出，其中：
该PLC控制器的数字量输入包括：按键信号，由操作人员进行手动操作；限位信号，由安装在生产线上的机械限位提供； 
该PLC控制器的模拟量输入包括：传感器信号，由安装在生产线上的传感器提供；
该PLC控制器的输出包括：伺服电机，由PLC输出脉冲进行伺服电机的精确控制；继电器，用于控制电磁阀的开启，以完成相应机械设备的动作；声光报警装置，用于在有故障时发出声光报警。
依照上述技术方案，可以实现：当操作人员按下启动按键后，PLC控制器控制气缸，把预压制的板子顶到输送辊道上，PLC控制器将根据“参数设置画面”里设置的参数，控制伺服电机，调整定位宽度，使预压制的板片垂直于压机并控制输送辊道将料送入液压机入口，再使用伺服电机将板片精确输送到压机内，并发指令到液压机的PLC，让液压机对板片进行压制，当压机压制完成后，PLC控制器控制气缸把板片顶到输送辊道上并输送至半成品料斗。
与现有技术相比，本发明具有以下突出效果：
①自动化程度高。整个压制过程不需要人为参与，只要将预压制的板片参数在触摸屏上进行设置，并定期将板片放入料台，定期从半成品料斗取回压制完的板片。
②精度高。生产线的定位全部采用伺服电机完成，PLC根据控制程序控制伺服电机的运行，可以将板片在压机内的定位精度控制在0.5mm之内。
③效率高。该生产线在液压机压制的过程中，已经将另一张预压制的板片输送到压机的入口，采用生产线后，整个送料取料仅占人工送料需要时间的1/5。
④人机交流内容丰富。人机交流由显示触摸屏的画面组成，主要有：主运行画面，显示生产线的运行状态；故障画面，记录生产线的所有故障及发生时间；设置画面，设置不同规格的板片参数。
⑤故障预处理。在程序里进行了相应故障的预处理经编制，当生产线出现故障时，具有一套成熟可靠的预处理方案，将出现故障造成的影响降到最低。
综上所述，本发明节约劳动成本、提高生产效益、提高产品合格率。
作为优选，本发明更进一步的技术方案可以是：
PLC控制器的数字量输入共设置16路，其中I0.0-I0.2共3路为按键SB1-SB3的输入；I0.3-I1.0共6路为机械限位XK1-XK6的输入；I1.1-I1.6共6路为伺服电机SF1-SF6的运行反馈输入；I1.7共1路为辊道电机KM1的运行反馈输入。
PLC控制器的模拟量输入共设置8路，其中AI0-AI4共5路为压力传感器PT1-PT5的输入；AI5-AI7共3路为备用。
PLC控制器的输出共设置24路，其中Q0.0-Q1.3共12路为控制伺服驱动装置SF1-SF6的输出；其中Q1.4共1路为控制声光报警的输出；其中Q1.5共1路为控制辊道电机KM1的输出；其中Q1.6-Q1.7共2路为备用；其中Q2.0-Q2.7共8路为控制电磁阀DT1-DT8的输出。
PLC控制器有2路MPI通讯，其中1路为与液压机PLC进行数据交换及发指令的通讯，另一路为与显示触摸屏进行人机交流的通讯。
附图说明
图1为本发明实施例系统结构示意图。
图2为本发明实施例PLC控制器原理图。
图3为本发明实施例辊道电机控制原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容。因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
参见图1，本实施例所述板片成型生产线自动化控制系统，由PLC控制器、显示触摸屏、液压机PLC、声光报警、辊道电机、电磁阀及伺服电机组成，其中：
PLC控制器主要完成生产线的采样、计算、精确控制等工作，其动作的程序存储在PLC程序存储器中，其接口有数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口及高频脉冲接口、MPI通讯接口；
显示触摸屏通过MPI通讯方式与PLC控制器完成通讯，触摸屏画面有主运行画面，显示生产线的运行状态；故障画面，记录生产线的所有故障及发生时间；设置画面，设置不同规格的板片参数等组成；
液压机PLC通过MPI与PLC控制器完成通讯，液压机PLC主要完成板片的加工，当PLC控制器发指令后，液压机开始压制工作，完成压制后，液压机PLC给PLC控制器—完成反馈，PLC控制器接着完成后续工作；
