CN105058591B - 圆盘锯石机的控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种圆盘锯石机控制系统及控制方法,包括动力装置、电气控制装置、检测装置与人机交互四部分;具有手动与自动控制方式,根据首刀加工深度、石材尺寸、圆盘锯的半径、圆盘锯初始位置圆心到台车的距离,可以确定首刀圆盘锯位置,这样保证了首刀加工的精确性。本系统的左右行走机构可以通过行程计数功能实现左右行走切换的,这样可以按照石材实际宽度进行加工,避免了传统方法通过限位开关切换带来的空转时间过程问题;系统实现了加工深度与加工速度最优匹配,保证了主电机的最佳运行效率,提高系统工作效率,系统达到节能目的,另外,保证了系统的安全与可靠。
Description
技术领域
本发明涉及圆盘锯石机控制系统及控制方法,具体地说,利用PLC与文本显示器实现锯石机自动控制。
背景技术
锯石机是加工大理石、花岗石的主要设备。锯石机控制器传统方法是通过操作指令电气开关,控制相应的接触器、变频器来实现的,其最大特点是单人单机,即每台锯石机需要一名操作工,对于竞争激烈的石材加工行业是不利的。因此,面临加工企业的现实问题是提高加工的自动化程度。
锯石机的早期自动控制,是由左右行走机构碰撞两侧的行程开关来对换向和落刀进行控制,其缺点是速度慢、效率低。后来,出现了通过电流信号来判断圆盘电动机是否空载来决定行走电机换向运动的锯石机控制器,这样减少了空转距离,在一定程度上提高了加工效率。目前出现了一种靠电流来模仿操作工人的操作流程的锯石机控制器,根据电流变化自动完成落刀和换向控制锯石机,切完一页时自动升刀,进一步提高了加工效率及自动化程度,然而还需要操作工参与定尺及头两刀的操作。市场上也有少量的自动定尺控制器,但价格昂贵,使用效果不佳,易受粉尘、石材变形等因素的影响,导致该控制器维修量大、控制精度不稳定。
发明内容
本发明是要解决现有的锯石机控制器自动化程度不高问题,提供一种圆盘锯石机的控制系统及控制方法,以提高控制系统的可靠性、适应性、生产效率及产品质量。
圆盘锯石机控制系统由动力装置、电气控制装置、检测装置与人机交互四部分构成;动力装置包括主电机、左右行走电动机、升降电动机、台车电动机、水泵;电气控制装置包括与主电机连接的星-角启动装置,与左右行走电动机连接的变频器,分别与升降电动机、台车电动机和水泵连接的三个交流接触器,分别与星-角启动装置、变频器、三个交流接触器相连的PLC;检测装置包括与PLC连接的限位开关和分别连接在左右行走电动机、升降电动机、台车电动机、水泵和PLC之间的光电开关;人机交互包括与PLC连接的文本显示器和操作按钮;主电动机负责驱动刀盘旋转,左右行走电动机负责驱动刀盘左右运动,实现水平方向切割;升降电动机驱动刀盘上下运动,实现切割量的进给;台车电动机驱动石料前后运动,实现自动定尺,换页切割;水泵电动机负责刀盘淋水,实现切割时冷却降温;
圆盘锯石机动力装置的主电路由三相四线制供电,其中三根火线L1、L2、L3通过断路器QF1给主电机和断路器QF2供电,其中给主电机供电支路连接主接触器KM5入线,主接触器KM5的出线连接热继电器FR1的入线,热继电器FR1的出线连接主电机三相绕组的首端U1、V1、W1与三角型接触器KM7的首端,三角型接触器KM7的出端连接主电机三相绕组的末端W2、U2、V2与星型接触器KM6的首端,星型接触器KM6的出端短接;给断路器QF2供电的支路又分别给升降电动机、台车电动机及水泵电动机供电,具体为相应的供电支路连接熔断器FU1、FU2和FU3的入线,其中熔断器FU1的出线连接上升接触器KM3的入端与下降接触器KM4的入端,上升接触器KM3的出端连接升降电动机绕组首端U、V、W,下降接触器KM4的出端连接升降电动机绕组首端V、U、W;熔断器FU2的出线连接前行接触器KM1的入端与后行接触器KM2的入端,前行接触器KM1的出端连接工作台电动机绕组首端U、V、W,后行接触器KM2的出端连接工作台电动机绕组首端V、U、W;熔断器FU3的出线连接水泵接触器KM8的入端,水泵接触器KM8的出端连接水泵电动机绕组首端U、V、W;其中火线L1与零线N将给控制回路即线号1、0供电;
控制回路由220V交流供电,1、0号线连接断路器QF3的入端,断路器QF3的输出端连接电源指示灯HL,电源指示灯HL的入端连接急停按钮的入端,急停按钮的出端连接热继电器FR2的入端,热继电器FR2的出端连接PLC的L端,电源指示灯HL的出端连接PLC的N端;PLC的24V端子分别连接升降计数器、左右计数器与前后计数器的“+”端,升降计数器、左右计数器与前后计数器的输出端连接PLC的输入端X0、X1和X3,升降计数器、左右计数器与前后计数器的“-”端依次连接上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动/自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的入端,主电机停止按钮的入端还连接PLC的COM端,上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动/自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的出端分别连接PLC的输入端X3、输入端X4、输入端X5、输入端X6、输入端X7、输入端X10、输入端X11、输入端X12、输入端X13输入端X14、输入端X15、输入端X16、输入端X17、输入端X20及输入端X21、输入端X22、输入端X23;PLC的公共端子COM0、COM1、COM2并联并连接变频器的公共端子COM;PLC的输出端子Y0连接左限位开关的常闭触点的入端,左限位开关的常闭触点的出端连接变频器的端子FWD;PLC的输出端子Y1连接右限位开关的常闭触点的入端,右限位开关的常闭触点的出端连接变频器的反转端子REV,PLC的输出端子Y2连接变频器的多段速端子MI1;PLC的输出端子Y3连接变频器的多段速端子MI2;变频器的输出端子U、V、W分别接左右行走电机M的定子绕组的入端;变频器的火线端子L、零线端子N分别连接PLC的火线端子L、零线端子N;PLC的公共端子COM3、COM4、COM5并联并连接到变频器的零线端子N,PLC的输出端子Y4连接前限位开关常闭触点的入端,前限位开关常闭触点的出端连接后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的入端,后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的出端连接前行交流接触KM1的线圈入端,前行交流接触器KM1的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y5连接后限位开关常闭触点的入端,后限位开关常闭触点的出端连接前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的入端,前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的出端连接后行交流接触KM2的线圈入端,后行交流接触器KM2的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y6连接上限位开关常闭触点的入端,上限位开关常闭触点的出端连接下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的入端,下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的出端连接上升交流接触KM3的线圈入端,上升交流接触器KM3的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y7连接下限位开关常闭触点的入端,下限位开关常闭触点的出端连接上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的入端,上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的出端连接下降交流接触KM4的线圈入端,下降交流接触器KM4的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y10连接主交流接触器KM5的线圈入端,主交流接触器KM5的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y11连接星型交流接触器KM6的线圈入端,星型交流接触器KM6的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y12连接星型交流接触器KM6的常闭触点入端,星型交流接触器KM6的常闭触点出端连接三角交流接触器KM7线圈的入端,三角交流接触器KM7线圈的出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y13连接水泵交流接触器KM8的线圈入端,水泵交流接触器KM8的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y14连接嗡鸣器的入端,嗡鸣器的出端连接变频器的火线端子L。