数字量输入由按键信号、限位信号及电机运行反馈组成，其中按键信号由操作人员完成生产线的启动、停止及紧急停车；限位信号由安装在生产线上的机械限位提供；电机运行反馈由伺服控制器及接触器辅助触点提供；
模拟量输入由安装在生产线上的压力传感器提供；
输出由声光报警、辊道电机、电磁阀及伺服电机组成。其中声光报警在生产线有故障时起报警作用；辊道电机将板片运输至压机入口；电磁阀控制气缸以完成相应动作；伺服电机完成板片的精确定位。
参见图2，PLC控制器的数字量输入共设置16路，其中:I0.0-I0.2共3路，分别为急停按键SB1、启动按键SB2、停止按键SB3的输入；I0.3-I1.0共6路，分别为料台垂直上限XK1、料台垂直下限XK2、料台送料水平顶出限位XK3、料台送料水平返回限位XK4、料台有料XK5、半成品料斗有料XK6的输入；I1.1-I1.6共6路，分别为辊道左定位伺服电机运行反馈SF1、辊道右定位伺服电机运行反馈SF2、送料左机械手臂伺服电机运行反馈SF3、送料右机械手臂伺服电机运行反馈SF4、取料左机械手臂伺服电机运行反馈SF5、取料右机械手臂伺服电机运行反馈SF6的输入；I1.7共1路为辊道电机KM1的运行反馈输入。
PLC控制器的模拟量输入共设置8路，其中:AI0-AI4共5路分别为压力传感器PT1-PT5的输入，PT1是进气管压力，PT2是料台送料垂直气缸压力，PT3是料台送料水平气缸压力，PT4是送料机械手臂缸压力，PT5是取料机械手臂缸压力；AI5-AI7共3路为备用。
PLC控制器的数字量输出共设置24路，其中:Q0.0-Q1.3共12路为控制伺服驱动装置SF1-SF6的输出；Q1.4共1路为控制声光报警的输出；Q1.5共1路为控制辊道电机KM1的输出；Q1.6-Q1.7共2路为备用；Q2.0-Q2.7共8路为控制电磁阀DT1-DT8的输出。
参见图3，辊道的驱动由两台并联的电机组成，辊道的启停由PLC控制器来完成。
上述PLC控制器采用西门子S7-300系列PLC。

Claims (5)

1.一种板片成型生产线自动化控制系统，包括PLC控制器、显示触摸屏、液压机PLC、输入及输出，其特征在于：
该PLC控制器的数字量输入包括：按键信号，由操作人员进行手动操作；限位信号，由安装在生产线上的机械限位提供； 
该PLC控制器的模拟量输入包括：传感器信号，由安装在生产线上的传感器提供；
该PLC控制器的输出包括：伺服电机，由PLC输出脉冲进行伺服电机的精确控制；继电器，用于控制电磁阀的开启，以完成相应机械设备的动作；声光报警装置，用于在有故障时发出声光报警。
2.根据权利要求1所述的板片成型生产线自动化控制系统，其特征在于，PLC控制器的数字量输入共设置16路，其中I0.0-I0.2共3路为按键SB1-SB3的输入；I0.3-I1.0共6路为机械限位XK1-XK6的输入；I1.1-I1.6共6路为伺服电机SF1-SF6的运行反馈输入；I1.7共1路为辊道电机KM1的运行反馈输入。
3.根据权利要求1所述的板片成型生产线自动化控制系统，其特征在于，PLC控制器的模拟量输入共设置8路，其中AI0-AI4共5路为压力传感器PT1-PT5的输入；AI5-AI7共3路为备用。
4.根据权利要求1所述的板片成型生产线自动化控制系统，其特征在于，PLC控制器的输出共设置24路，其中Q0.0-Q1.3共12路为控制伺服驱动装置SF1-SF6的输出；其中Q1.4共1路为控制声光报警的输出；其中Q1.5共1路为控制辊道电机KM1的输出；其中Q1.6-Q1.7共2路为备用；其中Q2.0-Q2.7共8路为控制电磁阀DT1-DT8的输出。
5.根据权利要求1所述的板片成型生产线自动化控制系统，其特征在于，PLC控制器有2路MPI通讯，其中1路为与液压机PLC进行数据交换及发指令的通讯，另一路为与显示触摸屏进行人机交流的通讯。
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