一种圆盘锯石机控制方法,其特殊之处是:
1、圆盘锯首刀位置确定
设圆盘锯初始化位置的坐标为(0,0),石材的厚度为a,宽度为b,锯中心点到石材中心线的距离为L,锯中心到台车的距离为H,锯的半径为R,石材首刀加工深度为h1,则圆盘锯首刀位置(x,y)由下列公式确定:
y=H-(R-h1+a) (3)
将圆盘锯首刀位置(x,y)分别作为首刀左行距离设定值、首刀下降距离的设定值;
2、锯石机逻辑控制过程
将自动/手动选择开关旋转到“手动方式”,长按上升按钮直到圆盘锯运行到上限位;将自动/手动选择开关旋转到“自动方式”,圆盘锯向右运行到右限位,到达右坐标原点;
按下自动启动按钮,圆盘锯向下运行,升降计数器置位并开始计数;当圆盘锯到下限位或者升降计数器的计数值大于等于首刀下降距离时,停止下降并向左运行,左右行计数器置位并开始计数;
当左右行计数器计数值大于等于首刀左行距离(主电机启动位置)时,停止左行、左右行计数器复位、右保护置位、主接触器置位、主电机星型运行置位;延时3秒-5秒,主电机星型运行复位,主电机三角型运行置位,水泵运行置位切割张数设定为-1;延时3秒-5秒,下降复位、左行置位、升降计数器复位,左右行走电动机全速向左运行;当实际电流值大于设定电流值时,依次选择段速1、2、3、4、5、6、7,直到实际电流不大于设定电流为止;当选择段速7时,如果实际电流值还大于设定电流值,则圆盘锯上升,升降计数器开始计数上升距离,当上升距离大于等于首刀深度时,全部复位并进行故障报警,当上升距离小于首刀深度且实际电流值小于等于设定电流值时,停止上升并校准下次的下刀深度;当圆盘锯到左保护时,左行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、右保护复位、左保护置位;当圆盘锯到右保护时,右行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、左保护复位、右保护置位。当圆盘锯到下限位时,切割张数加1,如果切割张数等于设定张数时,圆盘锯上升到上限位;如果切割张数小于设定张数时,上升置位,圆盘锯开始上升,前后行走计数器复位;当圆盘锯上升距离大于等于石料厚度时,上升复位、升降计数器复位、台车前行置位,台车前行;当前后行计数器计数值大于等于定尺厚度时,停止前行,下降置位、自动设定首刀深度。当圆盘锯没到下限位时,自动设定正常刀深度,下降置位,圆盘锯开始下降。当圆盘锯到下限位或者下降距离大于等于首刀深度/正常刀深度时,如果圆盘锯在左保护位置,则下降复位,停止下降,右行置位,行走机构右行,升降计数器复位;如果圆盘锯在右保护位置,则下降复位,停止下降,左行置位,行走机构左行,升降计数器复位。
本发明的有意效果是:
与现有的锯石机控制系统比较,本发明具有如下的有意效果:
1)本系统具有手动与自动控制方式,当系统出现故障、需要维修与维护时,可以调至手动控制方式,通过手动操作按钮可以调整升降机构、左右行走结构及台车机构。当系统调至自动控制方式时,可以按照加工工序自动地加工,自动定尺,大大提高锯石质量与自动化程度。
2)根据首刀加工深度、石材尺寸、圆盘锯的半径、圆盘锯初始位置圆心到台车的距离,该方法可以确定首刀圆盘锯位置,这样保证了首刀加工的精确性。
3)本系统的左右行走机构可以通过行程计数功能实现左右行走切换的,这样可以按照石材实际宽度进行加工,避免了传统方法通过限位开关切换带来的空转时间过程问题;另外,左右限位开关在本系统中起到左右限位保护左右。在保证加工安全可靠的前提下,大大提高系统加工效率。
4)系统实现了加工深度与加工速度最优匹配,主电机采用七段速运行,根据给定加工深度通过主电机工作电流自适应选择合适的运行速度,在最低速断运行时主电机工作电流仍操作额定电流时,系统自动修正加工深度,直到满足额定运行工况,若加工深度为零,工作电流仍超过额定电流,则系统发出故障报警。这种运行方式保证了主电机的最佳运行效率,提高系统工作效率,系统达到节能目的,另外,保证了系统的安全与可靠。
附图说明
图1是圆盘锯石机控制系统框图;
图2是圆盘锯石机动力装置的主电路原理图;
图3是圆盘锯石机动力装置的控制回路原理图;
图4是圆盘锯初始位置确定示意图;
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细地阐述:
如图1所示,圆盘锯石机控制系统由动力装置、电气控制装置、检测装置与人机交互四部分构成。动力装置包括主电动机、左右行走电动机、升降电动机、台车电动机、水泵;电气控制装置包括交流接触器、变频器与PLC,其中变频器采用科润1.5kW,PLC采用三菱FX1N-40MR-001;检测装置包括限位开关和光电开关;人机交互包括文本显示器和操作按钮,其中文本显示器采用海为TP300。主电动机负责驱动刀盘旋转,左右行走电动机负责驱动刀盘左右运动,实现水平方向切割;升降电动机驱动刀盘上下运动,实现切割量的进给;台车电动机驱动石料前后运动,实现自动定尺,换页切割;水泵电动机负责刀盘淋水,实现切割时冷却降温。
如图2所示,圆盘锯石机动力装置的主电路由三相四线制供电,其中三根火线L1、L2、L3通过断路器QF1给主电动机、断路器QF2供电,其中给主电动机供电支路连接主接触器KM5入线,主接触器KM5的出线连接热继电器FR的入线,热继电器FR1的出线连接主电机三相绕组的首端(U1、V1、W1)与三角型接触器KM7的首端,三角型接触器KM7的出端连接主电动机三相绕组的末端(W2、U2、V2)与星型接触器KM6的首端,星型接触器KM6的出端短接。给断路器QF2供电的支路又分别给升降电动机、工作台电动机及水泵电动机供电,具体为相应的供电支路连接熔断器FU1、FU2和FU3的入线,其中熔断器FU1的出线连接上升接触器KM3的入端与下降接触器KM4的入端,上升接触器KM3的出端连接升降电动机绕组首端(U、V、W),下降接触器KM4的出端连接升降电动机绕组首端(V、U、W);熔断器FU2的出线连接前行接触器KM1的入端与后行接触器KM2的入端,前行接触器KM1的出端连接工作台电动机绕组首端(U、V、W),后行接触器KM2的出端连接工作台电动机绕组首端(V、U、W);熔断器FU3的出线连接水泵接触器KM8的入端,水泵接触器KM8的出端连接水泵电动机绕组首端(U、V、W)。其中一根火线L1与零线N将给控制回路即线号1、0供电。
如图3所示中,控制回路由220V交流供电,1、0号线连接断路器QF3的入端,断路器QF3的输出端连接电源指示灯HL,电源指示灯HL的入端连接急停按钮的入端,急停按钮的出端连接热继电器FR的入端,热继电器FR的出端连接PLC的L端,电源指示灯HL的出端连接PLC的N端。PLC的24V端子分别连接升降计数器、左右计数器与前后计数器的“+”端,升降计数器、左右计数器与前后计数器的“-”端依次连接上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的入端,停止按钮的入端连接PLC的COM端,上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的出端分别连接PLC的X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X20、X21、X22、X23端子。PLC的COM0、COM1、COM2并联,并连接变频器的COM端子。PLC的Y0端子连接左限位开关的常闭触点的入端,左限位开关的常闭触点的出端连接变频器的FWD端子。PLC的Y1端子连接右限位开关的常闭触点的入端,右限位开关的常闭触点的出端连接变频器的REV端子。PLC的Y2端子连接变频器的MI 1端子。PLC的Y3端子连接变频器的MI2端子。变频器的UVW端子分别接异步电动机的定子绕组的入端。变频器的L、N端子分别连接PLC的L、N端子。PLC的COM3、COM4、COM5依次连接,并连接到变频器的N端子。PLC的Y4端子连接前限位开关常闭触点的入端,前限位开关常闭触点的出端连接后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的入端,后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的出端连接前行交流接触KM1的线圈入端,前行交流接触器KM1的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y5端子连接后限位开关常闭触点的入端,后限位开关常闭触点的出端连接前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的入端,前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的出端连接后行交流接触KM2的线圈入端,后行交流接触器KM2的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y6端子连接上限位开关常闭触点的入端,上限位开关常闭触点的出端连接下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的入端,下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的出端连接上升交流接触KM3的线圈入端,上升交流接触器KM3的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y7端子连接下限位开关常闭触点的入端,下限位开关常闭触点的出端连接上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的入端,上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的出端连接下降交流接触KM4的线圈入端,下降交流接触器KM4的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y10端子连接主交流接触器KM5的线圈入端,主交流接触器KM5的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y11端子连接星型交流接触器KM6的线圈入端,星型交流接触器KM6的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y12端子连接星型交流接触器KM6的常闭触点入端,星型交流接触器KM6的常闭触点出端连接三角交流接触器KM7线圈的入端,三角交流接触器KM7线圈的出端连接变频器的L端。PLC的Y13端子连接水泵交流接触器KM8的线圈入端,水泵交流接触器KM8的线圈出端连接变频器的L端。PLC的Y14端子连接嗡鸣器的入端,嗡鸣器的出端连接变频器的L端。
采用该圆盘锯石机控制系统的控制方法,其步骤如下:
1、圆盘锯首刀位置确定
如图4所示,假设圆盘锯初始化位置为虚线位置,坐标为(0,0),石材的厚为a,宽为b,锯中心点到石材中心线的距离为L,锯中心到台车的距离为H,锯的半径为R,石材首刀加工深度为h1,则圆盘锯首刀位置(x,y)由下列公式确定:
y=H-(R-h1+a) (3)
2、锯石机逻辑控制过程
2.1自动/手动控制方式
将自动/手动选择开关旋转到“手动”方式,长按上升按钮直到圆盘锯运行到上限位。将自动/手动选择开关旋转到“自动”方式,圆盘锯向右运行到右限位,到达右坐标原点。
2.2首刀定位
当左右行计数器计数值大于等于首刀左行距离(主电机启动位置)时,停止左行、左右行计数器复位、右保护置位、主接触器置位、主电机星型运行置位。
2.3主电机、左右行走机构及水泵启动
延时3秒,主电机星型运行复位,主电机三角型运行置位,水泵运行置位切割张数设定为-1;延时3秒,下降复位、左行置位、升降计数器复位,左右行走电动机全速向左运行。
2.4左右行走机构段速选择
当实际电流值大于设定电流值时,依次选择段速1、2、3、4、5、6、7,直到实际电流不大于设定电流为止。
2.5故障处理及下刀深度校准
当选择段速7时,如果实际电流值还大于设定电流值,则圆盘锯上升,升降计数器开始计数上升距离,当上升距离大于等于首刀深度时,全部复位并进行故障报警,当上升距离小于首刀深度且实际电流值小于等于设定电流值时,停止上升并校准下次的下刀深度;
2.6左右行走机构运动方向切换控制
当圆盘锯到左保护时,左行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、右保护复位、左保护置位;当圆盘锯到右保护时,右行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、左保护复位、右保护置位。
2.7切割张数计数及台车定尺
当圆盘锯到下限位时,切割张数加1,如果切割张数等于设定张数时,圆盘锯上升到上限位;如果切割张数小于设定张数时,上升置位,圆盘锯开始上升,前后行走计数器复位;当圆盘锯上升距离大于等于石料厚度时,上升复位、升降计数器复位、台车前行置位,台车前行;当前后行计数器计数值大于等于定尺厚度时,停止前行,下降置位、自动设定首刀深度。当圆盘锯没到下限位时,自动设定正常刀深度,下降置位,圆盘锯开始下降。当圆盘锯到下限位或者下降距离大于等于首刀深度/正常刀深度时,如果圆盘锯在左保护位置,则下降复位,停止下降,右行置位,行走机构右行,升降计数器复位;如果圆盘锯在右保护位置,则下降复位,停止下降,左行置位,行走机构左行,升降计数器复位。
以上仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.圆盘锯石机控制系统,其特征是:由动力装置、电气控制装置、检测装置与人机交互四部分构成;动力装置包括主电机、左右行走电动机、升降电动机、台车电动机、水泵;电气控制装置包括与主电机连接的星-角启动装置,与左右行走电动机连接的变频器,分别与升降电动机、台车电动机和水泵连接的三个交流接触器,分别与星-角启动装置、变频器、三个交流接触器相连的PLC;检测装置包括与PLC连接的限位开关和分别连接在左右行走电动机、升降电动机、台车电动机、水泵和PLC之间的光电开关;人机交互包括与PLC连接的文本显示器和操作按钮;主电动机负责驱动刀盘旋转,左右行走电动机负责驱动刀盘左右运动,实现水平方向切割;升降电动机驱动刀盘上下运动,实现切割量的进给;台车电动机驱动石料前后运动,实现自动定尺,换页切割;水泵电动机负责刀盘淋水,实现切割时冷却降温;
圆盘锯石机动力装置的主电路由三相四线制供电,其中三根火线L1、L2、L3通过断路器QF1给主电机和断路器QF2供电,其中给主电机供电支路连接主接触器KM5入线,主接触器KM5的出线连接热继电器FR1的入线,热继电器FR1的出线连接主电机三相绕组的首端U1、V1、W1与三角型接触器KM7的首端,三角型接触器KM7的出端连接主电机三相绕组的末端W2、U2、V2与星型接触器KM6的首端,星型接触器KM6的出端短接;给断路器QF2供电的支路又分别给升降电动机、台车电动机及水泵电动机供电,具体为相应的供电支路连接熔断器FU1、FU2和FU3的入线,其中熔断器FU1的出线连接上升接触器KM3的入端与下降接触器KM4的入端,上升接触器KM3的出端连接升降电动机绕组首端U、V、W,下降接触器KM4的出端连接升降电动机绕组首端V、U、W;熔断器FU2的出线连接前行接触器KM1的入端与后行接触器KM2的入端,前行接触器KM1的出端连接工作台电动机绕组首端U、V、W,后行接触器KM2的出端连接工作台电动机绕组首端V、U、W;熔断器FU3的出线连接水泵接触器KM8的入端,水泵接触器KM8的出端连接水泵电动机绕组首端U、V、W;其中火线L1与零线N将给控制回路即线号1、0供电;
控制回路由220V交流供电,1、0号线连接断路器QF3的入端,断路器QF3的输出端连接电源指示灯HL,电源指示灯HL的入端连接急停按钮的入端,急停按钮的出端连接热继电器FR2的入端,热继电器FR2的出端连接PLC的L端,电源指示灯HL的出端连接PLC的N端;PLC的24V端子分别连接升降计数器、左右计数器与前后计数器的“+”端,升降计数器、左右计数器与前后计数器的输出端连接PLC的输入端X0、X1和X3,升降计数器、左右计数器与前后计数器的“-”端依次连接上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动/自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的入端,主电机停止按钮的入端还连接PLC的COM端,上升按钮、下降按钮、左行按钮、右行按钮、前行按钮、右行按钮、上限位开关、下限位开关、左限位开关、右限位开关、前限位开关、后限位开关、自动启动开关、手动/自动选择开关、主电机启动按钮、主电机停止按钮的出端分别连接PLC的输入端X3、输入端X4、输入端X5、输入端X6、输入端X7、输入端X10、输入端X11、输入端X12、输入端X13输入端X14、输入端X15、输入端X16、输入端X17、输入端X20及输入端X21、输入端X22、输入端X23;PLC的公共端子COM0、COM1、COM2并联并连接变频器的公共端子COM;PLC的输出端子Y0连接左限位开关的常闭触点的入端,左限位开关的常闭触点的出端连接变频器的端子FWD;PLC的输出端子Y1连接右限位开关的常闭触点的入端,右限位开关的常闭触点的出端连接变频器的反转端子REV,PLC的输出端子Y2连接变频器的多段速端子MI1;PLC的输出端子Y3连接变频器的多段速端子MI2;变频器的输出端子U、V、W分别接左右行走电机M的定子绕组的入端;变频器的火线端子L、零线端子N分别连接PLC的火线端子L、零线端子N;PLC的公共端子COM3、COM4、COM5并联并连接到变频器的零线端子N,PLC的输出端子Y4连接前限位开关常闭触点的入端,前限位开关常闭触点的出端连接后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的入端,后行交流接触器KM2的常闭辅助触点的出端连接前行交流接触KM1的线圈入端,前行交流接触器KM1的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y5连接后限位开关常闭触点的入端,后限位开关常闭触点的出端连接前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的入端,前行交流接触器KM1的常闭辅助触点的出端连接后行交流接触KM2的线圈入端,后行交流接触器KM2的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y6连接上限位开关常闭触点的入端,上限位开关常闭触点的出端连接下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的入端,下行交流接触器KM4的常闭辅助触点的出端连接上升交流接触KM3的线圈入端,上升交流接触器KM3的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y7连接下限位开关常闭触点的入端,下限位开关常闭触点的出端连接上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的入端,上升交流接触器KM3的常闭辅助触点的出端连接下降交流接触KM4的线圈入端,下降交流接触器KM4的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y10连接主交流接触器KM5的线圈入端,主交流接触器KM5的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y11连接星型交流接触器KM6的线圈入端,星型交流接触器KM6的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y12连接星型交流接触器KM6的常闭触点入端,星型交流接触器KM6的常闭触点出端连接三角交流接触器KM7线圈的入端,三角交流接触器KM7线圈的出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y13连接水泵交流接触器KM8的线圈入端,水泵交流接触器KM8的线圈出端连接变频器的火线端子L;PLC的输出端子Y14连接嗡鸣器的入端,嗡鸣器的出端连接变频器的火线端子L。
2.一种圆盘锯石机控制方法,其特征是:
1)、圆盘锯首刀位置确定
设圆盘锯初始化位置的坐标为(0,0),石材的厚度为a,宽度为b,锯中心点到石材中心线的距离为L,锯中心到台车的距离为H,锯的半径为R,石材首刀加工深度为h1,则圆盘锯首刀位置(x,y)由下列公式确定:
y=H-(R-h1+a) (3)
将圆盘锯首刀位置(x,y)分别作为首刀左行距离设定值、首刀下降距离的设定值;
2)、锯石机逻辑控制过程
将自动/手动选择开关旋转到“手动方式”,长按上升按钮直到圆盘锯运行到上限位;将自动/手动选择开关旋转到“自动方式”,圆盘锯向右运行到右限位,到达右坐标原点;
按下自动启动按钮,圆盘锯向下运行,升降计数器置位并开始计数;当圆盘锯到下限位或者升降计数器的计数值大于等于首刀下降距离时,停止下降并向左运行,左右行计数器置位并开始计数;
当左右行计数器计数值大于等于首刀左行距离即主电机启动位置时,停止左行、左右行计数器复位、右保护置位、主接触器置位、主电机星型运行置位;延时3秒-5秒,主电机星型运行复位,主电机三角型运行置位,水泵运行置位切割张数设定为-1;延时3秒-5秒,下降复位、左行置位、升降计数器复位,左右行走电动机全速向左运行;当实际电流值大于设定电流值时,依次选择段速1、2、3、4、5、6、7,直到实际电流不大于设定电流为止;当选择段速7时,如果实际电流值还大于设定电流值,则圆盘锯上升,升降计数器开始计数上升距离,当上升距离大于等于首刀深度时,全部复位并进行故障报警,当上升距离小于首刀深度且实际电流值小于等于设定电流值时,停止上升并校准下次的下刀深度;当圆盘锯到左保护时,左行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、右保护复位、左保护置位;当圆盘锯到右保护时,右行复位、左右行走计数器复位、升降计数器复位、左保护复位、右保护置位;当圆盘锯到下限位时,切割张数加1,如果切割张数等于设定张数时,圆盘锯上升到上限位;如果切割张数小于设定张数时,上升置位,圆盘锯开始上升,前后行走计数器复位;当圆盘锯上升距离大于等于石料厚度时,上升复位、升降计数器复位、台车前行置位,台车前行;当前后行计数器计数值大于等于定尺厚度时,停止前行,下降置位、自动设定首刀深度;当圆盘锯没到下限位时,自动设定正常刀深度,下降置位,圆盘锯开始下降;当圆盘锯到下限位或者下降距离大于等于首刀深度/正常刀深度时,如果圆盘锯在左保护位置,则下降复位,停止下降,右行置位,行走机构右行,升降计数器复位;如果圆盘锯在右保护位置,则下降复位,停止下降,左行置位,行走机构左行,升降计数器复位。
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